用肉眼﹑放大镜或光学金相显微镜观察金属材料的组织(或缺陷)及其变化规律的一种材料物理试验。通过光学金相检验可以控制加工工艺﹐保证產品质量﹔找出机器零部件的失效原因﹐以提高產品的性能和寿命﹔研究材料的组织和成分与性能之间的关係﹐为发展新工艺﹑新材料﹑新设备提供依据。光学金相检验一般都应参照相应的检验标準﹐如晶粒度标準﹑夹杂物标準﹑宏观检验标準和马氏体级别标準等来进行。光学金相检验包括宏观检验和显微组织检验两部分。
宏观检验 用肉眼或30倍以下的放大镜检测宏观组织和缺陷。这种检验所需设备简单﹐故应用广泛。常用方法有侵蚀法﹑断口法和印痕法。
侵蚀法﹕包括热酸蚀﹑冷酸蚀﹑电解酸蚀等。应用化学药品进行侵蚀以显示金属铸锭﹑铸件或型材等的宏观组织和缺陷﹐如偏析﹑疏鬆﹑夹杂﹑缩孔﹑气泡﹑裂缝﹑摺叠﹑表面脱碳﹑发纹和粗晶等。图1 1Cr13不锈钢方锭横截面﹐经50％盐酸水溶液在78℃时侵蚀20分鐘后所显示的宏观组织 为 1Cr13不锈钢方锭用热酸蚀法显示的宏观组织照片。从图 1Cr13不锈钢方锭横截面﹐经50％盐酸水溶液在78℃时侵蚀20分鐘后所显示的宏观组织 中可看出因激冷形成的表层细等轴晶区﹑向著锭心成长的柱状晶区和内部粗等轴晶区﹐以及锭心处串联成海绵状的疏鬆缺陷。
断口法﹕将金属材料摺断﹐以观察断口的组织和缺陷。这种方法对显示晶粒粗细﹑渗层厚度﹑分层﹑白点﹑裂缝等特别适用。图2 用断口法显示的钢材纵向断口上的白点 为用断口法显示的钢中白点(发裂)缺陷。白点还可通过酸蚀法在横向试片上显示﹐但不如在纵向断口上显示得清楚和直观。
印痕法﹕主要指钢铁检验中应用的硫印和磷印法。硫印法是将经2～5％硫酸水溶液浸润过的相纸覆於钢铁试片表面上﹐使试片中的硫化物与相纸上的溴化银作用而生成硫化银沉淀的斑点﹐从而显示出硫的多少和分布状况。磷印的原理与硫印相似﹐但其图象所显示的是磷的分布情况。各种宏观检验方法各有一定的适用范围须根据检验目的不同而进行选择。