晶粒度评级报告
钛合金晶粒度评级
钛合金晶粒度评级
钛合金的晶粒度评级通常分为五个等级：
1. 一级钛合金：晶粒度均匀且细小，一般晶粒度在5级以下。
2. 二级钛合金：晶粒度比较均匀，但比一级钛合金要粗一些。
3. 三级钛合金：晶粒度差别较大，但仍然比较整齐。
4. 四级钛合金：晶粒度差别大且不整齐，可能存在粗晶粒和细晶粒并
存的情况。
5. 五级钛合金：晶粒度相差很大，粗晶粒和细晶粒各占一半。
此外，钛合金的晶粒度等级通常取决于加工工艺和加工条件，不同批
次的材料可能会有所不同。
这些评级可以帮助我们了解钛合金的性能，如强度、韧性和耐腐蚀性等，并为材料选择、加工工艺和热处理方案
提供重要参考。
2014.3修订实验一 晶粒度的测定及评级方法
实验指导书实验一晶粒度的测定及评级方法一．实验目的1. 了解显示和测定钢的奥氏体晶粒度的方法，验证加热温度和保温时间对奥氏体晶粒大小影响的规律性；2.掌握钢铁材料晶粒度评级的实验技术。
二．晶粒度的显示及评级方法1. 晶粒度的定义及晶粒大小的显示方法在常规讨论中所提到的奥氏体晶粒度具有3个不同概念。
它们分别是，起始晶粒度、实际晶粒度和本质晶粒度。
起始晶粒度是指：钢刚刚完成奥氏体化过程时所具有的的晶粒度；实际晶粒度，就是从出厂的钢材上截取试样所测得的某一种工艺条件下所获得的晶粒大小；而奥氏体本质晶粒度则是将钢加热到一定温度并保温足够时间后，所具有的奥氏体晶粒大小（目前有逐步取消这个概念的趋势）。
(大多数钢材的奥氏体只能在高温下存在，因此，要测定其大小。
通常须要采用下述方法，把高温A氏体的形貌固定并保留下来，以便在室温下评定钢中晶粒的大小) 。
借助金相显微镜来测定钢中的晶粒度，其显示方法有氧化法、网状铁素体法、网状珠光体（屈氏体）法、网状渗碳体法、渗碳法、淬硬法等几种：(1)氧化法氧化法就是利用奥氏体晶界容易氧化这个特点，根据沿晶界分布的氧化物来测定奥氏体晶粒的大小。
测定的方法是首先将试样的检验面抛光，随后将抛光面朝上置于炉中。
对碳素钢和合金钢，当含碳量小于或等于0.35％时，一般在900±10℃加热1h。
含碳量大于0.35％时，一般可在860±10℃加热1h，然后淬如冷水或盐水。
根据氧化情况，将试样适当倾斜8-15度进行研磨和抛光，直接在显微镜下测定奥氏体晶粒的大小，(抛光浸蚀后在过渡带内可以看到已氧化的原奥氏体晶界的黑色网络)，为了显示清晰，可用15％的盐酸酒精溶液进行侵蚀。
(2)网状铁素体法对于含碳量为0.25％～0.60％的碳素钢以及含碳量为0.25％～0.50％的合金钢来说，如无特殊规定，则其含碳量低于或等于0.35％的试样可在900±10℃加热，含碳量大于0.35％时，可在860±10℃加热。
晶粒度评级
材料实验中心
钢的晶粒度测定(参考YB27钢的晶粒度测定(参考YB27-77)
粒度号 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 计算的晶粒平均直径 (mm) 1.000 0.713 0.500 0.353 0.250 0.177 0.125 0.088 0.062 0.044 0.030 0.022 0.0156 0.0110 0.0078 0.0055 弦的平均长度 (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 0.0068 0.0048 一个晶粒的平均面积 (mm2) 1 0.5 0.25 0.125 0.0625 0.0312 0.0156 0.00781 0.00390 0.00195 0.00098 0.00049 0.00024 0.000122 0.000061 0.000131 在1mm3内晶粒的 平均数量 1 2.8 8 22.6 64 181 512 1448 4096 11585 32381 92682 262144 741458 2107263 6010518
直测计算法
(1) 利用物镜测微尺寸出目镜测微尺(或毛玻璃投影屏上的 刻尺)每一刻度的实际值。 选定物镜，并选用带有目镜测微尺的目镜。将物镜测微尺 置于样品台上，调焦、调节样品台，使物镜测微尺的刻度与目 镜测微尺(或投影屏上的刻度尺)良好吻合 。
