取样是金相试样制备的首道工序，若取样不当，则达不到检验目的，因此，所取试样的部位、数量、磨面方向等应严格按照相应的标准规定执行。
(一)取样部位和磨面方向的选择
1．纵向取样 纵向取样是指沿着钢材的锻轧方向进行取样。主要检验内容为：非金属夹杂物的变形程度、晶粒畸变程度、塑性变形程度、变形后的各种组织形貌、热处理的全面情况等。
2．横向取样 横向取样是只垂直于钢材锻扎方向取样。主要检验内容为：金属材料从表层到中心的组织、显微组织状态、晶粒度级别、碳化物网、表层缺陷深度、氧化层深度、脱碳层深度、腐蚀层深度、表面化学热处理及镀层厚度等。
3．缺陷或失效分析取样 截取缺陷分析的试样，应包括零件的缺陷部分在内。例如，包括零件断裂时的断口，或者是取裂纹的横截面，以观察裂纹的深度及周围组织变化情况。取样时应注意不能使缺陷在磨制时被损伤甚至消失。
取样部位必须与检验目的和要求相一致，使所切取的试样具有代表性。必要时应在检验报告单中绘图说明取样部位、数量和磨面方向。例如，检验裂纹产生的原因时，应在裂纹部位取样，而旦还应在远离裂纹处取样，以资比较。检验铸件时；应在垂直于模壁的横断面上取样，对于大型铸件，还应从表面至中心的横断面上取3～5个试样，磨制横断面，由表面到中心逐个进行观察、比较。
图1-1表示轧制型材金相试样的切取方位，一般纵断面(图1-1中的1、2、4、5)主要用于(1)检验非金属夹杂物的数量、大小和形状；(2)检验晶粒的变形程度，(3)检验钢材的带状组织，以及通过热处理对带状组织的消除程度。横断面(图1-1中的3)主要用于：(1)·检验从表面到中心的金相组织变化情况，(2)检验表层各种缺陷，如氧化，脱碳，过烧、折叠等，(3)检验表面热处理结果， 如表面淬火的淬硬层， 化学热处理的渗碳层，氮化层，碳氮共渗层以及表面镀铬，镀铜层等：(4)检验非金属夹杂物在整个断面上的分布，(5)测定晶粒度等。
一般说来，在进行非金属夹杂物评定时，应磨制纵横两个面，在观察铸件组织，表层缺陷以及测定渗层厚度、镀层厚度，晶粒度等均需磨制横断面，在进行破断(失效)综合分析时，往往需要切取几个试样，同时磨制纵横两个面进行观察分析。
(二)取样方法
金相试样一般为ф12×12mm或ф18×20mm的圆柱体或12×12×12mm的立方体。若太小则操作不便，若太大则磨制平面过大，增长磨制时间且不易磨平。由于被检验材料或零件的形状各异，也有用不规则外形的试样。非检验表面缺陷、渗层、镀层的试样，应将棱边倒圆，防止在磨制中划破砂纸和抛光织物，避免在抛光时试样飞出造成事故。反之，检验表层组织的试样，严禁倒角并应保证磨面平整。
切取试样时根据被检验材料的软硬程度采用不同的切割片。
不论采用何种方式取样，都须防止因温度升高而引起组织变化或因受力而产生塑性变形。如淬火马氏体因温度升高而转变为回火马氏体；裂纹处因受热而使其扩展，某些锌、锡等低熔点金属，因受热而使其再结晶，低碳钢，奥氏体类钢和某些有色金属等，因受力而引起塑性变形，使滑移线增多或出现形变孪晶，诸如此类都使试样原来的组织发生变化，从而导致错误的检验结论。因此在取样中务必注意冷却和润滑。
(三)试样的热处理
经取样而获得的金相试样，有的可直接进行研磨抛光，有的尚需热处理后才能进行研磨抛光，如检验钢的非金属夹杂物，碳化物不均匀度等项目的试样，需经热处理，其处理规程按相应标准中规定执行。
1．非金属夹杂物试样的热处理
检验非金属夹杂物的试样，一般都经淬火处理，使其硬度增高便于磨制，抛光。
2．碳化物不均匀度试样的热处理 ．
检验碳化物不均匀度的试样，须经淬火和高温回火，浸蚀后使基体呈黑色而碳化物呈白亮色，，利于鉴别。
