过程装备和控制工程专业英语翻译PartⅡ课文+阅读材料综合各版精华.docx
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过程装备和控制工程专业英语翻译PartⅡ课文+阅读材料综合各版精华
PARTII金属材料
█Unit6金属
大约有四分之三的现有元素可以被归类为金属，而其中大约一半的元素都至少在工业或商业上很重要。
尽管严格定义的金属一词限于纯的金属元素，普遍的用法则赋予了它更广泛的范围，包括金属合金。
尽管纯金属元素有广泛的特性，他们在商业中的应用也很局限。
由两种或更多元素组成的金属合金有着更多的用途，正是由于这种形式上的原因，很多金属被用于工业。
金属材料是晶状固体。
单个晶体是由单元晶胞按有规则的模式重复组成的三维晶格结构。
一块金属是上千连锁晶体（颗粒）的集合体，这些晶粒沉浸在从晶体原子中脱离出来的负价电子云中。
这些自由电子将晶体结构围拢在一起，因为它们对带正电的金属原子（离子）具有静电引力。
由于金属结晶结构的致密本性而产生的很大接合力，是导致（金属）一般都具有良好机械性质的原因。
同样，电子云使大多数的金属具有很好的导电性和导热性。
金属通常根据其用于使用形状的生产方法（成型方法）来分类。
当一种金属以固体形式、塑性状态成型时，它被归为锻造金属。
通过将液态金属倒入模型而成型的金属被归为铸造金属。
金属材料有两个类别：
含铁的和不含铁的。
所有黑色金属的基本成分都是铁元素。
这些黑色金属的范围从含铁90%以上的铸铁和碳钢到包含各种其他元素（总计达到总成分几乎一半的）特种铁合金。
除了商业纯铁，所有的黑色金属，包括铁和钢，都被认为是主要的铁碳合金系统。
虽然碳含量很少（钢材中少于1％，铸铁中不超过4％）而且通常低于其他合金元素，它仍然是发展和控制机械性能的主要因素。
就定义而言，不将铁作为主要成分的金属材料被称为有色金属。
大约十几种有色金属有相对广泛的工业用途。
这个名单中排在第一位的是铝，在今天广泛应用的结构金属中，它仅次于钢铁。
铝、镁、钛和铍通常被归为轻金属，因为它们的密度比钢铁小很多。
就消耗量而言，铜合金是排在第二位的有色金属。
铜合金有两个主要的类别：
黄铜主要是铜与锌的二元合金系统；青铜起初是铜-锡合金系统，现在的青铜也包括其他铜-合金系统。
锌、锡、铅和锑的熔点低于800F（427C），它们通常被归为低熔点合金。
锌的主要的结构用途是拉模铸造，在总消耗量中仅次于铝和铜排名第三。
铅和锡在应用中相当局限，只在适合其低熔点和需要其他特性的场合中有应用。
有色合金中另一个广泛的类别被归为难熔金属。
这些金属有钨、钼和铬。
它们的熔点在3000F（1649C）以上，被用于必须承受经常性高温的产品中。
最后，贵金属，有着共有的高价格属性。
此外，他们通常具有较高的耐腐蚀性、许多有用的物理特性和较高的密度。
█ReadingMaterial不锈钢
不锈钢不像多数其他钢一样在大气中会生锈。
术语“不锈钢”意味着在空气、潮湿和污染等环境下，对污点，生锈和凹陷的抵抗能力。
不锈钢通常规定铬含量多于11％但少于30％。
事实上，材料是“钢”意味着其基础是铁。
不锈钢室温屈服强度的范围从205MPa（30kis）到超过1725MPa（250ksi）。
操作温度大约达到750C（1400F）。
在其他极限温度下，一些不锈钢能保持其韧性，下至温度接近绝对零度。
