晶粒度测定：测量金属材料内部晶粒的平均尺寸，是评价材料力学性能（如强度、韧性）的关键指标。
相组成与相比例分析：识别材料中各组成相（如铁素体、奥氏体、渗碳体等）的类型，并定量或半定量分析其体积分数。
非金属夹杂物评级：观察并评定钢中氧化物、硫化物等非金属夹杂物的数量、大小、分布及形态，评估材料纯净度。
显微组织形貌观察：直观观察材料的微观组织形态、分布及排列特征，是金相分析最基本和核心的项目。
石墨形态与分布分析：针对铸铁材料，分析石墨的形态（片状、球状、蠕虫状等）、大小、长度和分布状况。
脱碳层深度测定：测量钢材表面因热处理或热加工导致的碳元素损失层（铁素体层）的深度。
硬化层/渗层深度测定：测量经表面淬火、渗碳、氮化等处理后，材料表面硬化层或强化层的有效深度。
带状组织评定：评估钢材中因偏析造成的铁素体和珠光体等呈带状交替分布的组织缺陷程度。
魏氏组织评定：识别并评定过热导致的、具有针状形态的粗大铁素体或渗碳体组织，其对韧性有害。
孔隙率与疏松评定：主要针对铸造或粉末冶金材料，评估其内部孔洞、疏松缺陷的数量、大小及分布情况。
钢铁材料：包括碳钢、合金钢、不锈钢、工具钢等，分析其各种热处理状态下的组织转变。
有色金属及合金：如铝合金、铜合金、钛合金、镁合金等，观察其相组成、析出相及晶界特征。
铸铁材料：包括灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁等，核心是分析石墨的形态与基体组织。
焊接接头：分析焊缝区、熔合区、热影响区及母材的组织差异，评估焊接工艺合理性。
表面处理层：如渗碳层、渗氮层、镀层、涂层、氧化膜等的截面组织形貌与厚度测量。
粉末冶金制品：观察烧结制品的颗粒结合情况、孔隙分布及均匀性。
失效分析试样：对断裂、磨损、腐蚀等失效零件进行组织分析，查找失效的微观原因。
铸态组织：分析铸造工艺形成的枝晶、偏析、缩松等原始铸造组织。
热处理工艺验证：通过组织分析验证淬火、回火、退火、正火等热处理工艺是否达到预期效果。
复合材料：观察增强相（如纤维、颗粒）在基体中的分布、取向及界面结合情况。
取样与切割：使用金相切割机从待检工件上截取具有代表性的试样，注意避免组织因过热而改变。
镶嵌：对形状不规则、尺寸细小或边缘需保护的试样，采用热压或冷镶嵌法将其包埋固定。
磨制：依次使用由粗到细的金相砂纸（如从180目到2000目）对试样观察面进行研磨，消除切割痕迹。
抛光：在抛光机上使用抛光布和金刚石抛光膏等磨料进行最终抛光，获得无划痕的镜面。
化学侵蚀：使用特定的化学试剂（如钢铁常用4%硝酸酒精溶液）腐蚀试样表面，使晶界和相界显现。
显微观察：将制备好的试样置于金相显微镜下，在不同放大倍数下进行组织观察和图像采集。
图像分析：利用专业图像分析软件对采集的金相照片进行晶粒度、相比例、夹杂物等的定量测量。
显微硬度测试：在金相显微镜引导下，使用显微硬度计对特定相或微小区域进行硬度测量。
非水液电解侵蚀：适用于不锈钢、高温合金等难以用普通化学试剂侵蚀的材料，以显示其真实组织。
现场金相复型技术：对不便取样的大型工件，使用醋酸纤维素薄膜等材料在工件表面复制其组织形貌，带回实验室观察。
金相显微镜：核心设备，用于低倍到高倍（通常50x-1000x）的明场观察，是组织形貌分析的基础。
体视显微镜：用于低倍宏观观察，检查试样磨面质量、裂纹宏观走向及取样位置定位。
倒置式金相显微镜：物镜位于载物台下方，试样观察面朝下放置，特别适合观察大型或不规则试样。
数字图像采集系统：包括高分辨率CCD或CMOS摄像头，用于实时采集、存储和传输金相图像。
金相试样切割机：配备金刚石或氧化铝切割片，采用水冷却，用于快速、低损伤地截取试样。
金相试样镶嵌机：分为热压镶嵌机和冷镶嵌装置，用于将小试样包埋成标准尺寸的模块。
自动磨抛机：可自动控制磨盘转速、压力和时间，实现试样磨制与抛光的自动化，提高制样一致性和效率。
显微硬度计：通常为维氏或努氏硬度计，其压痕微小，可在显微镜下定位测试特定显微组织的硬度。
图像分析软件系统：与显微镜摄像头联用，具备图像增强、测量、计数、统计等功能，实现组织的定量分析。
电解抛光与侵蚀仪：通过电解方式对试样进行最终抛光或侵蚀，尤其适用于软金属、易氧化合金及多相合金。
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