晶粒度测定：测量金属材料内部晶粒的平均尺寸，是评估材料力学性能（如强度、韧性）的关键指标。
相组成与相比例分析：识别材料中存在的不同相（如铁素体、奥氏体、渗碳体等），并定量或半定量分析各相的体积分数。
非金属夹杂物评级：依据相关标准，对钢中氧化物、硫化物等非金属夹杂物的类型、大小、分布及数量进行评定。
显微组织评定：对照国家标准或行业图谱，对材料的典型组织（如珠光体、马氏体、贝氏体等）进行识别和等级评定。
脱碳层与渗碳层深度测定：测量钢材表面因热处理导致的碳含量变化层深度，评估表面热处理效果。
石墨形态与大小分析：针对铸铁材料，分析石墨的形态（片状、球状、蠕虫状等）、长度和分布，直接影响铸铁性能。
带状组织评定：评估热轧或锻造钢材中，铁素体和珠光体等沿加工方向呈带状分布的程度。
魏氏组织评定：识别和评定过热导致的一种粗大针状组织，对材料的冲击韧性有不利影响。
晶界特征分析：观察晶界的形态、分布，以及晶界处是否有析出相或杂质偏聚。
缺陷分析：检测材料内部的微观缺陷，如疏松、缩孔、裂纹、白点、过烧等。
钢铁材料：包括碳钢、合金钢、不锈钢、工具钢、铸钢等，是金相分析应用最广泛的领域。
有色金属及合金：如铝合金、铜合金、钛合金、镁合金、镍基高温合金等的组织分析。
铸铁材料：分析灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁中的基体组织和石墨特征。
硬质合金与金属陶瓷：观察碳化钨等硬质相的粒度、分布及粘结相的形态。
焊接接头：分析焊缝区、熔合区、热影响区及母材的组织差异，评估焊接工艺质量。
热处理试样：检验淬火、回火、退火、正火、渗碳/氮等热处理工艺后的组织转变效果。
失效分析件：对断裂、磨损、腐蚀等失效零部件进行组织分析，追溯失效根源。
增材制造（3D打印）件：分析打印态及后处理态的组织，评估打印工艺的致密性和组织均匀性。
涂层与镀层：观察热喷涂、电镀、渗镀等涂/镀层的厚度、组织及其与基体的结合情况。
粉末冶金制品：分析烧结制品的孔隙度、颗粒间结合状态及显微组织。
取样与切割：使用金相切割机从待测工件上截取具有代表性的试样，需避免过热导致组织变化。
镶嵌与镶嵌：对形状不规则或细小试样，采用热压或冷镶嵌法将其固定在塑料中以便后续磨抛。
磨光与抛光：依次使用由粗到细的金相砂纸磨光，再在抛光机上使用抛光剂（如金刚石喷雾）进行镜面抛光，消除划痕。
化学侵蚀：使用特定的化学试剂（如硝酸酒精溶液、苦味酸等）对抛光面进行腐蚀，使晶界、相界等组织特征显现。
电解侵蚀：对于化学侵蚀不敏感的材料（如某些不锈钢、高温合金），采用电解抛光与电解侵蚀方法。
光学显微观察：将制备好的试样置于金相显微镜下，在不同放大倍数下观察、分析和拍摄其显微组织。
图像采集与处理：使用数码相机或CCD系统采集金相图像，并利用图像分析软件进行定量测量（如晶粒度、相比例）。
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（SEM）分析：利用扫描电子显微镜进行更高倍率的观察，并配合能谱仪（EDS）进行微区成分分析。
标准比对法：将观察到的组织与国家标准（如GB/T）、国际标准（如ASTM、ISO）中的标准图谱进行比对和评级。
金相切割机：配备冷却系统，用于快速、低损伤地截取原始试样。
镶嵌机：分为热压镶嵌机和冷镶嵌机，用于将试样包埋在镶嵌料中形成标准尺寸的试块。
自动磨抛机：可设定压力、转速和时间，自动完成试样的磨光和抛光工序，保证制样的一致性和效率。
金相显微镜：核心观察设备，包括明场、暗场、偏光、微分干涉相衬（DIC）等多种观察模式。
体视显微镜：用于低倍宏观组织观察、取样定位及断口初步分析。
显微硬度计：通常为维氏或努氏硬度计，压头微小，可安装在金相显微镜上，用于微区硬度测试。
金相图像分析系统：由高清摄像头、计算机和专业图像分析软件组成，用于金相图像的定量测量与统计分析。
扫描电子显微镜（SEM）：提供更高的分辨率和大景深图像，用于观察更精细的显微结构及断口形貌。
能谱仪（EDS）：常与SEM联用，可对观察区域的微区进行元素定性和半定量分析。
电解抛光与侵蚀仪：为特定材料提供电解制备和侵蚀的专用设备，通过控制电压、电流和时间获得清晰组织。
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