奥氏体晶粒显示及晶粒度的测定
材料制备与加工实验-金属部分-实验报告(样例)
成绩：批阅人：批阅日期：材料制备与加工实验金属部分实验报告学号:姓名:班级:2021实验一 奥氏体晶粒度的测定 一、实验目的 1、熟悉奥氏体晶粒的显示和晶粒度的测定方法。
2、测定钢的实际晶粒度。
3、验证加热温度、保温时间对奥氏体晶粒长大的影响规律。
二、实验结果与分析1、测定奥氏体晶粒度的目的：（1）由于奥氏体晶粒的大小直接影响钢冷却后所得到的组织和性能。
因此通过对奥氏体 晶粒度的测定，可以对钢的有关性能做出评估。
（2）本质晶粒的测定。
其实质是测定钢加热及保温时晶粒长大的 ，为确定热处理的加热温度和保温时间提供依据。
以保证获得细小的奥氏体晶粒。
2、奥氏体晶粒大小对组织和性能有什么影响？列举显示奥氏体晶粒的方法。
3、写出奥氏体晶粒显示方法、显微组织并评级 (100×)。
（1）45钢860℃空冷，正火法 晶粒度级别 ；黑块为 ；白网为（2）40Cr 淬火+高温回火 热蚀法 晶粒度级别 ；黑网为 ；基体组织为（3）45钢850℃油淬，一端淬火法 晶粒度级别 ；黑网为 ；基体组织为4、将相关照片放在本部分，并依据国标判定晶粒度级别。
（题目4提交电子版报告）100× 100× 100×实验二碳钢及合金钢热处理组织的观察与分析一、实验目的1、观察分析片状、球状珠光体的形态，了解不同含碳量及不同温度处理时珠光体的形态特征。
2、观察并分析钢的贝氏体组织形态。
3、观察各类型马氏体的组织形态。
了解钢化学成分对马氏体形态与性能的影响。
熟悉回火对淬火钢组织及性能的影响。
二、实验结果与分析1、判断下列照片中的材料标识是否正确（括号中填是或否），如不正确，请填写正确的钢号（备注：均为退火态，4%硝酸酒精溶液浸蚀）。
08钢（）若否，为钢20钢（）若否，为钢45钢（）若否，为钢65钢（）若否，为钢2、依据下图碳钢退火态组织形貌，确定此碳钢的碳含量。
3、贝氏体是钢经奥氏体化后，过冷到中温区转变的产物，就其组织组成而言，仍然是与的混合物，但其金相形态与珠光体不同。
奥氏体晶粒显示及晶粒度的测定教程文件
奥氏体晶粒显示及晶粒度的测定教程文件一、奥氏体晶粒显示在金相显微镜下观察金属材料的组织时，为了研究材料的奥氏体晶粒大小、形态和分布等性质，需要加入化学试剂，在经过水洗、酸洗、水洗，烘干后进行显微观察。
下面我们分别介绍样品制备和观察方法。
1、样品制备（1）磨削和抛光使用砂纸或研磨布对试样进行磨削，先铁氧化活化，主要是为了去除表面的薄层氧化物，使其表面平整。
然后使用了150目或200目的砂纸或研磨布进行磨削，直到表面平整，再使用2000目或2500目的研磨布进行抛光，获得较好的光洁度，以便于金相显微镜下观察。
（2）腐蚀将试样放入腐蚀试液中，试液可以是： 3%硝酸、酸化硼酸、 5%氢氟酸等。
腐蚀时间要控制在合适的范围内，通常为数秒至数分钟不等。
腐蚀后同时进行多次水清洗，水清洗时间要较久，以保证清洗干净。
2、观察方法奥氏体晶粒可以使用显微镜在金相台下观察，需要放上阳极片，在显微镜的镜片下方插上相片插座，然后可以通过目镜和物镜来观察晶粒。
A型奥氏体晶粒：这类晶粒不容易出现孪晶现象，其晶界比较清晰。
颜色为深褐色至浅金色。
B型奥氏体晶粒：这类晶粒通常呈孪生晶形，晶粒内部存在胞状结构。
颜色较明亮，为浅金黄色。
C型奥氏体晶粒：这类晶粒属于低温下形成，一般在0-280℃的温度区间内。
其晶界不太清晰，常出现位错带。
颜色为深褐色。
奥氏体晶粒度是指材料中奥氏体晶粒大小的评价指标。
其测量方法一般是使用线条法或图像处理软件测量。
1、线条法该方法是通过金相显微镜下的目镜标尺或物镜标尺来测量晶粒大小。
研究者需要在显微镜下调整放大倍率和焦距，找到研究对象后，在其表面划出多条等距离的线条，然后统计跨过线条的晶粒个数，并计算平均直径，从而得到晶粒度的值。
2、图像处理软件测量该方法是通过数字化镜头在计算机中对图像进行处理，并通过软件计算晶粒大小的方法。
具体步骤为：将样品放在金相台下，通过数字化摄像机记录图像，然后将图像传入计算机中，并通过图像处理软件选取研究目标进行分析。
显示奥氏体晶粒度的方法
显示奥氏体晶粒度的方法对于一些含合金元素的钢用饱和苦味酸溶液+5毫升洗洁精(我用雕牌的一种生姜洗洁精效果比其他像白猫牌的要好) 加热到55度左右浸蚀5~15分钟就能显示楼主所需要的实际晶粒度了原理应该就是电化学反应洗洁精起缓蚀作用因为晶界处容易腐蚀氧化在缓蚀剂的作用下晶粒内的组织被延后腐蚀晶界腐蚀程度加深所以容易看清楚奥氏体晶界要明白想在室温下测定非奥氏体钢的奥氏体晶粒度快速淬火后用以上试剂显示效果是比较理想的对于中碳（合金）结构钢淬火+高温回火（调质）后晶粒度检测时，往往较难有效的浸蚀出晶粒（原奥氏体晶界），越是回火组织均匀（均匀回火索氏体）越难。
推荐：用饱和苦味酸+几滴盐酸+几滴饱和FeCl2+几滴洗洁精浸蚀效果较佳。
金相腐蚀剂除某些非金属夹杂物、铸铁中的石墨相、粉末冶金材料中的孔隙等特殊组织外，经抛光后的试样磨面，必须用浸蚀剂进行“浸蚀”，以获得（或加强）图象衬度后才能在显微镜下进行观察。
获得衬度的方法很多，据获得衬度过程是否改变试样表面，可分为不改变表面方法，如光学法，和改变试样表面方法，如电化学浸蚀法、物理浸蚀法两大类。
