第四章 钢显微组织评定(全)
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面积法
截点法
单圆截点法 直线截点法 三圆截点法
报告
第三节 钢的显微组织评定方法
（GB/T13299-1991）
适用范围
低碳、中碳钢的钢板、钢带、和型材的显微组织
试样的制取 评定方法 评定原则
游离渗碳体 低碳变形钢的珠光体 带状组织 魏氏组织
评级图：二个系列、六个级别 A系列：含碳量0.15~0.30% 钢的魏氏织 B系列：含碳量0.31~0.50%钢的魏氏组
织
第四节 钢的脱碳层深度测定方法
（GB/T224-2008）
脱碳层的专业术语
部分脱碳：钢样表层碳含量低于材料规定的含碳 量的下限，但碳含量高于在铁素体中的做大溶解 度。
根据其形态将夹杂物归入五种夹杂物进行评定，但注 明化学特征
例如：球状硫化物Dsulf1.0 球状硫化钙Dcas0.5 串连状氮化钛BTiN1.5
不在同一直线上夹杂物的评定
二条夹杂物纵间距≤40μm、横间距≤10μm应视为一条夹杂物
超大尺寸夹杂物的评定
1）在100×下的 71mm×71mm范围内夹杂物 纳入评级 2）单独指明超大夹杂物的长度或宽度
三、扁 钢试样选取：厚度≤30mm,应在1/4扁钢宽度处取纵向剖面试样， 试面的长度约15 mm，宽度约1/4厚度。厚度＞30mm，同样在1/4扁钢宽 度处取纵向剖面试样，试面长度约15mm,宽度约1/2厚度。
四、试样的放大倍数为100X，评定的视场为样品中最严重的区域。对于网 状碳化物，要考虑网的变形、完整及网上碳化物的堆积程度。对于带状碳化 物，要考虑带的宽度和带内碳化物的堆积程度。
完全脱碳：钢样表层碳含量低于碳在铁素体中的 做大溶解度。
总脱碳层深度：完全脱碳深度+部分脱碳深度。 有效脱碳层深度：从产品表面到规定的碳含量或
硬度水平的点的距离，规定的碳含量或硬度水平 以不因脱碳而影响使用性能为准（产品规定的碳 含量最小值）。 铁素体脱碳层深度：表面完全脱碳层的深度。
第一评级图：适用直径、边长或厚度＜120mm的热轧、锻制及冷拉钨系高 速钢。
第二评级图：适用直径、边长或厚度＜120mm的热轧、锻制及冷拉钨钼系 高速钢、 高温不锈轴承钢
第三评级图：适用直径≥120mm的高速工具钢锻材。 第四评级图：热轧、锻制及冷拉合金工具钢材。 第五评级图：热轧、锻制及冷拉高碳铬不锈轴承钢材 第六评级图：高温轴承钢钢材
带状组织评定
带状贯穿视场的程度、连续性、变形铁素体晶粒的多少为原则（ 100×）
A系列：含碳量≤0.15 %钢的带状组织 评级图：三个系列、六个级别 B系列：含碳量0.16~0.30% 钢的带状组
织 C系列：含碳量0.31~0.50%钢的带状组织
魏氏组织的评定（100×)
针状铁素体的数量、尺寸、奥氏体晶粒大小为原则
评级图1：中碳结构钢的正火处理锻件（1~8级） 评级图2：低碳低合金钢的正火处理锻件（1~8级） 评级图3：中碳结构钢的调质处理锻件（1~8级） 评级图4：中碳合金结构钢的调质处理锻件（1~8级）
附1
低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度的测
定法
（GB/T4335-1984）
适用 范围
含碳量小于0.2%的低碳（低碳低合金）冷轧薄板的 铁素体晶粒度
D
型
细系
1.5
1.5
1.5
1.5
粗系
1.0
1.0
1.0
1.0
晶粒度： ≥5级
游离渗碳体评定（400×） （碳的质量分数≤0.15%的退火钢）
评级图：三个系列、六个级别 A系列：铁素体晶粒外围被渗碳体网包围的
比率作为评定原则
B系列：渗碳体颗粒构成单层、双层、多层 不同长度链状和颗粒尺寸的增大为原则