图1 目镜和物镜测微尺的校正
金相显微分析技术
图２ 目镜测微尺的测量显示图
金相显微分析技术
材料实验中心
钢的晶粒度测定(参考YB27钢的晶粒度测定(参考YB27-77)
晶粒度测定方法及评级 [兼容模式]
![晶粒度测定方法及评级 [兼容模式]](https://img.taocdn.com/s3/m/42020c7eddccda38376baf3a.png)
晶粒度检验晶粒度是晶粒尺寸大小的量度，是金属材料的重要显微组织参量。
•晶粒度检验：借助金相显微镜测定钢中实际晶粒度和奥氏体晶粒度。
•晶粒度检验包括组织显示和晶粒度测定两部分。
•奥氏体晶粒度显示是晶粒度检验工作中的难点。
F钢与A钢的奥氏体晶粒度形成及显示对于铁素体钢奥氏体晶粒的显示方法:国家标准GB/T6394-2002《金属平均晶粒度测定法》规定可使用渗碳法、氧化法、铁素体网法、渗碳体网法、直接淬硬法、网状珠光体法、相关法、模拟渗碳法等。
1 渗碳法适用范围：C≤0.25%的碳素钢及合金钢具体步骤：•将试样在930±10 o C渗碳、并保温6h，渗碳层≥1mm，并使其表层有过共析成分。
•缓冷后在渗碳层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。
晶粒度的显示：由沉积在晶粒边界上的渗碳体显示浸蚀剂：1）3%-4%硝酸酒精溶液2）5%苦味酸溶液3）沸腾的碱性苦味酸钠水溶液2 氧化法适用范围：w(C)＝0.25%-0.60%的碳钢和合金钢一般采用气氛氧化法，步骤如下：•经抛磨（用400粒度或15цm）的试样抛光面朝上置于空气炉中加热（w(C) ≤0.35%时，加热温度900℃±10℃ ；w(C)＞0.35% 时，加热温度为860℃±10℃），保温1h，然后水冷。
•根据氧化情况可将试样倾斜10o ~ 15o进行研磨和抛光，直接在显微镜上测定晶粒度。
也可在真空中加热并保温，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的方法为真空法。
晶粒度显示:用15%盐酸酒精溶液3 铁素体网法适用范围：含碳量为0.25%-0.60%的碳素钢和合金钢。
具体步骤：•对于（w(C)≤0.35%时，加热温度900℃±10℃ , w(C)＞0.35%时，加热温度为860℃±10℃）至少保温30min，然后空冷或水冷。
•经磨制和侵蚀，显示出沿原奥氏体晶界分布的铁素体网。
金属晶粒度评级标准
金属晶粒度评级标准金属晶粒度评级标准是指用来评估金属晶粒度大小的一种标准。
晶粒度是指金属内部晶体的大小，直接影响到金属材料的性能和质量。
因此，对于不同的金属材料，都有相应的晶粒度评级标准。
对于钢铁材料来说，晶粒度评级标准通常是按照ASTM E112标准来进行的。
根据ASTM E112标准，钢铁材料的晶粒度可以分为1-10级，其中1级晶粒度最小，10级晶粒度最大。
具体的标准如下：1级：小于8.0um2级：8.1um-16.0um3级：16.1um-32.0um4级：32.1um-64.0um5级：64.1um-128.0um6级：128.1um-256.0um7级：256.1um-512.0um8级：512.1um-1024.0um9级：1024.1um-2048.0um10级：大于2048.0um对于铝合金材料来说，晶粒度评级标准通常是按照GB/T 3880.3-2012标准来进行的。
根据GB/T 3880.3-2012标准，铝合金材料的晶粒度可以分为1-8级，其中1级晶粒度最小，8级晶粒度最大。
具体的标准如下：1级：小于20um2级：20um-50um3级：50um-100um4级：100um-200um5级：200um-400um6级：400um-800um7级：800um-1600um8级：大于1600um对于其他金属材料，也有相应的晶粒度评级标准。
在实际应用中，根据不同的需求和要求，可以选择不同的晶粒度等级的金属材料。
总之，金属晶粒度评级标准是非常重要的一项评估指标，可以直接影响到金属材料的性能和质量。
因此，在选择和应用金属材料时，需要根据具体情况选择合适的晶粒度等级。
金相实验报告——晶粒度测定