最常用的浸蚀方法是化学浸蚀法。
纯金属或单相金属的浸蚀是一个化学溶解过程。
晶界处由于原子排列混乱，能量较高，所以易受浸蚀而呈现凹沟。
各个晶粒由于原子排列位向不同，受浸蚀程度也不同。
因此，在垂直光线照射下，各部位反射进入物镜的光线不同，从而显示出晶界及明暗不同的晶粒。
两相或两相以上合金的浸蚀则是一个电化学腐蚀过程。
由于各相的组织成分不同，其电极电位亦不同，当表面覆盖一层具有电解质作用的浸蚀剂时，两相之间就形成许多“微电池”。
具有负电位的阳极相被迅速溶解而凹下；具有正电位的阴极相则保持原来的光滑平面。
试样表面的这种微观凹凸不平对光线的反射程度不同，在显微镜下就能观察到各种不同的组织及组成相。
浸蚀时可将试样磨面浸入浸蚀剂中，也可用棉花粘取浸蚀剂擦拭试样表面。
根据组织特点和观察时的放大倍数，确定浸蚀的深浅，一般浸蚀到试样磨面稍发暗时即可。
相变原理指导书
河北工业大学材料学院《相变原理》课程实验指导书200 6年05月实验一：奥氏体晶粒度的显示和测定一、实验目的1. 熟悉奥氏体晶粒的显示和晶粒度的测定方法2. 测定本质晶粒度和实际晶粒度3.验证加热温度、保温时间对奥氏体晶粒长达的影响二、实验说明奥氏体的晶粒度可分为：起始晶粒度、实际晶粒度和本质晶粒度三种。
起始晶粒度是指珠光体刚刚全部转变为奥氏体晶粒时的晶粒度。
实际晶粒度是指钢在具体加热条件下，实际获得的奥氏体晶粒度。
本质晶粒度则是表示在规定的加热条件下奥氏体晶粒长大倾向性的高低，而不是晶粒大小的实际度量。
钢件加热时形成的奥氏体晶粒及其大小对以后冷却时所形成的组织的机械性能和工艺性能都有很大的影响，所以生产中常需要测定奥氏体晶粒的大小。
冶金部规定，对许多结构钢出厂前需检查奥氏体的本质晶粒度，据YB27—64部颁标准规定，测定奥氏体本质晶粒度是在930℃保温3小时后进行。
奥氏体晶粒大小的测定包括两个步骤：即奥氏体晶粒的显示和奥氏体晶粒尺寸的测定和评级。
1. 显示奥氏体晶粒的方法①渗入外来元素的方法钢在奥氏体状态时，用氧、碳或其它元素渗入钢中，利用晶界比晶内有较大的化学活波性的特性，在晶界上优先形成渗碳体或氧化亚铁等组成物，利用这些组成物的网格显示出高温奥氏体晶粒轮廓，这类方法常用的有渗碳法，氧化法等。
这类方法虽广泛应用，但由于外来元素的渗入，改变了钢的成分，或由于氧化物的形成，影响了奥氏体晶粒的长大速度，因而影响了测定的准确性。
同时实验方法也较为复杂。
②控制冷却速度法A．网状铁素体法：此法适用于含碳量0.25～0.6%Cde4 亚共析钢，它利用先共析铁素体优先在晶界析出且呈网状分布，所以可借显示铁素体网格来测定奥氏体晶粒大小，但不同钢材的冷却速度要经多次实验，方可获得网格铁素体的理想冷却速度，并且一旦冷速有变化，则将改变铁素体网格的分布，这就影响了测量精确度。
B．网状渗碳体法：适用于过共析钢，利用在退火时沿晶界析出网状渗碳体来显示奥氏体晶粒。
钢的晶粒度测定
计算
m=∑ab/∑b
其中 m——平均晶粒度 a——各视场中的晶粒度级别 b——视场数
20钢 退火 100X
3）、氧化法 含碳0.35~0.60%的碳钢和
合金钢。
4）、直接淬火硬化法 含碳量小于或等于0.35的
钢样。经热处理后，显示出完全 淬硬为马氏体的原始奥氏体晶粒 形貌。
25钢 900℃加热 保温1h 淬火马氏体
5）、网状渗碳体法 过共析钢（一般含碳大于
1.00%的碳钢），如没有特别规 定，均在820+10℃下加热。至 少保温30分钟，以足够缓慢的速 度随炉冷却至低于临界温度以 下，使奥氏体晶界上析出渗碳体 网。
钢氏体晶粒度的显示 和实际晶粒大小的测定。
二、实验原理
（一）、晶粒显示方法 1、铁素体钢的奥氏体晶粒度 1）、渗碳法 渗碳钢采用渗碳法显示奥氏
体晶粒度。
渗碳层的过共析区的奥氏体晶界析出的渗碳体网 100X
2）、网状铁素体法 含碳0.25~0.60%的碳
钢，含碳0.25~050%的合金钢。
来评定晶粒度的。 适用于等轴晶粒的
完全再结晶材料或铸态材料。
标准评级图
2、弦计算法 先将待测试样选择有代表性的部位置于100X下观察，当晶 粒过大或过小时，倍数可适当缩小或放大，使视场内直径上不 少于50个晶粒为限。 用所测量目镜上选择出几条足够长的线段（长度相等），
数出直线截的晶粒总数，线段端部未被完成交截的晶粒应按一 个晶粒计算，然后按下列计算弦的平均长度，查表确定晶粒度 级别。
热处理状态。 2）、考虑到奥氏体钢出现孪晶会混淆
晶粒计数，显示晶粒形貌应采用适当的腐
蚀剂，使孪晶显示尽量降到最低的程度。 晶界腐蚀法最常用的试剂为100ml饱和苦味 酸水溶液+0.5~1%烷基磺酸钠，或100ml饱 和苦味酸水溶液+0.5~1%白猫洗洁剂，腐蚀 2~5分钟。
实验一钢中奥氏体晶粒的显示和晶粒度测定(1)
实验一钢中奥氏体晶粒的显示和晶粒度测定一、实验目的及意义1、了解加热温度对钢的奥氏体晶粒大小的影响；2、了解并掌握钢中奥氏体晶粒度的测定方法，凭借金相显微镜的实际观察与标准晶粒度级别图进行评定。
二、概述钢的热处理包括加热、保温和冷却。
其中加热和保温是为了使钢的组织转变为奥氏体。