C系列：点状渗碳体向不均匀的带状过渡为 原则
低碳变形钢的珠光体评定（400×）
附3（GB/T13305-1991）
奥氏体不锈钢中α相面积含量金相测定方法
α级别 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0
α相面积含量% ≤2 ＞2~5 ＞5~8 ＞8~12 ＞12~20 ＞20~35
附4（GB4234-1994） 外科植入物用不锈钢
测定夹杂物和晶粒度要求
夹杂物类 A
B
C
(碳的质量分数≤0.10~0.30%）
评级图：三个系列、六个级别 A系列：含碳量0.10~0.20%冷轧钢，渗碳
体颗粒聚集并趋向带状为原则 B系列：含碳量0.10~0.20%热轧钢中细粒
状珠光体向片状珠光体过渡为原则 C系列：含碳量0.21~0.30%热轧钢细粒状
珠光体向不均匀的珠光体带状过渡为原则
16
38
555
510
25
53
822 ＜1147 746 ＜1029 36 ＜49 76 ＜107
夹杂物宽度极限值（μm）
类别
细系
粗系
最小宽度(μm) 最大宽度(μm) 最小宽度(μm)
A
2
4
＞4
B
2
9
＞9
C
2
5
＞5
D
3
8
＞8
注：D类夹杂物的最大尺寸定义为直径
最大宽度(μm)
12 15 12 13
非传统类夹杂物的评定
第二节
金属平均晶粒度测定方法
（GB/T6394-2002）
适用范围
测定金属材料晶粒度，以晶粒的几何图形为基础。
试样的制备
在交货状态的材料切取，尺寸：φ10~12mm， 10×10mm
晶粒度的显示方法
铁素体钢的奥氏体晶粒度
渗碳法 网状铁素体法 氧化法 直接淬火法 网状渗碳体法 网状珠光体（托氏体）法
附2 钢的共晶碳化物不均匀度评级法
（GB/T14979-1994）
一、棒材试样的选取：直径≤25mm,应取通过圆心整个纵向剖面；直径2560mm,应取1/2直径的纵向剖面；直径＞60mm, 应取1/4直径的纵向剖面。 （试样宽度一般约 15mm)
二、方钢试样的选取：边长≤25mm,应取整个对角线的纵向剖面；边长2560mm,应取1/2对角线的纵向剖面；边长＞ 60mm，应取1/4对角线的纵 向剖面（试样宽度同上）。
夹杂物的评级界限：长度、颗数、直径（最小值）
级别(i) A总长度(μm) B总长度(μm) C总长度(μm) D(颗数） DS (直径μm)
0.5 37 1.0 127 1.5 261 2.0 436 2.5 649 3.0 895＜
1181
17
18
1
13
77
76
4
19
184
176
9
27
343
320
奥氏体钢晶粒度
化学试剂显示法 电解腐蚀显示法
铝及铝合金晶粒度 铜及铜合金晶粒度 镁及镁合金晶粒度 镍及镍合金晶粒度 锌及锌合金晶粒度
晶粒度的测定方法
比较法：通过与标准评级图对比来评定。
评级图四个系列 ：无孪晶晶粒100×、有孪晶晶粒 100×、有孪晶晶粒75×、 钢中奥氏体晶粒
不同规格方钢的取样方法
钢板和矩形钢材的取样方法
第五节
中碳钢与中碳合金钢结构钢马 氏体等级
（JB/T9211-2008）
适用范围
中碳钢和中碳合金结构钢整体淬火或淬火后 200℃以下回火的马氏体组织的检验，
标准规定
马氏体的级别1~8级，放大倍数500倍。
第六节
钢质模锻件金相组织评级图与评定 方法
试样的制取：取平行于压力加工方向截面
晶粒延伸度e=n1/n2 e=n1/n2 n1:横向所切 割的晶粒数： n2纵向所切割的晶粒数
测定方法（100×）
比较法：评级图Ⅰ（ e=1）、评级图Ⅱ（ e=2）、 评级图Ⅲ（ e=4）
切割法晶粒度级数 级别数表示：评级图+下标（例如Ⅱ3）
（GB/T13320-1991）
பைடு நூலகம்
