晶粒度测定：测量金属材料晶粒的平均尺寸或等级，是评估材料力学性能（如强度、韧性）的关键指标。
相组成分析：鉴别和确定金属材料中存在的各种相（如铁素体、奥氏体、渗碳体等）的种类、形态及分布。
非金属夹杂物评定：检测材料中氧化物、硫化物等非金属夹杂物的类型、数量、大小、形态及分布，评估材料纯净度。
显微组织观察：在光学或电子显微镜下观察金属的微观结构特征，如珠光体、马氏体、贝氏体等组织的形貌。
脱碳层深度测定：测量钢材表面因热处理等原因导致碳元素缺失的层深，影响表面硬度和疲劳强度。
石墨形态与分布分析：针对铸铁材料，分析石墨的形态（球状、片状、蠕虫状）、大小、长度和分布情况。
硬化层深度测量：测定经表面淬火或化学热处理后，工件表面硬化区域（如淬硬层、渗碳层）的深度。
带状组织评定：评估钢材中因偏析导致的铁素体和珠光体等呈带状交替分布的组织缺陷级别。
魏氏组织评定：检查过热组织中出现的粗大针状铁素体或渗碳体，这种组织会显著降低材料的塑性和韧性。
孔隙与疏松检测：观察和评定铸件、烧结件或焊接接头中的孔隙、缩松等缺陷的严重程度和分布。
碳钢与合金钢：涵盖从低碳钢到高碳钢以及各类合金结构钢、工具钢、不锈钢等的组织与缺陷分析。
铸铁材料：包括灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁等，重点分析基体组织和石墨特征。
有色金属及其合金：如铝合金、铜合金、钛合金、镁合金等的相组成、晶粒度、析出相分析。
焊接接头：检验焊缝区、熔合区、热影响区的组织变化，评估焊接工艺的合理性与焊接质量。
热处理工件：检验经退火、正火、淬火、回火等工艺处理后工件的组织转变情况及处理效果。
失效分析试样：对断裂、磨损、腐蚀等失效零件进行金相分析，查找失效的微观组织原因。
表面处理层：如渗碳、渗氮、碳氮共渗、镀层、涂层等表面改性层的组织结构和厚度测量。
铸锻件毛坯：评估铸造、锻造工艺形成的原始组织状态，检查是否存在铸造缺陷或锻造流线异常。
粉末冶金制品：分析烧结制品的孔隙度、颗粒结合情况、均匀性及最终显微组织。
高温合金与精密合金：应用于航空航天等领域的高性能合金，检验其复杂的相组成和高温组织稳定性。
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，需避免过热或变形影响组织。
镶嵌与镶嵌：对形状不规则或微小试样采用热压或冷镶嵌法进行固定，便于后续磨抛操作。
磨光与抛光：依次使用由粗到细的金相砂纸磨光，再在抛光机上用抛光剂抛光，以获得无划痕的镜面。
化学浸蚀：选用适当的化学试剂（如硝酸酒精溶液、苦味酸等）对抛光面进行浸蚀，使晶界和相界显现。
光学显微镜观察：使用金相光学显微镜在明场、暗场、偏光等照明模式下观察浸蚀后的显微组织。
图像采集与分析：通过数码摄像头采集金相图像，并利用专业图像分析软件进行定量测量和统计。
显微硬度测试：在金相显微镜下使用显微硬度计对特定相或微小区域进行硬度测量，关联组织与性能。
扫描电镜分析：利用扫描电子显微镜进行更高倍率的形貌观察，并结合能谱仪进行微区成分分析。
金相图谱比对：将观察到的组织与标准金相图谱进行对比，从而定性或半定量地评定组织类型和级别。
现场金相复型技术：对不便取样的工件，使用醋酸纤维素薄膜等材料在现场复制表面组织，带回实验室观察。
金相试样切割机：配备冷却系统，用于快速、低损伤地截取金相试样，防止组织因过热而改变。
金相镶嵌机：通过热压或冷镶方式将试样包埋在塑料或树脂中，制成标准尺寸的试样块。
自动磨抛机：可设定压力和转速，自动完成试样的粗磨、细磨和抛光工序，确保制备质量一致。
金相光学显微镜：核心观察设备，配备多种物镜、目镜和照明系统，用于低倍到高倍的显微组织观察。
数码摄像系统：包括高分辨率CCD或CMOS摄像头，用于捕获和存储数字金相图像。
金相图像分析系统：由计算机和专业软件组成，用于对金相图像进行测量、计数、统计等定量分析。
显微硬度计：通常为维氏或努氏硬度计，可在显微镜下对微小区域进行精确的硬度压痕测试。
电解抛光与蚀刻装置：对于难用化学方法抛光和浸蚀的样品，采用电解方式获得高质量表面。
扫描电子显微镜：提供更高的分辨率和景深，用于观察更细微的组织结构，并可进行微区成分分析。
体视显微镜：用于低倍宏观检查，观察试样磨抛前的原始状态、缺陷分布或断口形貌。
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