基体相与增强相分布：分析增强体（如颗粒、纤维、晶须）在金属或合金基体中的宏观与微观分布均匀性。
增强相体积分数与尺寸统计：定量测定增强相在复合材料中所占的体积百分比，并统计其粒径、长径比等尺寸参数。
界面结合状态评估：观察并评估增强相与基体之间的界面结合质量，检查是否存在界面反应层、孔隙或裂纹。
基体组织形貌与晶粒度：分析金属基体的相组成、晶粒形状、大小及分布，测定平均晶粒度。
孔隙率与缺陷分析：检测复合材料内部的气孔、缩松、微裂纹等铸造或加工缺陷，并计算其面积百分比。
第二相析出与分布：观察基体中析出的第二相（如金属间化合物、碳化物）的形态、大小及分布情况。
织构与取向分析：研究基体晶粒或增强纤维的择优取向，分析其对材料各向异性性能的影响。
热处理组织演变：对比分析不同热处理工艺（如固溶、时效）后复合材料的微观组织变化。
加工变形组织分析：观察轧制、挤压、锻造等塑性变形后基体的流线、位错结构及动态再结晶行为。
腐蚀与氧化层分析：检查材料表面或界面处的腐蚀产物、氧化层形貌、厚度及与基体的结合情况。
颗粒增强金属基复合材料：如SiC/Al、Al2O3/Al、TiC/Fe等，分析颗粒分布与界面。
纤维增强金属基复合材料：如C/Al、B/Al、SiC/Ti等，重点研究纤维排列、界面反应及损伤。
晶须增强金属基复合材料：如SiCw/Al、SiCw/Mg等，观察晶须的取向与拔出形貌。
层状金属复合材料：如钛/钢、铝/铜等轧制复合板，分析层间结合界面与扩散层。
原位自生复合材料：通过反应合成制备的复合材料，分析原位增强相的形貌与分布特征。
金属基复合涂层与表面改性层：如激光熔覆、热喷涂制备的复合涂层，分析其与基体的结合及组织梯度。
粉末冶金制备的复合材料：分析烧结颈形成、残余孔隙分布及增强相与粉末颗粒的结合状态。
铸造复合材料：评估增强相在铸件中的偏聚情况、铸造缺陷及凝固组织。
经过焊接/连接的复合材料：分析焊缝区、热影响区的组织变化、增强相溶解及界面完整性。
服役后或失效的复合材料构件：进行失效分析，观察疲劳裂纹源、磨损机制、界面脱粘等损伤微观形貌。
取样与切割：使用线切割、金刚石切割片等设备，沿特定方向（横向、纵向）截取具有代表性的试样。
镶嵌与夹持：对不规则或微小试样采用热压或冷镶嵌法进行镶嵌固定，便于后续磨抛。
磨光与抛光：依次使用由粗到细的金相砂纸磨光，再使用金刚石抛光剂进行机械抛光或振动抛光，以获得无划痕镜面。
侵蚀与显组织：选用合适的化学侵蚀剂或电解侵蚀方法，使基体与增强相的晶界、相界清晰显现。
光学显微镜观察：使用明场、暗场、偏光、微分干涉相等光学显微技术进行低倍到高倍的初步观察与图像采集。
扫描电子显微镜分析：利用SEM的高景深和高分辨率，观察微观形貌，并结合背散射电子模式进行成分衬度分析。
能谱仪成分分析：配合SEM使用EDS，对微区进行点、线、面扫描，定性及半定量分析各相化学组成。
电子背散射衍射分析：利用EBSD技术分析基体与增强相的晶体取向、晶界类型、织构及应变分布。
图像定量分析：使用专业图像分析软件，对金相照片进行增强相体积分数、尺寸、间距等参数的自动统计测量。
显微硬度测试：使用显微硬度计，分别测量基体、增强相及界面区域的硬度，评估各相力学性能及界面影响区。
金相切割机：用于精确、低损伤地截取金相试样，通常配备冷却系统以防止组织过热。
金相镶嵌机：包括热压镶嵌机和冷镶嵌套装，用于将不规则试样封装成标准尺寸的试块。
自动磨抛机：可编程控制压力和转速，实现金相试样磨光与抛光过程的自动化与标准化。
金相显微镜：配备多种物镜和照明模式的光学显微镜，是进行初步组织观察和低倍图像记录的核心设备。
倒置式研究级显微镜：具有更高的光学性能和稳定性，常用于高倍观察、图像拼接及精细测量。
扫描电子显微镜：提供高分辨率微观形貌观察，是分析纳米尺度增强相和界面细节的关键设备。
能谱仪：作为SEM的附件，用于对复合材料中各微区进行元素定性和定量分析。
电子背散射衍射系统：集成于SEM上的EBSD探测器，用于晶体学取向分析和相鉴定。
图像分析系统：由高分辨率摄像头、采集卡及专业软件组成，用于对金相图像进行数字化处理和定量测量。
显微硬度计：配备维氏或努氏压头，可在显微镜定位下对微米尺度区域进行精确硬度测试。
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