显微组织观察：观察金属材料的晶粒、相组成、夹杂物等显微结构形态与分布。
晶粒度测定：依据相关标准，测量和评定金属材料晶粒的平均尺寸或级别。
相组成与含量分析：鉴别材料中各组成相的类型，并定量或半定量分析其相对含量。
非金属夹杂物评定：检测钢中氧化物、硫化物等非金属夹杂物的类型、大小、形态及分布，并按标准评级。
脱碳层深度测定：测量钢材表面因热处理等原因造成的全脱碳层与部分脱碳层的深度。
渗层/涂层厚度测量：测量渗碳、渗氮、镀层、涂层等表面改性层的总深度及各分层厚度。
石墨形态与大小评定：针对铸铁材料，观察分析石墨的形态（如球状、片状）和大小，并进行评级。
热处理质量检查：评估淬火、回火、退火等热处理工艺后的组织状态是否符合要求。
焊接接头金相检验：分析焊缝、热影响区及母材的组织特征，评估焊接质量及缺陷。
缺陷分析与失效分析：对材料中的裂纹、疏松、偏析、过烧等缺陷进行微观形貌观察，辅助分析失效原因。
碳钢与合金钢：包括各种结构钢、工具钢、不锈钢、耐热钢等黑色金属材料。
铸铁与铸钢：涵盖灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁及各类铸造合金钢。
有色金属及其合金：如铝及铝合金、铜及铜合金、钛合金、镁合金等。
硬质合金与金属陶瓷：检查其粘结相、硬质相的组织结构及孔隙度等。
表面改性层：包括渗碳层、渗氮层、碳氮共渗层、喷涂涂层、电镀层等。
焊接材料与接头：涵盖焊条、焊丝及各种焊接方法形成的对接、角接等接头。
粉末冶金制品：检验烧结制品的孔隙分布、颗粒结合状态及显微组织。
零部件与构件：各类机械零件、压力容器部件、齿轮、轴承、弹簧等成品或半成品。
失效件与废品件：对断裂、磨损、腐蚀等失效零件进行微观组织溯源分析。
原材料与半成品：如钢锭、铸锭、轧材、锻坯等的内部质量检验。
取样与切割：使用线切割、砂轮切割机等方法，在不改变材料组织的前提下截取有代表性的试样。
镶嵌（镶样）：对形状不规则或微小试样，采用热压镶嵌或冷镶嵌法将其固定在塑料中以便握持。
磨制（粗磨与精磨）：依次使用由粗到细的金相砂纸，在流动水冷却下将试样表面磨平并去除损伤层。
抛光：在抛光机上使用抛光织物和金刚石抛光膏等磨料，将磨制表面抛成光亮无划痕的镜面。
化学浸蚀：选用适当的化学试剂（如硝酸酒精、苦味酸等）对抛光表面进行腐蚀，以清晰显示显微组织。
电解浸蚀与抛光：对某些耐腐蚀材料（如不锈钢、钛合金），采用电解方法进行组织显示或最终抛光。
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与分析。
图像采集与处理：通过显微镜数字摄像系统采集金相图像，并利用软件进行测量、标注和定量分析。
显微硬度测试：在显微镜定位下，使用显微硬度计测试特定相或微小区域的硬度值。
标准比对与评级：将观察到的组织与国家标准、行业标准或国际标准中的标准图谱进行比对，确定等级。
金相切割机：用于试样截取，通常配备冷却系统以防止组织过热损伤。
镶嵌机（镶样机）：分为热压镶嵌机和冷镶嵌套件，用于封装不规则试样。
金相预磨机与抛光机：自动或半自动设备，用于试样的磨平、磨光和最终抛光。
金相显微镜：核心观察设备，包括目视观察的明场、暗场、偏光显微镜及数码摄像系统。
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。
图像分析系统：由高清摄像头、计算机及专业软件组成，用于金相图像的定量测量与统计分析。
显微硬度计：可在显微镜下对微小区域进行维氏或努氏硬度测试，并自动计算硬度值。
电解抛光与蚀刻装置：为特定材料提供电解抛光或电解浸蚀功能，以获得更佳的组织衬度。
研磨抛光耗材：包括系列金相砂纸、抛光布、金刚石抛光膏、氧化铝悬浮液等。
浸蚀剂与化学试剂：各类配置好的标准化学浸蚀剂，用于显示不同材料的显微组织。
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