观察金属材料内部，对晶粒大小、形状、种类、各种晶粒间的相对数量和分布以及宏观、微观缺陷等进行的检测。是金属塑性加工的产品性能检验项目之一。金属材料的性能决定于它的成分、结构和组织。材料成分一定后，金属的许多性能将由结构和组织决定，甚至某些微观缺陷的存在也影响材料的性能。因此许多材料在出厂前要进行金相组织检验。
金属组织检验分低倍组织检验、高倍组织检验和电镜显微组织检验。
低倍组织检验按习惯指用肉眼或放大镜观察钢材的纵横断面上的缺陷，也叫宏观组织检验。这些缺陷大多是在钢的浇铸、结晶和热加工过程中形成的。为了能充分明显显露缺陷，低倍组织检验常采用以下试验方法：
（1）酸浸试验。分热酸浸（70～80℃）和冷酸浸。根据不同的钢种选用不同的酸液。用于结构钢、轴承钢、弹簧钢、不锈耐酸钢等的检验。钢中的疏松、偏析、气泡、白点、非金属夹杂物等经酸浸后很易显露出来。
（2）塔形车削发纹检验。即把按规定尺寸车削的塔形试样进行热酸浸，用于显示沿轧制方向分布的有一定长度、深度的小裂纹。
（3）硫印试验。在检验的试样上覆以用5%～10%硫酸水溶液浸过的相纸，经过3～5min，冲洗相纸后，呈现深棕色印痕。用于检验钢中硫的数量及其分布。
（4）断口试验。是检验钢材宏观缺陷的重要方法之一，可与酸浸检验并用，互相补充。钢中的一些缺陷如过热组织、过烧组织、白点等在此检验中更易于发现。按断口方向分纵向断口试检和横向断口试检。按钢材和检验的要求不同，试样在检验前要经过不同方式的热处理，因而又有淬火断口、退火断口和调质断口之分。通常都采用淬火断口。在淬火断口上可发现白点、夹杂、夹层、气孔等缺陷。退火断口用于轴承钢和工具钢。可检查晶粒的均匀细密程度，以及显示石墨碳析出、夹杂、缩孔等缺陷。调质断口只用于少数钢材，断口上出现的纤维组织能在一定程度上反映钢的力学性能（韧性）。有些产品的断口试样不经热处理直接折断，根据断口形貌判断产品性能。
高倍组织检验即显微组织检验，是用放大100～2000倍的显微镜对金属材料内部进行观察分析的检验方法（分辨能力为1.5×10-4cm）。检验内容主要有非金属夹杂物、带状组织、碳化物不均匀性、碳化物液析、α相δ相检验、脱碳层深度测定、球状组织级别评定、网状组织级别评定和奥氏体晶粒度评定等。广泛用于钢材质量优劣的常规检验。
电镜显微组织检验也叫精细组织检验，是用放大几千倍到几十万倍的电子显微镜对金属材料内部进行观察分析（分辨能力达10-6～10-7cm）。用于检验材料的细微组织结构，由于要求有各种电镜设备，且试样制备比较复杂，故不作为产品的常规检验。
此外，还有用X射线衍射方法测定金属和合金内部各种相的晶体结构，用电子探针分析组织中显微区域内的化学成分等的组织检验方法。
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