化学成分定性分析：确定材料中存在的元素种类，是材料鉴别的首要步骤。
化学成分定量分析：精确测定材料中各组成元素的含量百分比，是判定材料牌号的核心依据。
显微组织观察：在显微镜下观察材料的晶粒、相组成、夹杂物等微观结构形貌。
晶粒度测定：测量金属材料晶粒的平均尺寸或等级，对材料的力学性能有决定性影响。
相组成分析：识别材料中存在的不同相（如铁素体、奥氏体、渗碳体等）及其分布。
非金属夹杂物评定：评估钢中氧化物、硫化物等夹杂物的类型、大小、数量和分布。
脱碳层深度测定：测量钢材表面因热处理而损失碳元素的层深，影响表面硬度和疲劳强度。
硬化层/渗层深度测定：测量经渗碳、渗氮等处理后，材料表面硬化层的有效厚度。
石墨形态与分布分析：针对铸铁材料，分析石墨的形态（球状、片状等）、大小和分布状况。
缺陷与失效分析：通过组织观察分析材料内部的裂纹、气孔、疏松等缺陷或失效起源。
黑色金属材料：包括各类碳钢、合金钢、不锈钢、工具钢及铸铁等铁基合金。
有色金属材料：涵盖铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金、镁合金等。
硬质合金与金属陶瓷：如钨钴类硬质合金，分析其粘结相和硬质相的组织结构。
焊接接头与焊缝：分析焊缝区、热影响区及母材的组织变化，评估焊接质量。
热处理试样：检验经退火、正火、淬火、回火等工艺后材料的组织转变效果。
铸造部件：分析铸件的凝固组织、偏析、缩松及铸造缺陷。
锻压与轧制产品：观察锻件或轧材的流线、纤维组织及变形晶粒状态。
表面处理层：如镀层、涂层、氧化层、氮化层的截面组织与厚度测量。
粉末冶金制品：观察烧结体的孔隙度、颗粒结合状态及均匀性。
失效零部件：对断裂、磨损、腐蚀的零件进行断口和金相组织分析，追溯失效原因。
取样与切割：使用线切割、砂轮切割机等从工件上截取具有代表性的试样。
镶嵌与镶嵌：对不规则或微小试样采用热压或冷镶嵌法将其固定，便于后续磨抛。
研磨与抛光：依次使用由粗到细的金相砂纸研磨，再使用抛光剂抛光至镜面。
化学侵蚀：使用特定腐蚀剂（如硝酸酒精、苦味酸等）显示材料的显微组织。
光学显微术：利用金相显微镜在明场、暗场、偏光等模式下观察和拍摄组织。
图像分析技术：利用专业软件对金相图像进行定量测量，如晶粒度、相比例等。
扫描电子显微术：利用SEM在更高倍数下观察组织形貌，并可进行微区成分分析。
能谱分析：与SEM联用，对观察区域的微区点、线、面进行定性和定量成分分析。
X射线衍射分析：通过XRD技术对材料中的物相组成进行定性及定量分析。
显微硬度测试：在显微镜下定位，使用维氏或努氏压头测试微小区域的硬度值。
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。
金相镶嵌机：通过加热加压或冷镶方式将试样封装在塑料或树脂中。
自动磨抛机：可设定程序，自动完成试样的研磨和抛光工序，确保结果一致性。
金相显微镜：核心观察设备，配备多种物镜、目镜及数码摄像系统。
体视显微镜：用于低倍数下观察试样宏观形貌、断口或进行取样定位。
扫描电子显微镜：提供高分辨率、大景深的微观形貌图像，并可连接能谱仪。
能谱仪：与SEM联用，用于材料微区的元素成分定性与定量分析。
X射线衍射仪：用于分析材料的晶体结构、物相鉴定及残余应力测量。
显微硬度计：配备在金相显微镜或独立使用，用于测量显微组织的硬度。
金相图像分析系统：由高分辨率摄像头和专业软件组成，用于组织定量分析。
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