由于在某一类别中明确具体的限制，不锈钢可以使用传统的方法成型与制造。
它们可以在铸态条件下生产与使用，碳素钢板可以通过电力冶金技术生产，铸锭可以扎制或锻造（目前为止铸锭占了最大的吨数）。
轧制产品可以拉拔，弯曲，挤压，或旋压。
不锈钢可以通过机器进一步成型，并且可以通过锡焊，铜焊，熔焊连接。
它可以用于为对普通碳钢或低合金钢积分包围。
通用术语“不锈钢”涵盖了大量的标准组成成分，以及各种轴承公司的贸易名称和为特殊应用制造的特种合金。
不锈钢的组成成分很多，从基本的铁加上11％铬这一相当简单的合金，到包括30％铬、足量镍，以及6个其他有效元素的复杂合金。
在高铬、高镍范围的尽头，合金就并入了其他的耐热合金类，一个要一个任意的分界点。
然而，如果合金含量太高，铁含量大约为一半左右时，该合金就脱离了不锈钢家族。
尽管带有这些强加的限制，不锈钢的范围仍然是很大的，自然，自然的属性影响制造和使用有很大不同。
简单地分为不锈钢一类，这显然是不够的。
分类机构的分类是根据不锈钢的化学成分和其他结构。
但是，所有不锈钢，只要他们符合规格，可方便地分为6个不同类型结构的主要类别。
这些类是铁素体，马氏体，奥式体，锰代奥式体，奥氏体—铁素体和沉淀硬化体。
每一类简短的描述如下。
（1）铁素体不锈钢：
此类不锈钢如此命名的原因是，在室温下，铁素体不锈钢的晶体结构与同条件下的铁是一样的。
此类合金由室温到其居里温度（约750C；1400F）都具有磁性。
铁素体一类中的普通合金含有11％至29％的铬，无镍，以及锻造条件造成的非常少的碳。
（2）马氏体不锈钢：
这一类的不锈钢必然地包含超过11％的铬，有这样一个大的淬透性的使它在空气冷却变硬，也不需要多的油淬要求。
淬火状态的马氏体不锈钢其硬度取决于它的含碳量。
然而，马氏体通过淬火与回火提升的性能，不可避免会出现腐蚀的易感性的增加。
（3）锰代铬奥氏体不锈钢：
相似和传统奥氏体不锈钢有一个组成，其中包含提供足够耐腐蚀的铬和镍，确保在室温下紧缩。
基本真实的组成是熟悉的18％的铬，镍合金8％。
双方铬和镍含量可提高可改善耐腐蚀性，和（最常见的钼）添加可以到进一步提高耐腐蚀性。
（4）锰代铬奥氏体不锈钢：
在奥氏体的结构可以通过其他的元素，镍，锰和氮生成的类，我们认为有足够的不同，在其属性是从铬镍分离真正替代的描述。
最重要的区别在于锰取代合金高强度。
（5）奥氏体—铁素体双相不锈钢：
这些钢的结构是一个紧缩的铁素体和混合结构和力学性能同样结合每个组件的钢种质量。
双相钢抗腐蚀和机械性能的理想结合，其用途是作为增加锻造和铸造的形式。
（6）沉淀硬化型不锈钢：
此不锈钢设计可以使他们的组成是经得起沉淀硬化。
在其他类的两个类削减，给我们马氏体和奥氏体的沉淀硬化不锈钢。
在这个类，我们找到最有用的实力以及有益的工作温度最高的不锈钢。
属性不锈钢的选择有3种的属性，必须考虑：
（1）物理性能：
密度，导热系数，电阻率，等等;
（2）机械特性：
强度，塑性，硬度，抗蠕变，疲劳等;（3）耐腐蚀特性。
请注意，不锈钢性能大幅化学成分和显微组织的影响。
因此，规范包括化学成分，或者更正确，一个最重要的因素分析（痕迹也可能存在未报告的内容）以及热处理，提供了最佳的结构。
应用由于不锈钢餐具首次在工业中，用的人数剧增。
对平面和长的不锈钢产品，如表1所示的应用的主要领域的相对重要性。
化工，电力工程是在长期和平板产品的最大市场。
它始于1920年左右与硝酸行业。
