光学金相显微技术
光学金相显微技术
1万+ 人选课
更新日期:2026/05/13
开课平台智慧树
开课高校西安理工大学
开课教师葛利玲王志虎王武孝徐雷王爱娟杨超
学科专业工学机械类
开课时间2026/01/21 - 2026/07/20
课程周期26 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介
《光学金相显微技术》作为高等教育材料类、机械类等专业的技术基础实验课程。那么您想感悟金相历史厚重吗?金相学经历了几个阶段的发展历程?每个阶段又有哪些著名科学家?对材料学科的发展又做出了哪些重要的贡献?您想认识材料世界奇妙的微观组织、掌握材料显微组织研究的内容与方法、熟悉材料微观组织研究所涉及的主要仪器设备吗?您想借助光学金相显微镜观察“材料微观世界”来揭示种类繁多的钢铁材料中五彩缤纷组织的形成根源,来探索材料科学之美吗?您想成为“金相达人”吗?做一名未来的大国工匠!践行真知的能力,才是您对自己“梦想”的最好追逐!本在线开放课程将通过理论讲解、案例应用、实际操作视频、仿真动画、典型组织图片解读、艺术作品欣赏等多种形式,给您搭建一个全方位的金相显微技术实践平台,提高您的金相显微样品制备与微观组织分析观察能力以及审美意识。本课程的学习也为您学习材料类相关课程提供必要的基础理论知识和实验技能。
课程大纲

在线教程

章节简介教学计划
概论
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材料及研究的四要素
葛利玲
金相学的简要史
金相学的简要史(上)
葛利玲
金相学的简要史(下)
葛利玲
金相学研究的内容与方法
金相学研究的内容与方法(上)
葛利玲
金相学研究的内容与方法(下)
葛利玲
金相显微样品的制备
金相试样的取样
葛利玲
金相试样的夹持与镶嵌
葛利玲,徐雷
金相试样的磨制
葛利玲,王武孝
金相试样的抛光
金相试样的机械抛光(上)
葛利玲
金相试样的机械抛光(下)
葛利玲
金相试样的电解抛光(上)
葛利玲
金相试样的电解抛光(下)
葛利玲
金相试样制备常见缺陷产生的原因及其排除方法
金相试样制备常见缺陷产生的原因及其排除方法(上)
葛利玲
金相试样制备常见缺陷产生的原因及其排除方法(下)
葛利玲
金相试样制备的实际操作
取样
葛利玲
夹持与镶嵌
葛利玲
磨制
葛利玲
抛光
葛利玲
金相显微组织的显示
化学浸蚀显示法
化学浸蚀显示法(上)
葛利玲
化学浸蚀显示法(中)
葛利玲
化学浸蚀显示法(下)
葛利玲
物理显示法
葛利玲
金相试样浸蚀的实践操作
葛利玲
光学金相显微镜
光的基础知识及显微镜成像原理
葛利玲
显微镜的光学技术参数
葛利玲
显微镜的主要光学部件
葛利玲
光学金相显微镜的构造与使用
葛利玲,王爱娟
金相显微镜几种照明观察方式及应用
金相显微镜几种照明观察方式及应用(上)
葛利玲
金相显微镜几种照明观察方式及应用(下)
葛利玲
材料显微艺术作品欣赏
葛利玲
金相显微镜构造、使用及传统摄影操作
光学金相显微镜的构造及使用
葛利玲
传统金相摄影及暗室技术
葛利玲
定量金相及图像分析
定量金相的概念引入
王志虎
定量测量原理
王志虎
定量金相的基本测量方法
定量金相的基本测量方法(上)
王志虎
定量金相的基本测量方法(下)
王志虎
显微组织特征参数测量举例
显微组织特征参数测量举例(上)
王志虎
显微组织特征参数测量举例(下)
王志虎
图像分析技术在定量金相中的应用
王志虎
显微硬度及其应用
显微硬度的测量原理
葛利玲
显微硬度计的构造及应用
显微硬度计的构造及应用(上)
葛利玲
显微硬度计的构造及应用(下)
葛利玲
显微硬度计进展与应用
显微硬度计进展与应用(上)
葛利玲
显微硬度计进展与应用(下)
葛利玲
钢铁材料常见组织及检验
显微组织的定义及研究
葛利玲
钢中常见的金相组织与性能
钢中常见的金相组织与性能(上)
葛利玲
钢中常见的金相组织与性能(中)
葛利玲
钢中常见的金相组织与性能(下)
葛利玲
金相组织常规检验
葛利玲,杨超
低倍金相显微组织分析
体视显微镜及宏观断口分析
体视显微镜及宏观断口分析(上)
葛利玲
体视显微镜及宏观断口分析(下)
葛利玲
磨片的低倍金相组织
磨片的低倍金相组织(上)
葛利玲
磨片的低倍金相组织(下)
葛利玲
  • 第一章概论

    本章主要讲解材料的简要发展史,理解材料科学与工程的定义及其研究的四要素,认识组织结构的在材料研究中地位及作用,了解金相学发展历程中出现了哪些著名科学家,呈现他们的科学精神以及对金相学的发展所做的重要贡献。了解光学金相显微技术的研究内容及方法、仪器设备发展历程及功能。

  • 1.1材料及研究的四要素

    本节主要讲述材料定义以及它经历了怎样的发展历程,材料科学与工程的定义及组成要素,材料的组织结构要素是本课程要理解与掌握的。

  • 1.2金相学的简要史

    本节主要讲什么是金相学?它经历了几个阶段的发展形成了材料学科?每个阶段有哪些著名科学家?他们具有哪些科学精神?为材料学科的发展做出了哪些重要的贡献?