适用范围 调质处理或正火处理的汽车、拖拉机、通用 机械等结构钢锻件，不适用于锻件脱碳、过 热、过烧等组织的评定。
一、试样的选取（A）截面尺寸 小于40mm， 取整个截面（B）截面尺寸 40-60mm，取中 心试样（C）截面尺寸大于60mm，取边部和中 心试样。
钢中非金属夹杂物显微评定方法
（GB/T10561-2005）
适用范围
适用于经过压缩比大于或等于3的延伸变形（轧制、 锻造、冷拔等）的钢材中非金属夹杂物的显微评定
试样的选取与制备
纵向，面积200mm2
显微评定方法(100X)
评级图：ISO评级图 检验方法：A法、B法 结果表示 试验报告
A类夹杂物级别0.5级的视场数为n1,级别为1的为n2,级别为2.5的为n3…….那 么所有视场评级为：(0.5*n1+1*n2+2.5*n3)/(n1+n2+n3)
GB/T10561-2005标准中夹杂物的评定类 型
A：硫化物类（灰色条状） B：氧化铝类（黑色带角并沿变形方向排成一行——至少 三颗） C：硅酸盐类（深灰色条状） D：球状氧化物类（深灰色） DS：单颗球状氧化物（深灰色——直径≥13μm）
实际检验A法：
把抛光后的未经侵蚀的试样置于显微镜下观察，对各类夹杂物按粗系或细 系记下，然后把最恶劣的视场与标准评级图进行比较，相符的即为该试样 夹杂物的级别。 表示：A2；B1e, B2.5s
实际检验B法：
应检验整个抛光面，试样每个视场同标准图片相比较，每类夹杂物按细系 或粗系记录下来与检验视场最符合的级别数。为了使检验费用降到最低， 可以减少检验视场，并使其分布符合一定的方案，然后对试样局部检验。
适用范围
测定钢材及零件的脱碳层深度 完全脱碳与部分脱碳
测定方法
金相法：不同部位的五点脱碳层深度；这些测 量值的平均值为总脱碳层深度
硬度法：用0.49N~4.9N试验力，从表面测至 基体平稳处的距离为总脱碳层深度
化学分析法
碳含量与产品表面距离的关系
不同规格圆钢棒的取样方法
截点法
单圆截点法 直线截点法 三圆截点法
报告
第三节 钢的显微组织评定方法
（GB/T13299-1991）
适用范围
低碳、中碳钢的钢板、钢带、和型材的显微组织
试样的制取 评定方法 评定原则
游离渗碳体 低碳变形钢的珠光体 带状组织 魏氏组织
评级图：二个系列、六个级别 A系列：含碳量0.15~0.30% 钢的魏氏织 B系列：含碳量0.31~0.50%钢的魏氏组
织
第四节 钢的脱碳层深度测定方法
（GB/T224-2008）
脱碳层的专业术语
部分脱碳：钢样表层碳含量低于材料规定的含碳 量的下限，但碳含量高于在铁素体中的做大溶解 度。
根据其形态将夹杂物归入五种夹杂物进行评定，但注 明化学特征
例如：球状硫化物Dsulf1.0 球状硫化钙Dcas0.5 串连状氮化钛BTiN1.5
不在同一直线上夹杂物的评定
二条夹杂物纵间距≤40μm、横间距≤10μm应视为一条夹杂物
超大尺寸夹杂物的评定
1）在100×下的 71mm×71mm范围内夹杂物 纳入评级 2）单独指明超大夹杂物的长度或宽度
三、扁 钢试样选取：厚度≤30mm,应在1/4扁钢宽度处取纵向剖面试样， 试面的长度约15 mm，宽度约1/4厚度。厚度＞30mm，同样在1/4扁钢宽 度处取纵向剖面试样，试面长度约15mm,宽度约1/2厚度。
四、试样的放大倍数为100X，评定的视场为样品中最严重的区域。对于网 状碳化物，要考虑网的变形、完整及网上碳化物的堆积程度。对于带状碳化 物，要考虑带的宽度和带内碳化物的堆积程度。
完全脱碳：钢样表层碳含量低于碳在铁素体中的 做大溶解度。
总脱碳层深度：完全脱碳深度+部分脱碳深度。 有效脱碳层深度：从产品表面到规定的碳含量或