今天，它包括了服务条件极为多样化，包括核反应容器，换热器，石油行业的管道，用于化学加工和纸浆和造纸工业，炉零件组件的范围，并在化石燃料的发电厂使用的锅炉。
表1
应用
百分比
应用
百分比
工业设备
34
建筑
化工和电力工程
18
消费品
食品和饮料
家具
运输
小电器和电力应用
█Unit7材料特性
用于工程构件的任何一种材料的最终强度，取决于它经历了一种或多种不同加工过程之后的机械与物理性质。
也有许多特性决定材料的初始状态适合一些特定的加工工艺。
原始材料的初始强度很重要，因为该强度会影响，了材料最终被加工的形状以及最后所能承受的截面能力。
增加或降低初始材料强度的因素也很重要。
它可用于减小材料的强度并如许现有机器下将材料加工成一定形状。
或者作为选择去提高材料最终的强度来得到更高的服务强度。
强度是一个不明确的词汇，在这被理解为指示出材料接受或抵抗变形的能力。
一个类似的问题也适用于另一个甚至更难以捉摸的材料性质，即材料的韧性。
它通常被理解为指的是材料承受大变形（主要是拉伸变形）而不发生断裂的能力。
在考虑加工工艺，这个参量的大部分值很明显是很有用的。
金属加工工艺只受到实际工作材料的韧性影响而受到限制，所以，强加到材料上的大量变形必须被限制为了防止材料断裂。
然而一些与韧性相反的加工工艺却是有利的。
一个适合的一般性的词汇来解释脆性可能就是脆性了；例如，众所周知某些脆性材料比韧性材料容易加工或剪切。
主要是制造过程中各种材料性质的相互关系，例如强度与韧性等，影响着生产工艺。
例如，一个很普通的常识大多数金属当受热时将会变软和更容易变形。
如果变形的速度太快，然而，这种优势会消失，材料会变的更硬更脆，过快的变形会导致断裂。
这些效果的事件和重要性在某重程度上取决于材料的微观结构，所以金属冶金学的知识或者相应的非金属微观结构对于理解这本书的许多学科是十分必要的，又叫做材料的强度。
这章开始讨论的目的，实际上，是为了指出这些材料的性质在加工过程中和加工过程之后都重要，为了了解它们为什么这么重要，它们怎么样影响加工工艺的。
很明显我们必须要有比强度、韧性更精确的词汇，在这章考虑了一些标准机械测试是为了了解是否有必要定义一些更精确的概念。
当然，为了了解它很有必要掌握塑性数学理论或理想介质的流变学理论。
一旦加工中的各种重要特性被人们明确并理解，接下来我们很可能会考虑，这个知识将会如何被用于控制加工过程与产品质量，以及这些性质是如何为不同的生产过程所影响。
用这种方法，决定最能够适合某给定元件和材料的加工方法应该是更容易的，同样的，该方法也适用于给出（该元件或材料）最后的形状、强度以及所需的特性。
因此我们可以理解为什么这一名为材料力学的传统学科是如此重要。
它不仅和任何工程制品中材料的最终条件有关，也和最终成型前的材料有关。
例如，它可能关系到，考虑改变一个被加工构件的形状或材料，来适应可实现的生产技术。
这样的问题超出了这本书的范围，它们完全属于制造设计或制造工程中更专业的领域。
在最后的分析中，任何成功的加工工艺过程都必须听上去经济，并且经济因素始终应该被高度优先考虑。
制造的成本从一开始就很重要，即由指定一个构件在一定寿命期间满足一定功能开始，直至最后的检验、试验和保用。
整个制造过程需要，构件的设计和生产，尤其是它们影响材料最终强度的方式。
在制造过程中，有几种物理和化学性质影响着材料的选择与处理。