  • 1.3金相学研究的内容与方法

    金相学研究的范畴是什么?金相研究所涉及的主要仪器设备是哪些?这些仪器设备的发展简要史,设备的功能以及应用范围。光学金相显微技术在材料研究中的地位和作用,材料在不同放大尺度下组织形貌的观察效果。

  • 第二章金相显微样品的制备

    本章主要介绍金相试样的制备的重要性和方法,通过理论讲解和实践操作视频,掌握金相试样的基本过程和要领,贯穿精益求精的工匠精神。同时,强调实验室、实践操作以及化学试剂使用等安全问题。

  • 2.1金相试样的取样

    本节主要讲金相试样的取样重要性及原则,取样的方法及注意事项。

  • 2.2金相试样的夹持与镶嵌

    本节主要讲金相试样夹持与镶嵌的原理与方法,夹持与镶嵌的所用材料和注意事项,通过实际操作视频进一步演示试样镶嵌的方法和要领。

  • 2.3金相试样的磨制

    本节主要讲述金相试样的磨制方法的类型、磨制的原理和磨制步骤与要领,对试样磨制后的效果判别原则。

  • 2.4金相试样的抛光

    本节主要讲解金相试样机械抛光和电解抛光原理、抛光方法、抛光材料和注意事项,各自的优缺点等,抛光效果的判别,了解振动抛光的原理和效果。

  • 2.5金相试样制备常见缺陷产生的原因及其排除方法

    本节主要讲解金相试样制备过程中常出现的缺陷,产生的原因,针对不同的缺陷制定解决的办法。

  • 2.6金相试样制备的实际操作

    试样制备操作视频主要是实践操作环节。

  • 第三章金相显微组织的显示

    本章主要讲解金相显微组织显示的方法类型、显示原理与特点、操作方法与注意事项、效果判别。强调实验室安全与环境卫生等。

  • 3.1化学浸蚀显示法

    本节主要讲述化学浸蚀原理和方法,化学浸蚀剂的配置与注意事项,浸蚀效果的判别。

  • 3.2物理显示法

    本节主要讲述物理法显示组织的原理、特点和效果。

  • 3.3金相试样浸蚀的实践操作

    本节是化学浸蚀法的实践操作过程视频,目的是掌握化学浸蚀法的要领。

  • 第四章光学金相显微镜

    本章主要讲述光的基础知识,显微镜成像原理以及技术参数定义及意义,了解主要光学部件类型和特点,掌握光学金相显微镜的构造与使用,熟悉金相显微镜几种照明观察方式及应用,欣赏材料微观艺术作品,感受传统金相摄影及暗室技术等。

  • 4.1光的基础知识及显微镜成像原理

    本节主要介绍光学金相显微镜定义、成像原理与功能。

  • 4.2显微镜的光学技术参数

    本节主要讲述光学金相显微镜的一些技术参数,各参数之间的相互关系,技术参数对显微镜成像质量的影响。

  • 4.3显微镜的主要光学部件

    本节主要讲述显微镜的主要部件的类型以及它们的作用。

  • 4.4光学金相显微镜的构造与使用

    本节主要讲述金相显微镜的类型与功能。传统的金相摄影与数码摄影的优缺点?如何正确使用和维护显微镜?

  • 4.5金相显微镜几种照明观察方式及应用

    本节主要讲述光学金相显微镜几种照明观察方式及特点,在不同的观察方式在材料研究中有哪些应用?

  • 4.6材料显微艺术作品欣赏

    本节通过材料微观优秀作品欣赏,培养学生独立的审美格调。

  • 4.7金相显微镜构造、使用及传统摄影操作

    本节是实践课,通过视频进一步熟悉和掌握金相显微镜的构造与使用,了解传统金相摄影过程,感受暗室技术的魅力。

  • 第五章定量金相及图像分析

    本章主要介绍定量金相的概念、定量金相的原理以及定量金相的基本测量方法,并通过使用定量金相的基本测量方法来测量具体相或组织的平均截线长度和晶粒度,同时简要介绍误差分析和图像分析技术在定量金相中的应用。

