什么是金相学

　　金相学是研究所有类型金属合金微观结构的学科，它可以更精确地定义为观察和确定金属合金中晶粒、成分、夹杂物或相的化学和原子结构以及空间分布的科学学科。通过扩展，这些相同的原理可以应用于任何材料的表征。

　　不同的技术被用来揭示金属的微观结构特征。大多数研究都是在明场模式下用入射光显微镜进行的，但其他不太常见的对比技术，如暗场或微分干涉对比(DIC)，以及彩色(淡色)蚀刻的使用，正在扩大金相应用的光学显微镜范围。

　　金属材料的许多重要宏观性能对微观结构高度敏感。关键的机械性能，如抗拉强度或伸长率，以及其他热或电性能，与微观结构直接相关。理解微观结构和宏观性能之间的关系在材料的开发和制造中起着关键作用，是金相学的最终目标。

　　正如我们今天所知，金相学在很大程度上归功于19世纪科学家亨利·克利夫顿·索比的贡献。他在谢菲尔德(英国)对现代工业钢铁的开创性工作突显了微观结构和宏观性能之间的密切联系。正如他在生命即将结束时所说：“在那些早期，如果发生了铁路事故，我建议公司应该拿起一根铁轨，用显微镜检查我会被视为一个适合被送往精神病院的人。但这就是现在正在做的。"

　　古老但充满活力

　　随着显微镜技术的新发展，以及最近在计算机的帮助下，金相学在过去的一百年里一直是科学和工业进步的宝贵工具。

　　使用光学显微镜在金相学中建立的微观结构和宏观性能之间的一些最早的相关性包括：

　　随着晶粒尺寸的减小，屈服强度和硬度普遍增加

　　具有细长晶粒和/或优选晶粒取向的各向异性力学性能

　　随着夹杂物含量的增加，延展性总体呈下降趋势

　　夹杂物含量和分布对疲劳裂纹扩展速率(金属)和断裂韧性参数(陶瓷)的直接影响

　　失效起始位置与材料不连续性或微观结构特征(如第二相粒子)的关联