一个物理性质的例子是，导热性将会影响材料成型时内部的热量流动，并进而影响冷却硬化的速率。
相似的，一个众所周知的重要化学性质的例子是抗腐蚀性，很明显，它在最终产品上很重要，并且在制造过程中，它也将会很重要，因为它有时会影响表面薄膜的形成，该薄膜会影响润滑、导热和导电的能力。
█ReadingMaterial标准机械测试
总结之前的讨论，了解材料的强度非常重要，这既是为了材料最终的用途，也是为了确定材料成型所需的力。
由于对每个被设计与制造完毕的项目进行测试都是不切实际的，几种简单通用的测试被用于测量最终产品原材料在加工前，加工中和加工后的机械性能。
（1）拉伸试验
最简单和最被广泛接受的拉伸试验需要一个带有扩大末端的圆柱（或扁平）杆。
拉伸试件受到沿其轴向稳定增加的拉力，根据适当的标准，标距的伸长被准确的测量在载荷-伸长量曲线上。
通常需要的结果是最大拉应力，屈服应力，断裂延伸率和断裂截面收缩率。
此外，杨式弹性模量或杨氏模量也可能被测量。
（2）压缩试验
对于金属的成型计算，知道比拉伸可得应变更高应变下的屈服应力很重要。
带有扁平端摩擦阻力适当修正的短圆柱轴向压缩也许会被使用。
但是一种更精确的结果是通过一个润滑条板的压缩横断面应变获得的。
（3）硬度试验
拉压试验对试件具有破坏性，但在不破坏的前提下，对原材料与已加工构件的强度特性进行检查通常是很重要的。
为了达到这个目的，有以下几种，只在试件表面产生一个小凹陷的硬度测试方法。
在英国，最古老与最被人熟知的硬度测试是布氏硬度测试与韦氏硬度测试。
布氏硬度测试中，一个标准球（通常直径10毫米）在指定的载荷（典型的是3000kgf=29.42KN或6615lbf）下被压在被测金属上。
布氏硬度值（BHN或HB）被定义为，载荷（以kgf为单位）除以凹陷的真实球面面积（以mm2为单位）。
同样的，韦氏硬度值（VHN或HV）被定义为载荷（以kgf为单位）除以凹面的角锥面面积（仍然以mm2为单位）。
在美国洛氏硬度测试最受欢迎。
该测试中，载荷仍施加的时侯凹陷深度就已被测出，而不使用撤去载荷后的尺寸。
洛氏硬度值被写为HR。
（4）疲劳试验
有一个重要现象被称为疲劳。
人们很多年前就认识到，静态拉伸与压缩试验对于预测承受震动与反复负载构件的强度并不充分。
这些构件会在很低的应力等级下失效。
根据古德曼的理论，有一个一般的关系表明这些通常有联系，那就是显示允许振荡应力水平对某一平均应力。
疲劳试验需要考虑时间，因为在最终的施加应力S与破坏循环次数N的图表上，每个点的确定都需要一个新的试件，并且N通常在106与108之间。
对于许多非铁合金来说，S-N曲线是稳定下降的。
但对钢来说，在大约106到107次循环后，通常会有一段曲线恢复水平。
如果应力没有超过这个持久极限，时间将会无限的持续下去而不破坏。
另一个很重要失效现象是高拉低周疲劳，它是材料中完全不同的潜在危险，就像动物骨头和航天部件一样。
（5）冲击试验
另一个重要课题是相对易碎材料的行为，例如铸铁。
这种材料可能会在单一的冲击下失效。
因为避免这种失效可能非常重要，冲击试验被设计为一个带缺口的试件承受沉重摆锤的冲击。
吸收的能量由摆锤下落-穿过的高度衡量。
（6）高温试验
在高温下，材料的塑性变形受扩散过程控制。
对于金属来说，当温度高于大约2/3的绝对熔点温度Tm时，该过程就变得明显。
在高温下，拉伸、压缩和硬度测试都需要重新被执行。
（7）蠕变试验