奥氏体的晶粒大小对钢冷却后的性能有很大的影响。
因此，确定合适的钢的加热工艺，严格控制奥氏体晶粒大小对钢的质量有着积极的作用。
奥氏体晶粒度有三种概念：起始晶粒度，本质晶粒度，实际晶粒度。
起始晶粒度指奥氏体形成过程结束，奥氏体晶粒边界刚刚相互接触时的晶粒大小；本质晶粒度指奥氏体晶粒长大的倾向；实际晶粒度指实际加热条件下所获得的奥氏体晶粒大小，它直接影响钢在热处理以后的性能。
三、奥氏体晶粒的显示方法与奥氏体晶粒度的测定1、奥氏体晶粒的显示测定奥氏体实际晶粒度的方法，就是将钢加热到一定温度，保持一定的时间后，用各种方法保持奥氏体晶粒间界，并在室温下显示出来。
常用的显示奥氏体晶粒的方法有：1）渗碳法：低碳钢。
加热到930℃，渗碳8h，使渗碳层达到1mm以上，渗碳层含碳达过共析钢成分，然后缓慢冷却，在过共析区渗碳体沿奥氏体晶界析出形成网状，以此显示奥氏体晶粒大小。
2）网状铁素体法：亚共析钢。
加热到指定温度，保温，选择适当的冷却方法，当冷却经过临界温度Ar3-Ar1时，先共析铁素体首先沿奥氏体晶界析出，形成网状分布，就借铁素体网所分割的范围大小来确定奥氏体晶粒大小。
3）网状珠光体法：适用于淬透性不大的碳钢和低合金钢。
加热到指定温度，保温，一端淬入水中冷却，另一端空冷，在过渡带可看到屈氏体沿原奥氏体晶界析出，侵蚀后，屈氏体黑色网状，包围着马氏体组织，借此可显示奥氏体晶粒大小。
4）加热缓冷法：过共析钢。
加热到指定温度，保温，冷却到600-690℃，使碳化物沿奥氏体晶界析出。
（本室常用）5）氧化法。
用于任何钢的奥氏体晶粒的测定。
试验时先将试样磨光，抛光，然后在空气介质炉中加热保温，出炉淬入水中。
实验一 钢的奥氏体晶粒度的测定及评级方法
实验一钢的奥氏体晶粒度的显示与测定一.实验目的1.熟悉钢的奥氏体晶粒度的显示与测定的基本方法。
学习利用物镜测微尺标定目镜测微尺和毛玻璃投影屏刻度格值。
通过它们间的关系到确定显微镜物镜和显微镜的线放大倍数。
2.熟悉钢在加热时，加热温度和保温时间对奥氏体晶粒大小的影响。
3.测定钢的实际晶粒度。
用直接计算法和弦计算法测量晶粒大小。
用比较法评定晶粒度级别。
二.实验原理金属及合金的晶粒大小与金属材料的机械性能、工艺性能及物理性能有密切的关系。
细晶粒金属的材料的机械性能、工艺性能均比较好，它的冲击韧性和强度都较高，在热处理和淬火时不易变形和开裂。
粒晶粒金属材料的机械性能和工艺性能都比较差，然而粗晶粒金属材料在某些特殊需要的情况下也被加以使用，如永磁合金铸件和燃汽轮机叶片希望得到按一定方向生长的粗大柱状晶，以改善其磁性能和耐热性能。
硅钢片也希望具有一定位向的粗晶，以便在某一方向获得高导磁率。
金属材料的晶粒大小与浇铸工艺、冷热加工变形程度和退火温度等有关。
晶粒尺寸的测定可用直测计算法。
掌握了这种方法也可对其它组织单元长度进行测定，如铸铁中石墨颗粒的直径；脱碳层深度的测定等。
某些具有晶粒度评定标准的材料，可通过与标准图片对比进行评定。
这种方法称为比较法。
1.奥氏体晶粒度的显示钢在临界温度以上直接测量奥氏体晶粒大小比较困难的，而奥氏体在冷却过程中将发生相变。
一般采用间接的方法显示其原奥氏体晶界,以测定奥氏体晶粒大小。
根据GB6394-86规（4）网状渗碳体法适用于含碳量大于1.0%的过共析钢的奥氏体晶粒度。
方法是:将试样在930±10℃（或特定的温度）下加热保温40min以上（或特定的时间）后以缓慢的速度冷却冷却到600℃,在过共析钢的奥氏体晶界上析出网状渗碳体，以此来显示奥氏体晶粒形貌与大小。
经上述热处理的试样抛光后，应使用硝酸或苦味酸酒精溶液腐蚀。
图1 过共析钢的状渗碳体(×100)在经上述方法之一制备的金相试样上，即可进行奥氏体晶粒度的测定。
实验四 钢的奥氏体晶粒度的显示与测定
实验
二.实验原理
1.奥氏体晶粒度的显示 一般采用间接的方法显示其原奥氏体晶界,以测定奥氏体晶粒大小。
根据GB6394-86规定显示奥氏体晶粒大小的方法有以下几种,可根据不同的 钢种选用相应的方法。
氧化法、渗碳法、网状渗碳体法、网状铁素体法 （1）氧化法 适用于碳钢和合金钢。
方法是:将试样表面细磨、预抛光，然后将抛光面朝上置于热处理炉中, 一般在860±10℃下加热1小时后淬入冷水或盐水中。再根据表面氧化情况, 将试样倾斜10～15°磨制,但不可把氧化皮全部磨掉,然后进行短时间抛光, 浸蚀（4%苦味酸酒精溶液），可显示出氧化物沿晶界分布的奥氏体晶粒形貌。 采用氧化法显示晶粒时，经常因氧化过重或磨掉深度过浅使奥氏体晶内的嵌 镶块边界也与晶间一同被氧化后并显示，同时试样也容易受奥氏体化前期低 温氧化的影响，因此往往在试样表层遗留下细晶的假相。若加热时保护不当 产生全脱碳区，也要出现假的大晶粒。
四.实验方法
1.本实验采用网状渗碳体法/铁素体网法显示奥氏体晶粒，采用比较法 评定奥氏体晶粒度。
2.试样采用特定的温度（1）45钢870度加热保温30分钟后冷却到760度 保温1小时后以生成铁素体网；（2）GCr15钢加热到920度保温30分钟后随 炉冷却后至550以下出炉空冷。
3.制备试样 4.金相试样在放大100倍的金相显微镜下观察奥氏体晶粒度显示清晰部 位,与标准的评级图（×100）对比评定出奥氏体晶粒度。 5.每位同学个领一块试样，观察并测量。然后和其他同学试样及评定的 结果比较，做好记录。