  • 5.1定量金相的概念引入

    本节主要介绍引入定量金相概念的原因以及定量金相的概念。

  • 5.2定量测量原理

    本节主要介绍定量金相的基本符号和定量金相常用的基本公式。要求掌握定量金相基本符号的含义及定量金相常用的基本公式。

  • 5.3定量金相的基本测量方法

    本节主要介绍计点分析法、线分析法和面分析法等三种定量金相的基本测量方法,以及使用这些基本测量方法时的注意事项。要求掌握三种定量金相的基本测量方法。

  • 5.4显微组织特征参数测量举例

    本节主要介绍平均截线长度和晶粒度的概念,并使用定量金相的基本测量方法测量球墨铸铁中石墨相的平均截线长度以及单相多晶体晶粒的平均截线长度和晶粒度,简要介绍误差分析。

  • 5.5图像分析技术在定量金相中的应用

    本节主要介绍使用金相分析软件如何测量球墨铸铁中铁素体、珠光体和石墨相的体积百分数。

  • 第六章显微硬度及其应用

    本章主要讲述显微硬度计的结构、功能及使用,了解显微硬度计的发展趋势和在材料研究中的作用。

  • 6.1显微硬度的测量原理

    本节主要讲述什么是显微硬度?了解它基本类型、测试原理以及优缺点。

  • 6.2显微硬度计的构造及应用

    本节主要讲述显微硬度计的构造、显微硬度的测试方法?影响硬度测试的主要因素有哪些以及测试时的注意事项。

  • 6.3显微硬度计进展与应用

    本节主要讲述显微硬度计的发展趋势和它在材料学科有哪些应用。

  • 第七章钢铁材料常见组织及检验

    本章主要讲述什么是显微组织?相和组织的定义以及他们之间的关系,如何研究组织?钢铁材料中常见的典型组织结构以及他们的性能,理解组织决定性能的规律。理解金相检验的目的和在实际生产中的重要意义,标准的定义、类型以及如何执行标准?强化学生的社会责任感。

  • 7.1显微组织的定义及研究

    本节主要讲述显微组织的定义,如何进行显微组织研究?理解什么是相?什么是组织组成物?相与组织的关系?

  • 7.2钢中常见的金相组织与性能

    本节主要让学生熟悉钢中常见组织的定义、组织特征以及具有的性能。

  • 7.3金相组织常规检验

    本节主要讲述为什么要进行金相检验?它的意义何在?什么是标准?有哪些类型?如何执行标准?

  • 第八章低倍金相显微组织分析

    本章主要讲述低倍金相组织的分析测试方法和使用的仪器设备,金属宏观断口分析的重要性及如何分析,断口的类型及特征。材料在热加工后出现的宏观缺陷哪些?形成的原因和对材料性能的影响,对实际生产带来的影响,强调社会责任感。

  • 8.1体视显微镜及宏观断口分析

    本节主要介绍体视显微镜的类型和功能,宏观分析方法的种类,利用体视显微镜如何分析金属宏观断口。

  • 8.2磨片的低倍金相组织

    本节主要讲述什么是磨片?磨片分析的意义,如何分析磨片低倍组织? 材料在热加工后出现的宏观缺陷哪些?形成的原因和对材料性能的影响。

  • 开始学习
  • 第一章  作业测试
    第一章 概论

    1.1 材料及研究的四要素

    1.2 金相学的简要史

    1.3 金相学研究的内容与方法

    视频数5
  • 第二章  作业测试
    第二章 金相显微样品的制备

    2.1 金相试样的取样

    2.2 金相试样的夹持与镶嵌

    2.3 金相试样的磨制

    2.4 金相试样的抛光

    2.5 金相试样制备常见缺陷产生的原因及其排除方法

    2.6 金相试样制备的实际操作

    视频数13
  • 第三章  作业测试
    第三章 金相显微组织的显示

    3.1 化学浸蚀显示法

    3.2 物理显示法

    3.3 金相试样浸蚀的实践操作

    视频数5
  • 第四章  作业测试
    第四章 光学金相显微镜

    4.1 光的基础知识及显微镜成像原理

    4.2 显微镜的光学技术参数

    4.3 显微镜的主要光学部件

    4.4 光学金相显微镜的构造与使用

    4.5 金相显微镜几种照明观察方式及应用

    4.6 材料显微艺术作品欣赏

    4.7 金相显微镜构造、使用及传统摄影操作

    视频数9
  • 第五章  作业测试
    第五章 定量金相及图像分析

    5.1 定量金相的概念引入

    5.2 定量测量原理

    5.3 定量金相的基本测量方法

    5.4 显微组织特征参数测量举例

    5.5 图像分析技术在定量金相中的应用

    视频数7
  • 第六章  作业测试
    第六章 显微硬度及其应用

    6.1 显微硬度的测量原理

    6.2 显微硬度计的构造及应用

    6.3 显微硬度计进展与应用

    视频数5
  • 第七章  作业测试
    第七章 钢铁材料常见组织及检验

    7.1 显微组织的定义及研究

    7.2 钢中常见的金相组织与性能

    7.3 金相组织常规检验

    视频数5
  • 第八章  作业测试
    第八章 低倍金相显微组织分析

    8.1 体视显微镜及宏观断口分析

    8.2 磨片的低倍金相组织

    视频数4
  • 期末考试
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