金属和合金的一个重要特点热拉伸变形在足够高的温度，延长将继续在一个非常缓慢的速度在非常低负荷，这种现象称为蠕变，在气体涡轮机和许多高温部分中非常重要，蠕变实验进行了很长一段时间，通常要1000到10000小时。
因为蠕变实验需要很长的时间，一种更短时间的方法通常被使用，就是仅仅近似测量应变期间所作的试验，主要的目的是决定时间破裂在某一特定温度和应力。
这些应力测试还可以进一步加快测试一连串的标本长期炉.标本都受到同样的目的，但不同的负载温度。
（当然，必须要精确测量。
）
（8）断裂韧性
在最近几年有更多的关注被放在断裂韧性的材料方面，这是有裂缝易断裂的，一旦开始宣传.认为这个过程是一个简单的开放的裂缝变形释放能量碎屑，但还需要供应表面能量的两个新成立的地区表面裂纹。
然则，在脆性材料放应变能U满足这一点，裂纹将扩大。
（9）塑料各向异性
要认识到在金属板料成形尤其重要的是薄板的性质可能大不相同滚动和横向方向，以及“通过厚度”的方向.这项功能可以衡量现在的以及知道的所谓β值，这是比横向的纵向应变的拉伸广泛的试验，使用单位Hosford和Csddel的技术革新所描述。
体积始终约保持在塑性变形，所以应变的厚度也取决于γ值。
█Unit8制造工程工艺流程
1.制造工艺流程分类
下表展示了制造工程工艺流程中关于材料成型的分类，注意表中只提到了典型的例子。
工艺流程种类
材料状态
基本工艺流程
分类
基本工艺流程
主要方式
工艺流程举例
质量守恒的过程
固态
机加工
塑性变形
锻造，滚压
颗粒态
机加工
流动与塑性变形
粉末压制
液态
机加工
流动
铸造
质量减少的过程
固态
机加工
韧性、脆性断裂
车，铣，钻
热能
熔化，蒸发
电火花加工，切削
化学
溶解，燃烧
电化学加工，切削
连接过程
原子键
固态
机加工
塑性
摩擦焊
液态（接头附近）
机加工
流动
焊接（融合）
粘附
固态（液态填充材料）
机加工
流动
铜焊
2.制造工艺流程举例
锻造锻造的特征可以描述如下：
质量守恒；工作金属（材料）为固态；机加工基本工艺流程中的主要方式是——塑性变形。
各种广泛的锻造过程都被人们使用，最常见的锻造类型是冲压。
金属被加热到一个合适的工作温度并被放入下模膛中，然后上模被压下从而材料被强迫填充到型腔中。
多余的材料被挤出，在两模接合面的边缘形成毛刺，它将在稍后的修剪过程中被去除。
当术语“锻造”被使用时，通常来说，这意味着热锻。
在锻造过程种材料的损失通常相当的少。
通常锻件需要一些后续加工，因为锻造所得公差与表面质量通常不满足成品要求。
锻造机器包含落锤和带有机器或液压驱动的锻压机。
滚压滚压的特征可以描述如下：
质量守恒；工作金属（材料）为固态；机加工基本工艺流程中的主要方式是——塑性变形。
滚压广泛被用于盘、薄板、结构梁等等的加工。
一个通过铸造生产的铸锭在稍后几个阶段的滚压中通常都是热的，其厚度在滚压加工中有所降低。
由于被加工材料的宽度保持不变，其长度必然根据宽度的减少而增加。
在末尾一道热轧之后，还要进行最后一道工序来提高表面质量和公差，并增加强度。
在滚压中，滚子的轮廓是为了生产所需的几何形状而设计的。
粉末压制粉末压制的特征可以描述如下：
质量守恒；工作材料为颗粒态；机械加工基本工艺流程中的主要方式是——流动与塑性变形。
本文中只提到了金属粉末的压制，但通常型砂的压制、陶瓷材料的压制等等也属于这个范畴。
在金属粉末的压制中，型腔被填入一定体积的粉末，然后在压力下被压紧，典型的压力大约是500N/mm2。