网状铁素体法适用于测定亚共析钢的奥氏体晶粒。 其过程是将试样加热到930℃±10℃，保温3小时后再根据钢种不同，选 择适当的冷却方法（可直接水冷、油冷、空冷、炉冷或等温冷却等），将 试样冷却。试样处理后，用硝酸或苦味酸酒精溶液腐蚀，以便显示出围拢 在腐蚀变黑的组织（珠光体、贝氏体或马氏体）周围的网状铁素体；铁素 体所环挠面积的尺寸即为原奥氏体晶粒的大小。
奥氏体晶粒度的测定
奥氏体晶粒度的测定奥氏体晶粒度的测定是材料科学研究中常用的一个参数，它能够反映材料的晶粒尺寸大小。
晶粒度是指晶体内部晶粒的尺寸和分布情况，对于材料的力学性能、耐蚀性能和热处理工艺等方面都有着重要的影响。
因此，准确测定奥氏体晶粒度对于材料研究和工程应用具有重要意义。
奥氏体晶粒度的测定方法有很多种，其中比较常用的方法有线测法、点测法和图像处理法等。
下面将详细介绍这几种方法的原理和应用。
线测法是最早应用于奥氏体晶粒度测定的方法之一，它通过在金相试样上划定一条线，然后根据线与晶界的交点数来估算晶粒尺寸。
线测法的原理是根据线与晶界的交点数与晶粒大小成正比关系，通过数学计算可以得到晶粒尺寸的近似值。
线测法简单易行，但需要在显微镜下进行观察和测量，操作相对繁琐。
点测法是另一种常用的奥氏体晶粒度测定方法，它通过在金相试样上随机选择一定数量的点，并通过显微镜观察点周围的晶粒尺寸来估算整体晶粒的大小。
点测法的原理是根据点周围晶粒的分布情况，通过统计分析得到晶粒尺寸的近似值。
点测法相对于线测法来说，操作相对简便，但需要对试样进行显微镜观察和数据处理，对操作者的要求较高。
图像处理法是近年来发展起来的一种奥氏体晶粒度测定方法，它利用计算机图像处理技术对金相试样的显微图像进行分析，通过识别晶界并计算晶粒尺寸来测定奥氏体晶粒度。
图像处理法的原理是根据计算机图像处理算法，通过数字图像分析得到晶粒尺寸的精确值。
图像处理法操作相对简便，测量结果准确可靠，但需要使用图像处理软件和计算机设备，对操作者的要求较高。
除了上述三种常用的奥氏体晶粒度测定方法外，还有一些其他方法也被应用于晶粒度的测定。
例如，透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）等高分辨率显微镜技术可以直接观察和测量晶粒的尺寸。
此外，X射线衍射（XRD）和电子背散射衍射（EBSD）等衍射技术也可以用于奥氏体晶粒度的测定。
奥氏体晶粒度的测定是材料科学研究中重要的一项工作。
金属材料工程实验四奥氏体晶粒的显示与测定
金属材料工程实验
实验四 钢铁材料奥氏体晶粒的显示及晶粒度的测定
金属材料工程实验
实验四 钢铁材料奥氏体晶粒的显示及晶粒度的测定 3、控制冷却速度法 （1）网状铁素体法 适用于含碳量在0.25%～0.6%的亚共析钢。试样经 加热奥氏体化后，根据含碳量的不同，选用水冷（低碳 钢）、油冷（低合金钢）、空冷（中碳钢）、炉冷（中碳 合金钢）或700～730℃等温室几分钟后空冷（≥0.5%C）。 冷却时，先共析铁素体优先沿晶界析出，呈网状分布，可 借铁素体网勾画出奥氏体晶界。
金属材料工程实验
实验四 钢铁材料奥氏体晶粒的显示及晶粒度的测定
2、面积法 面积法是通过计算给定面积网格内的晶粒数N来测定晶粒度。 晶粒数N的计算：将已知面积（通常使用5000㎜2）的圆形测量网 格置于晶粒图形上，选用网格内至多能截获并不超过100个晶粒 （建议50个晶粒为最佳）的放大倍数M，然后计算完全落在测量网 格内的晶粒数N内和被网格所切割的晶粒数N交，于是，该面积范围 内的晶粒计算N为：N=N内+1/2N交-1 试样检测上的每平方毫米内晶粒数na的计算：na=（M2·N）/A， 式中：M为所使用的放大倍数；N为放大M倍时，使用面积为A的 测量网格内晶粒计数；A为所使用的测量网格面积，单位为㎜2。 晶粒度级别数G的计算：G=3.321928lgna-2.954或 G=3.321928lg[(2·N)A]-2.954
金属材料工程实验
实验四 钢铁材料奥氏体晶粒的显示及晶粒度的测定
与标准系列评级图Ⅰ 等同图像的晶粒度级别数（ 表1 与标准系列评级图Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ等同图像的晶粒度级别数（GB/T6394-2002） ） 图像的 放大倍 数 25 50 100 200 400 800 标准系列评级图编号（100×） No.1 -3 -1 1 3 5 7 No.2 -2 0 2 4 6 8 No.3 -1 1 3 5 7 9 No.4 0 2 4 6 8 10 No.5 1 3 5 7 9 11 No.6 2 4 6 8 10 12 No.7 3 5 7 9 11 13 No.8 4 6 8 10 12 14 No.9 5 7 9 11 13 15 No.10 6 8 10 12 14 16
金属材料晶粒度的显示、测定方法及影响因素
达到三相负荷对称。
（） 采 用特 殊接 线 的三相一 两 相 平衡 ，将 三相 电 ３
