利用光學金相顯微鏡或電子顯微鏡等觀察、鑒別和分析金屬材料微觀組織的方法，為研究新材料、新工藝，探討組織與性能之間的關系，提供依據。這是冶金和機械制造工廠鑒定金屬材料的質量、判斷生產工藝是否完善的常規手段，通稱金相檢驗(見光學金相顯微術)

金屬的顯微組織檢測：顯微組織是將用適當方法（如侵蝕）處理后的金屬試樣的磨面或其復型或用適當方法制成的薄膜置于光學顯微鏡顯微組織或電子顯微鏡下觀察到的組織。

晶粒度

鋼的晶粒度測定分本質晶粒度和實際晶粒度。本質晶粒度表示鋼的奧氏體晶粒長大傾向，常用的顯示方法見表1;實際晶粒度表示鋼經過各種熱加工或熱處理后實際晶粒大小，可用直接腐蝕法顯示，對共析或亞共析鋼直接用苦味酸水溶液（100ml水+8g苦味酸+少量活化劑）在沸騰狀態浸蝕5～40秒。金屬顯微組織檢驗金屬顯微組織檢驗金屬顯微組織檢驗試樣一般在顯微鏡下放大 100倍同標準晶粒度圖片比較，將相似的晶粒度號數定為試樣晶粒度號數。除比較評級法外還有弦計算法，但這種方法麻煩，只在要求準確或呈非等軸晶粒時方采用。

脫碳層深度

鋼材在熱加工和熱處理過程中表面層含碳量會全部或部分喪失，造成脫碳。脫碳后硬度、強度降低，尤其顯著影響疲勞壽命。脫碳層可分全脫碳層和部分脫碳層,典型鋼種脫碳層測量界線見表2。試樣在顯微鏡下放大100倍(必要時也可用其他倍數)用目鏡測微尺測量脫碳層深度。深度以毫米計，也可用鋼材厚度或直徑的百分數表示。金屬顯微組織檢驗金屬顯微組織檢驗金屬顯微組織檢驗金屬顯微組織檢驗金屬顯微組織檢驗金屬顯微組織檢驗網狀碳化物 含碳量較高的鋼種。奧氏體中碳的溶解度隨溫度下降而降低，沿奧氏體晶界析出網狀碳化物（圖8）。如鋼錠碳化物偏析嚴重，或鍛軋加工溫度過高并隨后緩冷，可使碳化物網愈加連續、粗大。這會使鋼的塑性和韌性大幅度降低，熱處理淬火時易導致開裂。金屬顯微組織檢驗網狀碳化物檢驗通常選取橫向截面，在顯微鏡下放大500倍,以Zui嚴重的視場與標準圖片相比作為評定依據。評定時主要考慮網的完整性和連續性，愈完整愈連續表征其危害愈嚴重，評定級別也愈高。

碳化物液析 

液析是鉻滾動軸承鋼中一種不穩定的共晶碳化物。在化學成分配比不當，澆鑄工藝不佳，錠型過大或設計不合理時，易在鋼液凝固過程中析出。在顯微鏡下呈不規則的白色塊狀(圖9),具有高硬度和脆性，熱處理時易引起淬火裂紋；在軸承使用過程中容易剝落，顯著降低耐磨性和疲勞強度。金屬顯微組織檢驗試樣的檢測面應沿鋼材縱軸取向。為顯示清晰，襯度好,可先淬火、回火后磨制。在顯微鏡下放大100倍,以嚴重視場與標準圖片比較作為評定依據，以碳化物大小、集中程度作為評定標準。

碳化物共晶 

合金工具鋼、高速鋼等高碳合金鋼,在鋼錠凝固過程中發生共晶反應形成共晶碳化物偏析。在顯微鏡下具有白色魚骨狀特征（圖10），氏體共晶碳化物。其偏析程度取決于錠型、鑄溫、鑄速及冷卻速度等。這種偏析可通過鍛、軋等熱加工加以改善，加工比愈大，共晶破碎程度愈大（圖11、圖12）,對鋼材的危害與碳化物液析類似。碳化物共晶的檢驗與液析同，評定時主要考慮共晶組織的破碎、堆集、網狀共晶的變形、網的大小和連續程度。金屬顯微組織檢驗金屬顯微組織檢驗金屬顯微組織檢驗帶狀組織 亞共析鋼，當化學成分配比不當、澆鑄不佳、錠型過大時，易在鋼液凝固過程中形成枝晶偏析(主要是碳、硫、磷)。在熱加工時延伸成鐵素體和珠光體交替條帶。具有帶狀組織的鋼,力學性能不均勻,橫向塑性及韌性下降。在生產中常采用高溫擴散退火加以改善。試樣檢驗面取自鋼材縱軸向,在顯微鏡下放大100或500倍,取嚴重視場與標準圖片比較而評定。條帶的濃度差愈明顯、帶愈寬、帶在顯微鏡視場中貫通愈全，則對性能的影響愈嚴重，評定級別也愈高。

各類金屬及合金材料及制品

GB/T 13299-1991    鋼的顯微組織檢驗方法

GB/T 13298-2015    金屬顯微組織檢驗方法

GB/T 13320-2007     鋼質模鍛件金相組織評級圖及評定方法

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