在压制阶段，颗粒被挤在一起并发生塑性变形。
压制后典型的密度是其固态材料的80%。
因为塑性变形，颗粒被“焊”在一起，这赋予了构件足够的强度去承受操作。
在压制之后，构件通常在其材料熔点的70%~80%被热处理——烧结。
用于烧结的空气必须被控制以防止氧化。
烧结过程持续的时间是30分钟到2小时不等。
烧结后构件的强度取决于构件的材料与烧结过程的参数，它能够达到非常接近相应固体材料强度的程度。
闭合状态下的型腔与所要求的几何形状是相适应的。
压制的机器包含机械加压和液压加压。
其生产率在每分钟6到100不等。
█ReadingMaterial制造工艺流程举例（续）
铸造铸造的特征可以描述如下：
质量守恒；材料为液态；机加工基本工艺流程中的主要方式是——型腔填充。
铸造是最古老的一种制造方法，也是最被人了解的制造过程之一。
材料被熔化并倒入与设计几何形状一致的型腔。
液态材料采取了型腔的形状，然后通过材料的凝固作用，该几何形状最终被固定。
一个铸造工艺工程的阶段或步骤是：
制造合适的模具，熔化材料，将材料填充或导入型腔，接着凝固。
根据不同模具材料，可以获得不同的特性与尺寸精度。
铸造工艺过程中使用到的设备包括：
熔炉，模具制造机器和铸造机器。
车削车削的特征可以描述如下：
质量减少；工作金属为固态；机加工基本工艺流程中的主要方式是——断裂。
车削工艺过程，是最著名、使用最广泛的质量减少的工艺过程过程，它通过切削工具，以切屑的形式从被加工材料上去除材料，用于加工所有类型的圆柱状外形。
加工材料不停旋转，同时切削工具纵向进给。
切削刀具比被加工材料更加坚硬且耐磨损。
各个种类的车床被人们使用，其中有些还是自动操作的。
车床通常由电动马达驱动，通过各种齿轮，提供必要的扭矩给被加工材料，并为刀具提供进给动作。
基于相同的金属切削原理，各种广泛的机加工操作与过程都是适用的，其中最常见的还有通过各种机加工工具进行的铣削和钻孔。
通过改变刀具的形状和工件-刀具间的相对动作模式，许多不同的形状都可以被生产出来。
电火花加工电火花加工（EDM）的特征可以描述如下：
质量减少；工作材料为固态；热加工基本流程中的主要方式是——融化与蒸发。
在电火花加工中，材料通过工件与工具（电极）间大量小电火花的侵蚀作用而被去除，后者（电极）具有与要求几何形状相反的形状。
每个电火花都发生在，当工件与工具（电极）间潜在的电位差足够大，能够引起液体介质中的分解时。
电弧在压力的作用下被送入工具与工件的间隙中，生成一个传导电弧的通道。
液体介质通常是带有镁的矿物油或煤油，它作为绝缘液体与冷却剂被提供，对于电流能提供一个均匀的电阻，并带走被腐蚀的材料。
电火花以每分钟上千次的频率产生，通常出现在工件与工具间缝隙最小的那一点。
它用如此多的热量使一小部分
材料蒸发并分散在液体中。
工件表面的特性表现为，由大量的小电弧坑组成。
电化学加工电化学加工（ECM）的特征可以描述如下：
质量减少；工作材料为固态；化学加工基本流程的主要方式是——电解质溶解。
工件的电解质溶解建立在一个电路的基础上，其中工件被当成阳极，而形状与所需几何形状大致相反的工具（电极）被当做阴极。
电解质通常使用的是水基盐溶液（10％〜30％的氯化钠或硝酸钠）。
电压通常在5~20V的范围，它能保证较高的电流密度，0.5~2A/mm2，并产生一个较高的去除率，0.5~6cm3/min，具体的电压值依赖于具体的工件。