基波负序电流，由于负序阻抗 比正序 阻抗小得多 ，所 以很 小 的负 序 电压 就 会在 异 步 电机 中产 生 很大 的负序
电流 。
源转换成互成９。 ０的两相电压系统 ，接在２ 个互成９ 。 ０电 压 系 统 上 的 单 相 负 荷 ，其 负 序 电 流 在 相 位 上 相 差
一
种进行侵蚀 。图 １ 为采用渗碳法 （％一 ％ ３ ４ 硝酸酒精
图 ２ 采 用 品粒 边 界 腐 蚀 法 所显 示 的奥 氏体 晶 粒形 态 （５钢 ） ４
溶 液 ） 所 显 示 的奥 氏 体 晶 粒 形 态 （ 晶粒 度 级 别 为 ７
级 ） 。
２４ 网状铁 素体 法 ．
网状 铁 素体 法 适用 于 碳质 量 分数 为 ０ ５ ０ ０ ． ％～ ． ％ ２ ６
２３ 晶粒 边 腐蚀 法 ．
和保温时间 ， 但主要取决于加热温度。在某一加热温 度 下 ，随保 温 时间 的延 长 ，晶粒 不 断 长大 ，但 长大 到
一
定 的尺寸后 ，再 长大 就极 为缓慢 了。 在最 高加 热 温度 相 同时 ，加 热速 度 越 快 ，奥 氏体 晶粒越 细小 ，这 是 因为加 热 速度 快 ，转 变温 度 高 ，奥
１ 一】 １ ７．
电流 与每 个 引入 的相 序有 关 ，为 了减小 对 电力 系统 的 不对 称影 响 ，通 常采 用 相序 轮换 接 人 ，即换 相 联接 把
１８ § Ｔ ３
青海鹤技
２ １ 年第 ５ ０１ 期
是 ：首先将试样装入盛有渗碳剂的容器 中，送人炉中
加 热 到 ９０－０ ３ － ％并保 温 ６ ，使试 样 上 有 ｌ ｍ 以 上 的 １ ｈ ｍ
晶粒度的测定方法
晶粒度的测定方法奥氏体是钢材在高温时的一种组织，冷却到室温后，奥氏体组织发生了转变，如何在室温下条件下，对原奥氏体的晶粒度进行测定？在国家检测标准GB6394-2017《金属平均晶粒度测定方法》规定可使用渗碳法、氧化法、网状铁素体法、网状珠光体（屈氏体）法、网状渗碳体法以及晶粒边界腐蚀法等。
今天我们就奥氏体晶粒度的这些测定方法详细的为大家介绍一下。
一、奥氏体晶粒度测定方法-渗碳法渗碳法适用于测定渗碳钢的奥氏体晶粒度。
具体步骤是，首先将试样装入盛有渗碳剂的容器中，送入炉中加热到930±10℃,并保温6h，使试样上有1mm以上的渗碳层，并使其表层具有过共析成分。
然后进行缓冷，缓冷到足以在渗碳层的过共析区的奥氏体晶界上析出渗碳体网。
试样冷却后经磨制和腐蚀，显示出过共析区奥氏体晶粒形貌。
供进行晶粒度检验的试样，通常从3%-4%硝酸酒精溶液、5%苦味酸酒精溶液、沸腾的碱性苦味酸钠溶液（2g苦味酸、25g氢氧化钠、100mL水）这三种腐蚀剂中选用一种进行浸蚀。
二、奥氏体晶粒度测定方法-氧化法氧化法是利用氧原子在高温下向晶内扩散而晶界优先氧化的特点来显示奥氏体晶粒大小。
氧化法又分气氛氧化法和溶盐氧化浸蚀法。
一般采用气氛氧化法。
试样经抛光后，将抛光面朝上置于空气加热炉中加热，保温1h，然后水冷。
根据氧化情况，可将试样适当倾斜10°-15°进行研磨和抛光，使试样检验面部分区域保留氧化层，直接在显微镜下测定奥氏体晶粒度。
为了显示清晰，可用15%盐酸酒精溶液进行浸蚀。
此外，也可将抛光的试样在真空中加热并保温，然后置于空气中冷却或缓冷，使晶界氧化，同样进行上述处理后测定奥氏体晶粒大小。
这种方法称为真空法。
三、奥氏体晶粒度测定方法-网状铁素体法网状铁素体法适用于碳质量分数为0.25%-0.60%的碳素钢和碳质量分数为0.25%-0.50%的合金钢。
若无特殊规定，加热温度的选择同氧化法，至少保温30min，然后空冷或水冷。
实验一钢的奥氏体晶粒度的测定及评级方法
实验一钢的奥氏体晶粒度的显示与测定一.实验目的1.熟悉钢的奥氏体晶粒度的显示与测定的基本方法。
学习利用物镜测微尺标定目镜测微尺和毛玻璃投影屏刻度格值。
通过它们间的关系到确定显微镜物镜和显微镜的线放大倍数。
2.熟悉钢在加热时，加热温度和保温时间对奥氏体晶粒大小的影响。
3.测定钢的实际晶粒度。
用直接计算法和弦计算法测量晶粒大小。
用比较法评定晶粒度级别。
二.实验原理金属及合金的晶粒大小与金属材料的机械性能、工艺性能及物理性能有密切的关系。
细晶粒金属的材料的机械性能、工艺性能均比较好，它的冲击韧性和强度都较高，在热处理和淬火时不易变形和开裂。
粒晶粒金属材料的机械性能和工艺性能都比较差，然而粗晶粒金属材料在某些特殊需要的情况下也被加以使用，如永磁合金铸件和燃汽轮机叶片希望得到按一定方向生长的粗大柱状晶，以改善其磁性能和耐热性能。
硅钢片也希望具有一定位向的粗晶，以便在某一方向获得高导磁率。
金属材料的晶粒大小与浇铸工艺、冷热加工变形程度和退火温度等有关。
晶粒尺寸的测定可用直测计算法。
掌握了这种方法也可对其它组织单元长度进行测定，如铸铁中石墨颗粒的直径；脱碳层深度的测定等。
某些具有晶粒度评定标准的材料，可通过与标准图片对比进行评定。
这种方法称为比较法。
1.奥氏体晶粒度的显示钢在临界温度以上直接测量奥氏体晶粒大小比较困难的，而奥氏体在冷却过程中将发生相变。
一般采用间接的方法显示其原奥氏体晶界,以测定奥氏体晶粒大小。
根据GB6394-86规（4）网状渗碳体法适用于含碳量大于%的过共析钢的奥氏体晶粒度。
