晶粒度测试与判定

1．晶粒度

晶粒大小的度量称为晶粒度。通常用长度、面积、体积或晶粒度级别数等不同方

晶粒大小的度量称为晶粒度通常用长度面积体积或晶粒度级别数等不同方

法评定或测定晶粒度大小。使用晶粒度级别数表示的晶粒度与测量方法和计量单

位无关。

2．实际晶粒度（如按照产品实际热处理条件进行渗碳淬回火后进行测试的晶粒度）实际晶粒度是指钢在具体热处理或热加工条件下所得到的奥氏体晶粒大小。实际

晶粒度基本上反映了钢件实际热处理时或热加工条件下所得到的晶粒大小，直接

影响钢冷却后所获得的产物的组织和性能平时所说的晶粒度如不作特别的说明

影响钢冷却后所获得的产物的组织和性能平时所说的晶粒度，如不作特别的说明，一般是指实际晶粒度。

3．本质晶粒度（如按照GB/T6394中渗碳法进行测试的晶粒度）

本质晶粒度是用以表明奥氏体晶粒长大倾向的晶粒度，是一种性能，并非指具体

的晶粒。根据奥氏仁晶粒长大倾向的不同，可将钢分为本质粗品粒钢和本质细晶

粒钢两类。就是这个材料的底子好不好，耐热处理晶粒不长大的能力好不好。

测定本质晶粒度的标准方法为：将钢加热到930℃±10℃，保温6h后测定奥氏体

晶粒大小，晶米度在1级～4级者为本质粗晶粒钢，晶粒度在5级～8级者为本质细

晶粒大小晶米度在级级者为本质粗晶粒钢晶粒度在级

晶粒钢。加热温度对奥氏体晶粒大小的影响见下图

一般情况下，本质细晶粒钢的晶粒长大倾向小，正常热处理后获得细小的实际晶粒，淬火温度范围较宽，生产上容易掌握，优质碳素钢和合金钢都是本质细晶粒钢。本质粗晶粒钢的晶粒长大倾向大，在生产中必须严格控制加热温度。以防过热晶粒粗化。值得注意的是加热温度超过930℃。本质细晶粒钢也可能得到很粗大的奥氏体晶粒。甚至比同温度下本质粗晶粒钢的晶粒还粗。

至比同温度下本质粗晶粒钢的晶粒还粗

4.晶粒度测试时机

4.1需经过如渗碳、淬火等热处理过程的原材料棒料/板料/型材。确保原材料晶粒度符合要求。（说明：原材料如果进行晶粒度检测合格，后续零件只要不要发生超过930摄氏度的热处理过程，那么后续热处理不会对晶粒度造成长大。）

4.2后工序需经过如渗碳、淬火等热处理过程的锻造毛坯件或者直接使用的锻造件。确保锻造过程未使晶粒变得过大。（说明：锻造过程温度达到1000摄氏度以上，如锻造工艺和后续正火不当，可能会造成原材料晶粒长大，所以就算原材料晶粒度合格，锻造后也要进行检测。避免价值较高的毛坯热处理后报废）

粒度合格锻造后也要进行检测避免价值较高的毛坯热处理后报废）

4.3客户成品图纸有晶粒度要求的成品。确保成品实际热处理条件下的晶粒度合格。（说明：材料实际热处理条件没有标准中规定的方法严酷，可能按照标准检测晶粒度不合格，实际热处理条件下有一定合格可能性）

晶粒度不合格实际热处理条件下有定合格可能性）

6.奥氏体晶粒度显示方法（将奥氏体晶粒显示出来，可被测量）

6.1.后续有渗碳工序待检测对象，参考GB/T6394中模拟渗碳法处理（简述

61后续有渗碳工序待检测对象参考

930ºC±10 ºC，保温6小时，快冷至马氏体）。产品规范有其他要求，优先按照产品规范执行，如：ASTM E112、ISO643。

6.2.后续普通淬回火或感应淬火标准进行检测，参考GB/T6394中氧化法或直

后续普通淬回火或感应淬火标准进行检测参考/

接淬硬法处理。产品规范有其他要求，优先按照产品规范执行，如：ASTM E112、ISO643。

7.晶粒度检测方法

7.1 依据GB/T 6394中比较法或截点法检测，按照国标GB/T6394如果优势晶粒面积占比大于或等于90%可以只汇报一种晶粒。双重晶粒度依据GB/T 24177进行检测，ALA晶粒依据YB/T4290检测。

7.2 依据产品规范中要求的ASTM E1181，ASTM E930；ISO643，ISO14250。

8.结果判定

8.1.如果规范中仅规定了一个级别范围，如使用GB/T6394的测试，只要90%

81如果规范中仅规定了一个级别范围如使用的测试只要

以上的优势晶粒符合这个范围就可以。ASTM 系列标准中未找到10%这个定义，那么只要晶粒不是单峰正态分布的话，如果出现双峰，其中一个峰的晶粒度在级别要求范围外，就要判定为不合格。

级别要求范围外就要判定为不合格

8.2.如果规范既规定了一个级别范围，又规定了不允许有混晶。如果是单峰分

布级别在允许级别范围外，或那么出现双重晶粒度或者ALA状态的晶粒度的情况，就应汇报并判定为不合格。

8.3.如果产品规范中规定了允许有一定百分比的大晶粒或者小晶粒，那么按照

产品规范进行判定。如ASTM A29/A29M-15 5.1.2中规定的细晶粒钢只要保证70%以上的晶粒在5级或以上。如ASTM A29/A29M15 5.1.1中规定的粗晶粒

ASTM A29/A29M-15 5.1.1

钢只要保证70%以上的晶粒在1级~5级。