硬度水平的点的距离，规定的碳含量或硬度水平 以不因脱碳而影响使用性能为准（产品规定的碳 含量最小值）。 铁素体脱碳层深度：表面完全脱碳层的深度。
第一评级图：适用直径、边长或厚度＜120mm的热轧、锻制及冷拉钨系高 速钢。
第二评级图：适用直径、边长或厚度＜120mm的热轧、锻制及冷拉钨钼系 高速钢、 高温不锈轴承钢
第三评级图：适用直径≥120mm的高速工具钢锻材。 第四评级图：热轧、锻制及冷拉合金工具钢材。 第五评级图：热轧、锻制及冷拉高碳铬不锈轴承钢材 第六评级图：高温轴承钢钢材
带状组织评定
带状贯穿视场的程度、连续性、变形铁素体晶粒的多少为原则（ 100×）
A系列：含碳量≤0.15 %钢的带状组织 评级图：三个系列、六个级别 B系列：含碳量0.16~0.30% 钢的带状组
织 C系列：含碳量0.31~0.50%钢的带状组织
魏氏组织的评定（100×)
针状铁素体的数量、尺寸、奥氏体晶粒大小为原则
评级图1：中碳结构钢的正火处理锻件（1~8级） 评级图2：低碳低合金钢的正火处理锻件（1~8级） 评级图3：中碳结构钢的调质处理锻件（1~8级） 评级图4：中碳合金结构钢的调质处理锻件（1~8级）
附1
低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度的测
定法
（GB/T4335-1984）
适用 范围
含碳量小于0.2%的低碳（低碳低合金）冷轧薄板的 铁素体晶粒度
D
型
细系
1.5
1.5
1.5
1.5
粗系
1.0
1.0
1.0
1.0
晶粒度： ≥5级
游离渗碳体评定（400×） （碳的质量分数≤0.15%的退火钢）
评级图：三个系列、六个级别 A系列：铁素体晶粒外围被渗碳体网包围的
比率作为评定原则
B系列：渗碳体颗粒构成单层、双层、多层 不同长度链状和颗粒尺寸的增大为原则
C系列：点状渗碳体向不均匀的带状过渡为 原则
低碳变形钢的珠光体评定（400×）
附3（GB/T13305-1991）
奥氏体不锈钢中α相面积含量金相测定方法
α级别 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0
α相面积含量% ≤2 ＞2~5 ＞5~8 ＞8~12 ＞12~20 ＞20~35
附4（GB4234-1994） 外科植入物用不锈钢
测定夹杂物和晶粒度要求
夹杂物类 A
B
C
(碳的质量分数≤0.10~0.30%）
评级图：三个系列、六个级别 A系列：含碳量0.10~0.20%冷轧钢，渗碳
体颗粒聚集并趋向带状为原则 B系列：含碳量0.10~0.20%热轧钢中细粒
状珠光体向片状珠光体过渡为原则 C系列：含碳量0.21~0.30%热轧钢细粒状
珠光体向不均匀的珠光体带状过渡为原则
16
38
555
510
25
53
822 ＜1147 746 ＜1029 36 ＜49 76 ＜107
夹杂物宽度极限值（μm）
类别
细系
粗系
最小宽度(μm) 最大宽度(μm) 最小宽度(μm)
A
2
4
＞4
B
2
9
＞9
C
2
5
＞5
D
3
8
＞8
注：D类夹杂物的最大尺寸定义为直径
最大宽度(μm)
12 15 12 13
非传统类夹杂物的评定
第二节
金属平均晶粒度测定方法
（GB/T6394-2002）
适用范围
测定金属材料晶粒度，以晶粒的几何图形为基础。
试样的制备
在交货状态的材料切取，尺寸：φ10~12mm， 10×10mm
晶粒度的显示方法
铁素体钢的奥氏体晶粒度
渗碳法 网状铁素体法 氧化法 直接淬火法 网状渗碳体法 网状珠光体（托氏体）法
附2 钢的共晶碳化物不均匀度评级法
（GB/T14979-1994）
一、棒材试样的选取：直径≤25mm,应取通过圆心整个纵向剖面；直径2560mm,应取1/2直径的纵向剖面；直径＞60mm, 应取1/4直径的纵向剖面。 （试样宽度一般约 15mm)