方法是:将试样在930±10℃（或特定的温度）下加热保温40min以上（或特定的时间）后以缓慢的速度冷却冷却到600℃,在过共析钢的奥氏体晶界上析出网状渗碳体，以此来显示奥氏体晶粒形貌与大小。
经上述热处理的试样抛光后，应使用硝酸或苦味酸酒精溶液腐蚀。
图1 过共析钢的状渗碳体(×100)在经上述方法之一制备的金相试样上，即可进行奥氏体晶粒度的测定。
奥氏体晶粒度的测定(精)
一、实验目的
1、熟悉奥氏体晶粒度的测定方法 2、了解加热温度对奥氏体晶粒大小的影响
二、实验原理
比较法是用来测定晶粒度的最常用方法。将已准备好的试样在100倍显微镜 下进行观察，然后与标准晶粒度级别图进行比较，最近似的标准晶粒度级别定位 试样的晶粒度级别。若显微镜的放大倍数不是100倍时，仍可按标准晶粒度级别 图进行测定观察，然后按表进行换算。
多尺寸大致相同的板条马氏体定向地相互平行排列组成马氏体板条群，其内部亚结构
为位错。针状马氏体，其主要特征是：呈针状或片状，其空间立体形状为双透镜状。
在原奥氏体晶粒中最初形成的马氏体片往往是最大的，贯穿整个奥氏体晶粒，其后陆
续形成的马氏体片越来越小，相互之间呈一定交角，分割奥氏体。
• 三、实验方法•在不温度下对低、中、高碳钢进行淬火，并改变淬火介质，然后制备金相试样，
在金相显微镜下观察马氏体形态。
金相组织分析与数码摄影
• 一、实验目的
• 1、了解不同典型类型金属材料的组织特点； • 2、掌握数码摄影技术。
• 二、实验原理
•
金相数码摄影是简洁快速高效的微观组织观察和分析手段，正逐渐代替传统暗室
技术。其原理是将试样的光学信号转变为数字信号，在显示终端上进行显示和分析。
• 三、实验方法
•
针对多种类型和状态的金属材料进行金相试样制备，然后造XJG-05型大型金相显
微镜上进行观察，并利用TCI图像分析软件进行摄像和不同组织含量、晶粒度大小测定。
三、实验方法
奥氏体晶粒的显示方法： 1、渗碳法 2、等温法 3、正火法 4、氧化法 5、腐蚀法
淬火钢中的马氏体形态观察
• 一、实验目的
• 1、观察分析低、中、高碳钢淬火后的马氏体组织形态；
奥氏体晶粒度的测定实验
奥氏体晶粒度的测定实验一、实验目的1.进一步明确钢的晶粒度的概念。
2.了解显示出奥氏体晶粒的方法。
3.掌握测定钢中奥氏体晶粒度的方法。
二、实验原理金属及合金的晶粒大小与金属材料的机械性能，工艺性能及物理性能有着密切的关系。
细晶粒金属材料的机械性能，工艺性能均比较好，它的冲击韧性和强度都比较高，塑性好，易于加工，在淬火时不易变形和开裂。
金属材料的晶粒大小称为晶粒度，评定晶粒粗细的方法称为晶粒度的测定。
为了便于统一比较和测定，国家制定了统一的标准晶粒度级别。
按晶粒大小分为8级，1～3级为粗晶粒，4～6级为中等晶粒，7～8级为细晶粒。
钢的晶粒度测定，分为测定奥氏体本质晶粒和实际晶粒，本实验首先显示出钢的奥氏体晶粒，然后进行晶粒度测定。
下面具体介绍奥氏体晶粒的显示和测定晶粒度的方法。
三、实验内容1. 奥氏体晶粒的显示由于奥氏体在冷却过程中发生相变，因而在室温下一般已不存在，要确定钢的奥氏体晶粒大小，必须设法在冷却以后仍能显示出奥氏体原来的形状和大小，常用的方法：1) 常化法试样加热到所需的温度，保温后在空气中冷却。
对中碳钢（0.30～0.6%C）当加热到Ac以上温度以后，在空气中冷却时通过临界温度区域，会沿着奥氏体3晶粒边界析出铁素体网。
对于过共析碳钢试样加热到Acm 以上后缓冷，可根据沿晶界析出的渗碳网来确定晶粒度。
2) 氧化法将抛光的试样置于弱氧化气氛的炉中加热一定时间后，放于水中淬火或空气中冷却，试样在炉中形成一层氧化膜，由于晶界较晶内化学活性大氧化深，所以能在100倍显微镜下直接观察到晶粒，如晶界不太清楚可轻度抛光，再用4%苦味酸酒精溶液浸蚀，便可以显露出原来的奥氏体晶粒，看到晶界呈黑色网络，可用于测定亚共析碳钢，共析碳钢及合金钢的奥氏体晶粒度。
3) 渗碳法将试样放于有40%BaCO 3+60%木炭或30%Na 2CO 3+70%木炭的渗碳箱中，加热到920～940℃保温8小时，然后缓慢冷却。
奥氏体晶粒度测定
奥氏体晶粒氏体是碳在γ-Fe中的间隙固溶体，具有面心立方结构。
由于体积因素的限制（碳原子半径为0.077nm，而γ-Fe晶体结构的最大间隙即八面体间隙半径为0.053nm），碳在γ-Fe 中的最大固溶度只有2.11%（质量分数）。
[1]中文名奥氏体晶粒外文名austenite grain意义钢在奥氏体化时所得到的晶粒尺寸奥氏体晶粒度▪分类▪显示方法▪测定方法▪影响因素奥氏体晶粒(austenite grain)钢在奥氏体化时所得到的晶粒。
此时的晶粒尺寸称为奥氏体晶粒度。
分类奥氏体晶粒有起始晶粒、实际晶粒和本质晶粒3种不同的概念。
(1)起始晶粒。
指加热时奥氏体转变过程刚刚结束时的晶粒，此时的晶粒尺寸称为奥氏体起始晶粒度。
(2)实际晶粒。
指在热处理时某一具体加热条件下最终所得的奥氏体晶粒，其尺寸大小即为奥氏体实际晶粒度。
(3)本质晶粒。
指各种钢加热时奥氏体晶粒长大的倾向，晶粒容易长大的称本质粗晶粒，晶粒不易长大的称本质细晶粒。
通常在实际金属热处理条件下所得到的奥氏体晶粒大小，即为该条件下的实际晶粒度，而一系列实际晶粒度的测得即表示出该钢材的本质晶粒度。
