随着原子能技术、火箭技术、喷气技术、航天技术、航海技术、化学和无线电技术的广泛应用，对金属材料的各种性能提出了更高的要求，通常要求金属和合金具有高抗震强度、激励高温和耐低温、耐热冲击、弹性象棋数量不随温度变化等。这些性能与材料的金相结构密切相关。
事实上，很久以前，人们就用各种方法来研究金属和合金的性质、性能和组织之间的内在联系，以便找到保证金属和合金材料质量和制造新型合金的方氏，但是，只有在显微镜问世后，人们才具备了深入研究金属材料的条件。在放大数百倍甚至数万倍的显微镜下，观察金属科的内部组织，即金相组织结构，发现金属的宏观性能与金相组织形式密切相关，使金相组织分拆法成为最基本、最重要、应用最广泛的研究方法之一。因此，在任何机械制造、冶金企业及相应的研究机构、理工科大学等院校都没有金相检验室或金相研究室，利用各种金相显微镜进行大量、复杂、精细的金相组织研究。
金相显微镜是金相研究的主要工具。大多数金相研究只能通过观察装置来实现。因此，所有专门用于观察和研究金属结构的光学显微镜都被称为金相显微镜。
金相显微镜是冶金、机械制造、交通运输等工业生产的眼睛，对防止废弃物的产生，提高产品质量起着重要作用。在工业生产中，利用它检查金属的冶炼和轧制质量，控制热处理工艺，有助于改善热处理工艺操作，提高工件质量;研究金属材料中非金属夹杂物的存在，观察夹杂物的形状、大小、分布和数量，测量夹杂物的光学性能，从而判断夹杂物的类别，相应评价材料的等级;利用高倍金相显微镜研究金属零件的断口，可以根据断口的形状判断晶粒的大小，分析机械损坏的原因;使用高温金相显微镜也可以帮助人们研究组织变化的规律，跟踪变化过程，连续观察金属或合金在一定温度范围内的组织变化。因此，金相显微镜广泛应用于钢铁冶炼、锅炉制造、矿山、机床、工具、汽车、造船、轴承、柴油机械等工业部门。
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