一个干净的部分
第一步总是制作一个抛光的金相切片。然而，真正的显微组织的制备只有在样品表面完全干净和无变形的情况下才能成功。型材生产后，通常立即在酸、碱液或盐溶液中蚀刻以形成微结构。这会破坏晶粒边界或使某些晶粒和相区域变得粗糙，然后在明亮的视野中显得黑暗。
结合正确的方法
如果这些技术不足以进行全面检查，如果蚀刻结果不符合规格，或者如果材料是耐蚀刻的，则使用颜色蚀刻或其他光学显微镜技术，如偏振，暗场和干涉对比。通常，它需要结合颜色蚀刻和光学对比，以获得最好的结果。铜合金样品的相同细节的照片显示了多种可能的成像技术(图1-6)。
图4-6(从左至右):偏振光和不同角度下铜合金fcc晶格的图像。
图7 - 12显示了不同材料中微观结构成分的不同对比方式。这里应用的颜色蚀刻技术可以在晶粒或混合晶体区域形成不同厚度的硫酸盐层。
这些部分是用Klemm (K)或Beraha (B)蚀刻剂蚀刻的，这是一种基于亚硫酸盐钾的着色蚀刻剂。该成分发表在Günter Petzow和Veronika Carle的《金相学、keramographic、plastograph Ätzen》中，由Borntraeger出版，2006年。在图7和图8中，钢中的铁素体是彩色的，而碳化物是白色的，以实现碳化物析出的清晰对比。奥氏体钢的焊接层如图9和图10所示。图像不仅突出了铸型结构，而且还突出了偏析和热影响区。图11还显示了锡青铜样品中由于初熔而产生的偏析。图12是一个很好的例子，说明这种蚀刻甚至可以用来可视化亚晶粒的形成。
图7-9(从左至右):不同晶粒或混合晶区和不同厚度的硫酸盐层的颜色蚀刻:
图7:铁素体-珠光体显微组织，铁素体染色，而Fe3C保持白色Klemm (K)腐蚀
图8:这一对比显示了软退火的质量(K)
图9:激光处理后奥氏体铸件的显微组织，Beraha (B)蚀刻
图10-12(从左到右):不同晶粒或混合晶区和不同厚度的硫酸盐层的颜色蚀刻:
图10:各种奥氏体钢丝的激光焊接连接(B)
图11:青铜丝中的浓度差(K)
图12:锡棒中的晶粒面积蚀刻和亚晶粒形成
有或没有彩色蚀刻的偏振
在显微镜下，被蚀刻样品的光偏振常常可以增强颜色对比和特定的微观结构。在图13-18中，该方法用于强调不同的变形机制(主要是在半成品或部件的制造过程中产生的)以及随后在材料微观结构中产生的特定变形结构。
图13-15(从左到右):有和没有彩色蚀刻的偏振:
图13:冷成型铌(B)
图14:冷轧钴(B)
图15:动态变形引起的孪晶锌(K)
图16-18(从左到右):有和没有彩色蚀刻的偏振:
图16:SnPb锡焊料，孪晶显示焊点变形(K)
图17:Sn动态变形，显著的变形孪晶形成是动载荷(K)的标志
图18:带有fcc晶格(K)的CuZn丝上明显变形引起的滑移带。
当颜色蚀刻不能提供单个微结构组件所需的对比度时，或者在复合材料中只有一个相被侵蚀时，在偏振光下对样品进行检查通常也是有用的。示例如图19至21所示。图19显示的是北欧10美分硬币的晶粒和孪晶结构，图20显示的是碳化钨中的单晶及其针状结构。图21为黑色碳纤维增强塑料石墨纤维的数量、尺寸和形状。如果需要复合材料的不同组件的文件，额外的光学对比度通常是必要的。图22记录了通过光学成像对特殊黄铜的微观结构以及玻璃纤维编织涂层所能获得的优异结果。在一张被切断的电容器的照片中，可以看到玻璃纤维芯在其薄铜套筒焊接到锡青铜导体轨道上(图23)。该系列的最后一张照片显示了含有石墨成分和陶瓷颗粒的锡青铜抗磨烧结层(图24)。
这些例子清楚地表明，不同相的分布和形成对于材料的性质是重要的，即使不是最重要的。这就是为什么用这里介绍的方法明确微分是特别重要的。
图19-21(从左到右):有和没有彩色蚀刻的偏振:
图19:10枚北欧金币(K)
图20:由针形结构组成的铸造碳化钨W2C的结构，用H2O2和偏振
图21:结构组件中的碳纤维，由未腐蚀的碳纤维增强塑料制成，极化
图22-24(从左至右):有和没有彩色蚀刻时的偏振:
图22:带玻璃纤维编织带的黄铜部件(K)
图23:塑料玻璃纤维芯电容器，镀铜并焊接在青铜带导体(K)上
图24:含有青铜、石墨和陶瓷颗粒的烧结耐磨保护涂层，通过校准可以清楚地看到青铜中的变形(K)
对比与干扰
图25 - 28显示了由于蚀刻而形成的微结构，在干涉对比下成像时显示了额外的尺寸。这在图27所示的铸铜丝中尤为明显，铸铜丝的晶体结构和典型的枝晶凝固可以更详细地观察到。
图25-28(从左上到右下):使用干扰改善对比度:
图25:激光熔化过程引起的铸态奥氏体组织的布莱特菲尔德图像
图26:同一样品在干涉对比下，枝晶对比明显(B)
图27:亮场铜线材中心
图28:同种试样干涉对比，晶粒对比度明显提高，枝晶及其凝固方向更清晰(K)
图29至31是干涉对比度成像潜力的进一步令人印象深刻的例子。图29显示了锡的材料行为，由于孪晶，突然的应力导致新的晶粒形成和结晶Umklapp过程。图30清楚地显示了滑移带在晶粒组织中的取向与晶粒取向一致。这种技术可以用于大多数耐腐蚀的硬质金属，以获得更好的球状碳化物的图像与它们的二次黏附-这里嵌入在一个两相镍基合金(图31)。
图32-34显示了一种材料中极其不同的物质的组合。图32显示了银焊接陶瓷/铜连接。图33描绘了粘在陶瓷基板上的玻璃塑料层和玻璃纤维编织涂层的复合材料。电子元件的横截面可以在图34中看到，玻璃纤维增强塑料在铜导体的一边，陶瓷结构在另一边。
图29-34(从左上到右下):对有和没有颜色蚀刻的样品使用干涉增强对比度的示例:
图29:突变重整产生的变形孪晶(K)
图30:变形铜青铜试样滑移带对比(K)
图31:用干涉对比得到了镍基体中铸造碳化钨的良好图像
图32:铜/陶瓷化合物中的银焊料(蚀刻抛光+ K)
图33:电路板的横截面，不同的塑料合成，抛光
图34:电子元件、陶瓷、金属和玻璃纤维增强塑料的横切面(B)
