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金相分析是金屬材料試驗研究的重要手段之一，采用定量金相學原理，由二維金相試樣磨面或薄膜的金相顯微組織的測量和計算來確定合金組織的三維空間形貌，從而建立合金成分、組織和性能間的定量關系。將圖像處理系統應用于金相分析，具有精度高、速度快等優點，可以大大提高工作效率。主要步驟分為切割-鑲嵌-研磨-腐蝕-顯微鏡。通過這五步來完成金相試樣分析。

金屬的性能取決于它的成分和微觀組織，其中微觀組織對金屬性能的影響*為直接，因此我們可以通過對金屬微觀組織的觀察和分析來預測和判斷金屬的性能，并分析其失效破壞的原因。

金相分析是根據有關的標準和規定來評定金屬材料內在質量的一種常規檢驗方法，并可用來判斷零件生產工藝是否完善，有助于尋求零件產生缺陷的原因，因此它是設計金屬材料生產、使用和科研中一種必不可少的手段。

當材料和結構受到多次重復變化的載荷作用后，應力值雖然始終沒有超過材料的強度*限，甚至比彈性*限還低的情況下就可能發生破壞，這種在交變載荷重復作用下材料和結構的破壞現象，就叫做金屬的疲勞破壞。但其實這種現象不限于固體金屬，許多固體材料也都有這種現象發生，例如塑膠、碳纖維、陶瓷、玻璃等等。

人的疲勞感覺來自于長期的勞累或一次過重的負荷，金屬也是一樣。金屬的機械性能會隨著時間而漸漸變弱，這就是金屬的疲勞。在正常使用機械時，重復的推、拉、扭或其他的外力情況都會造成機械部件中金屬的疲勞。這是因為機械受壓時，金屬中原子的排列會大大改變，從而使金屬原子間的化學鍵斷裂，導致金屬裂開。

單點疲勞試驗法

適用于金屬材料構件在室溫、高溫或腐蝕空氣中旋轉彎曲載荷條件下服役的情況。該種方法在試樣數量受限制的情況下，可近似測定疲勞曲線并粗略估計疲勞*限。試驗所需的疲勞試驗機一般為彎曲疲勞試驗機和拉壓試驗機。