金相分析在金属材料研究中起着举足轻重的作用，其凭借定量金相学原理，通过对二维金相试样磨面的金相显微的测量和计算，能够精确地描绘出合金的三维空间形貌，从而建立起合金成分、结构和性能之间的定量联系。
一、金相显微镜概览
金相显微镜是进行金相分析的关键工具，主要分为台式、立式和三种类型。它通常由光学系统、照明系统和机械系统三大核心部分组成，这些系统的协同工作使得研究者能够准确、快速地观察和分析金属材料的微观结构。
二、金相试样的制备流程
为了有效观察金属材料的内部显微，需要制备出适合微观检验的金相试样。这一过程包括取样、镶嵌（对于小样品）、磨光、抛光以及浸蚀等步骤。每个步骤都需要精细操作，以确保最终得到的试样能够真实反映金属材料的显微。
（1）取样的原则
取样工作需遵循代表性原则。在研究金属及合金显微时，应从材料或零件在使用过程中重要的部位，或存在偏析、夹杂等缺陷严重的部位截取试样。在分析失效原因时，需在失效处和完整处分别取样，以便探究失效原因。对于较长裂纹的部件，需在裂纹发源处、扩展处和尾部分别取样，以分析裂纹产生的原因。
（2）试样的理想形状
金相分析的理想试样形状是圆柱形和正方柱体。无论采取何种截取方法，都应确保不会改变试样观察面的金相。
（3）试样的镶嵌与保护
对于尺寸过小或形状特殊的试样（如金属碎片、丝材等），或需要保护试样边缘（如表面处理检验、表面缺陷检验等），应进行机械夹持或镶嵌。
（4）磨光与抛光
磨光与抛光的目的是为了得到一个平整无磨痕的磨面。这一过程包括粗磨和细磨两步，最终通过抛光消除磨痕，使磨面成为平整无疵的镜面。
三、金相分析方法的应用领域
金相分析方法广泛应用于多个领域，包括焊接金相检验、铸铁金相检验、热处理质量检验等。还用于各种金属制品及原材料的显微检验及评定、低倍缺陷检验、金属硬度测定、晶粒度评级、非金属夹杂物含量测定以及脱碳层/渗碳硬化层深度测定等。