据中国原冶金工业部标准YB27—77规定，测定奥氏体本质晶粒度是将钢加热到930℃，保温3～8h后进行。
因此温度略高于一般热处理加热温度，而相当于钢的渗碳温度，经此正常处理后，奥氏体晶粒不过分长大者，即称此钢为本质细晶粒钢。
显示方法绝大部分钢的奥氏体只是在高温下才是稳定的。
因此欲测定奥氏体晶粒就得设法将高温状态奥氏体轮廓的痕迹在室温下显示出来，常用的显示奥氏体晶粒的方法可归纳为渗入外来元素法、化学试剂腐蚀法和控制冷却速度法3种。
(1)渗入外来元素法。
如渗碳法和氧化法，是利用奥氏体晶界优先形成渗碳体和氧化亚铁等组成物，形成网络显示出奥氏体轮廓。
渗碳法一般适用于不高于0.3%c的渗碳钢和含不高于0.6%c而含碳化物元素较多的其他类型钢。
氧化法却适用于任何结构钢和工具钢。
实验一钢的奥氏体晶粒度的测定
实验一钢的奥氏体晶粒度的测定一、实验目的1、学会用各种腐蚀法显示钢的奥氏体晶粒；2、。
熟悉测定钢的奥氏体晶粒度的方法。
二、奥氏体晶粒度的概述奥氏体晶粒按其形成条件不同，通常可分为起始晶粒，实际晶粒与本质晶粒三种，它们的大小分别称为起始晶粒度、实际晶粒度与本质晶粒度。
（一）起始晶粒度在临界温度以上，奥氏体形成过程刚刚结束时的晶粒尺寸，称起始晶粒度。
（二）实际晶粒度在热处理（或热加工）的某一具体加热条件下所得到的奥氏体晶粒的大小称为实际晶粒度。
奥氏体转变终了后，若不立即冷却而在高温停留，或者继续升高加热温度，则奥氏体将长大。
因为上述过程在热处理时是不可避免的，所以奥氏体开始冷却时的晶粒（实际晶粒度）总要比起始晶粒大。
（三）本质晶粒度把钢材加热到超过临界点以上的某一特定温度，并保温一定时间（通常规定为930℃保温8小时），奥氏体所具有晶粒大小称为奥氏体本质晶粒度。
选用930℃是因为对于一般钢材来讲，不论进行何种热处理，如淬火、退火、正火、渗碳等，加热温度都在930℃以下。
如果在930℃保温8小时后，奥氏体晶粒几乎不长大，则在热处理过程中就不会出现粗大的奥氏体晶粒。
本质晶粒度即标志着在上述特定温度范围内，随着温度的升高，奥氏体晶粒的长大倾向：奥氏体晶粒显著长大的钢（得到奥氏体晶粒度为1一4级），定为本质粗晶粒钢；奥氏体晶粒长大不显著的钢（得到的奥氏体晶粒度为5一8级），定为本质细晶粒钢。
必须指出，本质晶粒度只是反映了930℃以下奥氏体晶粒长大倾向。
超过930℃后，本质细晶粒钢的奥氏体实际晶粒度很可能比本质粗晶粒钢的实际晶粒度还粗。
三、奥氏体本质晶粒度的显示方法钢在临界温度以上直接测量奥氏体晶粒大小一般是比较困难的，而奥氏体在冷却过程中又将发生相变。
因此如何在室温下（即在冷却转变后）显现出奥氏体晶粒的大小，就是需要解决的问题。
通常可采用以下几种方法来测定钢的晶粒度[3]。
（一）渗碳法适用于测定渗碳钢的本质晶粒度。
奥氏体晶粒度的测定
奥氏体晶粒度的测定奥氏体晶粒度是指奥氏体晶粒的尺寸大小，是衡量金属材料显微组织中晶粒细小程度的参数之一。
奥氏体晶粒度的测定对于金属材料的性能和应用具有重要意义。
本文将介绍奥氏体晶粒度的测定方法和其在材料科学中的应用。
一、奥氏体晶粒度的测定方法1. 金相显微镜法金相显微镜法是一种常用的测定奥氏体晶粒度的方法。
首先，将待测材料的试样进行金相制备，即将试样进行机械研磨、腐蚀和抛光处理，然后在金相显微镜下观察试样的显微组织。
通过显微镜观察，可以直接测量奥氏体晶粒的尺寸，进而计算出奥氏体晶粒的平均尺寸。
2. 电子显微镜法电子显微镜法是一种高分辨率的测定奥氏体晶粒度的方法。
通过电子显微镜观察试样的显微组织，可以得到更精确的奥氏体晶粒尺寸。
电子显微镜法主要有透射电子显微镜和扫描电子显微镜两种。
透射电子显微镜可以观察材料的晶格结构，进而测量奥氏体晶粒的尺寸；扫描电子显微镜则可以获得材料表面的形貌信息，从而间接推断奥氏体晶粒的尺寸。
3. X射线衍射法X射线衍射法是一种非破坏性的测定奥氏体晶粒度的方法。
通过照射待测材料，利用X射线的衍射现象，可以得到奥氏体晶粒的晶格参数，从而计算出晶粒的尺寸。
X射线衍射法具有快速、准确和非破坏性的优点，适用于大批量材料的晶粒度测定。
二、奥氏体晶粒度的应用1. 材料性能评估奥氏体晶粒度是衡量金属材料显微组织细小程度的重要参数之一。
晶粒尺寸的大小会对材料的力学性能、耐磨性、耐腐蚀性等产生影响。
通过测定奥氏体晶粒度，可以评估材料的细晶化程度，从而预测材料的性能。
2. 热处理优化热处理是通过控制材料的加热和冷却过程，改变材料的显微组织和性能的一种方法。
奥氏体晶粒度的测定可以帮助优化热处理工艺，选择合适的加热温度和冷却速率，以获得细小的奥氏体晶粒和优良的性能。
3. 材料的晶界工程晶界是相邻晶粒之间的界面区域，对材料的力学性能和导电性能具有重要影响。
奥氏体晶粒度的测定可以为材料的晶界工程提供基础数据。
原始奥氏体晶粒度的测定
原始奥氏体晶粒度的测定奥氏体是一种重要的金属组织结构，在金属材料的加工和性能中起着重要的作用。
奥氏体的晶粒度是指奥氏体晶粒的尺寸和分布情况，对材料的力学性能、耐热性、耐腐蚀性等起着重要的影响。
因此，准确测定奥氏体晶粒度对于材料的研究和应用具有重要意义。