二、方钢试样的选取：边长≤25mm,应取整个对角线的纵向剖面；边长2560mm,应取1/2对角线的纵向剖面；边长＞ 60mm，应取1/4对角线的纵 向剖面（试样宽度同上）。
夹杂物的评级界限：长度、颗数、直径（最小值）
级别(i) A总长度(μm) B总长度(μm) C总长度(μm) D(颗数） DS (直径μm)
0.5 37 1.0 127 1.5 261 2.0 436 2.5 649 3.0 895＜
1181
17
18
1
13
77
76
4
19
184
176
9
27
343
320
奥氏体钢晶粒度
化学试剂显示法 电解腐蚀显示法
铝及铝合金晶粒度 铜及铜合金晶粒度 镁及镁合金晶粒度 镍及镍合金晶粒度 锌及锌合金晶粒度
晶粒度的测定方法
比较法：通过与标准评级图对比来评定。
评级图四个系列 ：无孪晶晶粒100×、有孪晶晶粒 100×、有孪晶晶粒75×、 钢中奥氏体晶粒
不同规格方钢的取样方法
钢板和矩形钢材的取样方法
第五节
中碳钢与中碳合金钢结构钢马 氏体等级
（JB/T9211-2008）
适用范围
中碳钢和中碳合金结构钢整体淬火或淬火后 200℃以下回火的马氏体组织的检验，
标准规定
马氏体的级别1~8级，放大倍数500倍。
第六节
钢质模锻件金相组织评级图与评定 方法
试样的制取：取平行于压力加工方向截面
晶粒延伸度e=n1/n2 e=n1/n2 n1:横向所切 割的晶粒数： n2纵向所切割的晶粒数
测定方法（100×）
比较法：评级图Ⅰ（ e=1）、评级图Ⅱ（ e=2）、 评级图Ⅲ（ e=4）
切割法晶粒度级数 级别数表示：评级图+下标（例如Ⅱ3）
（GB/T13320-1991）
பைடு நூலகம்
适用范围 调质处理或正火处理的汽车、拖拉机、通用 机械等结构钢锻件，不适用于锻件脱碳、过 热、过烧等组织的评定。
一、试样的选取（A）截面尺寸 小于40mm， 取整个截面（B）截面尺寸 40-60mm，取中 心试样（C）截面尺寸大于60mm，取边部和中 心试样。
钢中非金属夹杂物显微评定方法
（GB/T10561-2005）
适用范围
适用于经过压缩比大于或等于3的延伸变形（轧制、 锻造、冷拔等）的钢材中非金属夹杂物的显微评定
试样的选取与制备
纵向，面积200mm2
显微评定方法(100X)
评级图：ISO评级图 检验方法：A法、B法 结果表示 试验报告
A类夹杂物级别0.5级的视场数为n1,级别为1的为n2,级别为2.5的为n3…….那 么所有视场评级为：(0.5*n1+1*n2+2.5*n3)/(n1+n2+n3)
GB/T10561-2005标准中夹杂物的评定类 型
A：硫化物类（灰色条状） B：氧化铝类（黑色带角并沿变形方向排成一行——至少 三颗） C：硅酸盐类（深灰色条状） D：球状氧化物类（深灰色） DS：单颗球状氧化物（深灰色——直径≥13μm）
实际检验A法：
把抛光后的未经侵蚀的试样置于显微镜下观察，对各类夹杂物按粗系或细 系记下，然后把最恶劣的视场与标准评级图进行比较，相符的即为该试样 夹杂物的级别。 表示：A2；B1e, B2.5s
实际检验B法：
应检验整个抛光面，试样每个视场同标准图片相比较，每类夹杂物按细系 或粗系记录下来与检验视场最符合的级别数。为了使检验费用降到最低， 可以减少检验视场，并使其分布符合一定的方案，然后对试样局部检验。
适用范围
测定钢材及零件的脱碳层深度 完全脱碳与部分脱碳
测定方法
金相法：不同部位的五点脱碳层深度；这些测 量值的平均值为总脱碳层深度
硬度法：用0.49N~4.9N试验力，从表面测至 基体平稳处的距离为总脱碳层深度
化学分析法
碳含量与产品表面距离的关系
不同规格圆钢棒的取样方法