火焰切割火焰切割的特征可以描述如下：
质量减少；工作金属为固态；化学加工基本工艺流程中的主要方式是——燃烧。
在火焰切割中，材料（黑色金属）被加热至一个通过供氧可以燃烧的温度。
理论上，释放出的热量应当足够维持一旦发生的反应，但由于损失到大气和材料中的热量，一定量的热量必须被连续的提供。
为了提供启动和维持反应所需的热量，一个焊炬被设计出来。
最广泛被使用的是氧炔焰割炬，其热量由乙炔和氧气的燃烧产生。
用于切割的氧气通常通过割炬顶端的中心孔来提供。
火焰切割过程只能被用于容易燃烧的材料。
对于其他材料，基于热能的基本加工过程——熔化，已经被进一步的发展（电弧切割，等离子电弧切割等等）。
这就是为什么在第8单元开篇的表中，切割被列在热能与化学两个基本加工过程中。
█Unit9钢的内部结构
钢是我们最重要的工程与结构材料，它在所有的金属产量中大约占80%。
钢获得了这样的杰出地位，是因为其连接强度、各种形状制造轻松，以及伴随着低价的广泛特性。
从相对柔软的带钢到坚硬的工具钢，我们生产各种用途钢的能力，在许多情况下，依赖于对该钢成型前后所进行的合适的热处理。
在考虑钢和其他铁合金的热处理之前，简要的考虑一下钢的内部结构将会是有益的。
一块钢的表面并不能对其内部结构组成情况给出标示，但如果这块钢被“打碎”，其结构就会表现出一个颗粒状的外观。
晶粒通常如此的小，以至于需要一个放大镜来显示它们的存在。
断口的一个高倍放大将只显示很少的东西，这是因为粗糙的断面无法对焦，一些区域将离显微镜很近而其他区域则很远。
为了在显微镜下适当的检查一块钢的样品，样品首先必须经过准备。
即研磨出一个平面，然后用越来越细的磨料将该平面抛光，直到得到一个无划痕的镜面。
镜面上由抛光工作引起的金属油污，通过使用合适的试剂（例如5%的硝酸乙醇溶液通常被用于酸洗碳钢）酸洗该面而被清除，晶粒由此被揭示出来。
显微照片是通过显微镜拍的照片，既然这样，金相显微镜拍的照片就被称为金相照片。
正如显示的那样，通过对样品适当的准备与酸洗，几乎纯净的铁或铁素体的显微照片展示出了其微小结构。
晶粒界限通常表现为黑线。
显微照片中黑暗的区域是由不同的洗蚀深度造成的。
每个晶粒都是单独的金属晶体。
一个100倍的放大倍数通常对于纯金属晶粒的显示是足够的，增至50000倍的放大倍数需要使用电子显微镜才能达到。
然而，对于金相上的检测，通常使用100至500倍的放大倍数。
在自然界中，所有的固体金属都是结晶状的。
然而，即使在最强大的显微镜下，对金属的检查也不会显示出原子或空间晶格，所有能够看到的只是个别的晶粒或晶体。
为了能够看到铁或钢中晶体的晶格原子排列，将一个抛光并酸洗的表面放大至大约3500万倍裸眼所见大小将是必要的。
因此，在显微镜下最小的晶粒也是由相当多的原子组成的。
尽管金属的晶粒或晶体可能会有外在的形状和不同的尺寸，一个晶粒的内部晶体结构却是以特定金属的空间晶格为基础的。
所有的晶粒或晶体都是由按照一定模式或结构结合在一起的原子组成。
这个原子结构被称为任何结晶材料的空间晶格。
在固定的温度下，晶粒中的原子以一定的距离被相互隔开，并且他们不能改变这个间隔。
当然，原子以这种方式结合在一起并不是真实的，但这有助于将晶体描绘成一个原子由假想线段连接的三维晶格。
尽管有14种可能的空
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