奥氏体晶粒度的测定方法有很多种，常用的方法包括金相显微镜法、电子显微镜法、X射线衍射法等。
其中，金相显微镜法是最常用的一种方法。
下面将详细介绍金相显微镜法测定奥氏体晶粒度的步骤和注意事项。
样品的制备非常关键。
样品应该是金相试样或金属材料的切片样品。
样品制备步骤包括材料的切割、打磨、精磨和抛光等。
切割要求刀口平整，打磨要求逐渐细磨，抛光要求表面光洁度高。
样品制备完毕后，可以进行金相试样的腐蚀处理，以显现奥氏体组织。
使用金相显微镜观察样品。
金相显微镜是一种特殊的显微镜，它可以对金属材料进行放大观察。
观察时，首先选择适当的倍数，使样品中的晶粒清晰可见。
然后，通过调节焦距和光源亮度，进一步优化观察效果。
观察时应注意避免光源干扰和镜头污染，以确保观察结果的准确性。
在观察奥氏体晶粒时，需要一定的经验和技巧。
奥氏体晶粒通常呈现出多边形或等轴状，大小不一。
观察时可以选择一些具有代表性的晶粒进行测量。
通过调节显微镜的焦距和光源亮度，可以清晰地观察到晶粒的边界和形状。
在观察过程中，应尽量避免晶粒的重叠和遮挡，以确保测量结果的准确性。
测量奥氏体晶粒的尺寸可以使用显微镜配备的目镜尺度或图像分析软件进行。
在使用目镜尺度测量时，需要将样品放在显微镜下，通过目镜尺度直接测量晶粒的大小。
在使用图像分析软件测量时，需要将样品放在显微镜下，将显微镜与计算机连接，并通过软件分析晶粒的图像，测量晶粒的大小和分布。
测量奥氏体晶粒的分布情况可以使用统计学方法进行。
常用的统计学方法包括平均晶粒尺寸、晶粒大小分布曲线等。
通过对多个样品的测量数据进行统计分析，可以获得奥氏体晶粒的平均尺寸和尺寸分布，进一步了解材料的晶体结构和性能。
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1. 45钢800℃加热 –氧化法
2. 45钢900℃加热 –氧化法
3. 45钢990℃加热 –氧化法
钢种一定，加热温度升高，则晶粒尺寸增大
4. 9SiCr钢800℃加热 –氧化法
5. 9SiCr钢900℃加热 –氧化法
6. 9SiCr钢990℃加热 –氧化法
钢种一定，加热温度升高，则晶粒尺寸增大
晶 粒 度 号
-3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
晶粒的弦平均长度d（mm） 0.875 0.650 0.444 0.313 0.222 0.157 0.111 0.0783 0.0553 0.0391 0.0267 0.0196 0.0138 0.0098 0.0069 0.0049
晶粒度级数与放大倍数之间关系
放大100倍 其它放大倍数
晶
-1 0 1 2 1 3 2 4
粒
3 5 1 4 6 2 1
度
5 7 3 2
级
6 8 4 3
数
7 8 9 10
50 200 300
5 4
6 5
7 6Βιβλιοθήκη 8 7400500
1
2
1
3
2
4
3
5
4
6
5
晶粒度号与弦的平均长度的关系 ( d=总长度/晶粒总个数)
奥氏体晶粒显示及晶粒度的测定
一、实验目的： 1. 掌握一种奥氏体晶粒的测定方法 2. 研究钢的化学成分和加热温度对奥氏体晶粒大小的影响 二、实验内容及概述： 1. 奥氏体晶粒的显示方法：（1） 氧化法 ；（2） P网法；（3）F（或Fe3C） 网法；（4）渗碳法；（5）淬硬件在250℃回火法；（6）加热缓冷法。 2. 奥氏体晶粒度的评定：（1）比较法；（2）计算法 3. 三种钢、三种温度下的奥氏体晶粒的显示方法（见下表）
7. T10钢800℃加热 –氧化法
8. T10钢900℃加热 –氧化法
9. T10钢990℃加热 –氧化法
钢种一定，加热温度升高，则晶粒尺寸增大
晶粒度号与弦的平均长度的关系
晶 粒 度 号
( d=总长度/晶粒总个数)
-3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
晶粒的弦平均长度d（mm） 0.875 0.650 0.444 0.313 0.222 0.157 0.111 0.0783 0.0553 0.0391 0.0267 0.0196 0.0138 0.0098 0.0069 0.0049
奥氏体晶粒度的测定试样
序号 1 2 3 4 5 6 7 试样名称 45 45 45 9SiCr 9SiCr 9SiCr T10 处理状态 800 ℃加热 氧化法 900℃加热 氧化法 990℃加热 氧化法 800℃加热 氧化法 900℃加热 氧化法 990℃加热 氧化法 800℃加热 氧化法 浸蚀剂 盐酸苦味酸酒精溶液 盐酸苦味酸酒精溶液 盐酸苦味酸酒精溶液 盐酸苦味酸酒精溶液 盐酸苦味酸酒精溶液 盐酸苦味酸酒精溶液 盐酸苦味酸酒精溶液
8
9
T10
T10
900℃加热 氧化法
990℃加热 氧化法
盐酸苦味酸酒精溶液
盐酸苦味酸酒精溶液
注：氧化方法处理后，晶界呈黑色网状
晶粒弦平均长度（d，单位mm ）的计算方法
d1=长度/晶粒个数
d= d2=长度/晶粒个数
d3=长度/晶粒个数 每个样上测三次取其弦长平均值，即d=总长度/晶粒总 个数。然后由d值查晶粒度号与弦的平均长度的关系表 即可得知晶粒度级。