西安交通大学实验报告课程：金相技术与材料组织显示分析实验日期：年月日专业班级：组别交报告日期：年月日姓名：学号报告退发：（订正、重做）同组者：教师审批签字：实验名称：晶粒度样品的显示方法与晶粒度测定实验目的：1.学习奥氏体晶粒度的显示方法2.熟悉奥氏体晶粒度的测定方法实验设备：XJP—6A金相显微镜一台，T12钢试样，浸蚀剂实验概述：晶粒度是影响材料性能的重要指标，是评定材料内在质量的主要依据之一。
对工程中的钢铁材料，在热处理加热和保温过程中获得奥氏体，其晶粒的大小影响着随后的冷却组织粗细。
1.起始晶粒度是指钢铁完成奥氏体化后的晶粒度。
2.实际晶粒度是指供应状态的材料和实际中使用零部件所具有某种热处理条件下的奥氏体晶粒度。
3.本质晶粒度是指将钢加热到一定的温度下并保温足够的时间后具有的晶粒度。
实验内容：1.按实验指导书中表5-1中的配方配制好腐蚀剂。
2.把样品轻度抛光，冲洗后用苦味酸腐蚀30s左右，再用镊子取出样品冲洗。
3.上述第二步骤重复两到三次，再到金相显微镜下进行观察，拍照。
T12（780℃淬火）试样腐蚀后的组织示意图：T12（780℃淬火）腐蚀剂：2%苦味酸经比较法，样品的晶粒度级别为4级简述晶粒度样品的制备方法：1.配置腐蚀剂，即2%苦味酸和4%硝酸溶液。
2.将已制备好的金相样品进行细磨、抛光处理，使其观察表面光亮，无划痕。
3.将抛光后的样品清洗后，观察面向上置在苦味酸中进行腐蚀。
腐蚀时间约为30s左右。
4.观察样品腐蚀情况，当表面局部颜色变黑时取出样品在清水中清洗干净。
5.重复上述抛光腐蚀操作两到三次，之后拿到金相显微镜下进行观察。
简述晶粒度的测定方法及在本次实验中的应用：晶粒度的测定方法有比较法、截点法、面积法，最常用的是比较法。
比较法：比较法是通过与标准评级图对比来评定的级别，方法是将制备好的金相试样在100倍的显微镜下，全面观察，选择有代表性的视场与标准评级图比较，当他们之间的大小相同或接近时，即样品上的级别就是标准评级图的级别。
金属平均晶粒度金相检验报告(两篇)
引言概述：金相检验是一种通过显微镜观察金属材料的组织结构，以评估其力学性能和性质的方法。
金相检验中的关键参数之一是金属的平均晶粒度。
本文将对金属平均晶粒度金相检验报告进行详细阐述，以便更好地理解金属材料的微观结构和性能。
正文内容：一、取样方法1.从金属材料中选取代表性样品，并保证样品的表面光洁度。
2.使用金相显微镜将样品进行放大。
根据样品的大小和形状，可使用光学显微镜、扫描电子显微镜或透射电子显微镜等不同类型的显微镜。
二、样品制备1.将样品切割成适当的尺寸，并使用打磨机器或抛光机器对样品进行表面处理，以去除切割和加工过程中的瑕疵和污染物。
2.使用酸洗或电解抛光方法对样品进行进一步处理，以消除残留的氧化物和污染物。
三、金相显微镜观察1.将样品放置于金相显微镜的台面上，并根据需要调整镜头和光源的位置，以获得清晰的观察效果。
2.使用合适的显微镜镜头对样品进行放大观察。
根据样品的尺寸和要求，选择适当的放大倍数。
四、测量晶粒大小1.在金相显微镜的目镜上加装目镜微目，用来测量晶粒的尺寸。
根据晶粒的形状和大小，可以采用线性测量或面积测量。
2.选取样品中的多个晶粒进行测量，并求取其平均值。
可以在不同位置和方向上进行测量，以获得更准确的结果。
五、数据处理和结果分析1.将测得的晶粒尺寸数据记录下来，并计算出平均晶粒大小。
2.进行数据统计和图形化分析，以便更好地理解晶粒分布的特点和规律。
3.结合其他材料性质数据，对结果进行分析和解释。
例如，晶粒尺寸的变化可能与加工工艺、热处理和镀层等因素有关。
总结：金属平均晶粒度金相检验报告是通过对金属材料的组织结构进行观察和分析，以评估其力学性能和性质的重要方法之一。
本文详细阐述了金相检验中的取样方法、样品制备、金相显微镜观察、测量晶粒大小以及数据处理和结果分析等关键步骤。
通过金属平均晶粒度的检验，可以更深入地了解金属材料的微观结构和性能特点，为工程设计和材料选择提供参考依据。
引言概述：金属材料的晶粒度是指在经历了各种加工和热处理过程后，晶粒的尺寸和形态。
astm晶粒度等级
astm晶粒度等级摘要：一、ASTM 晶粒度等级的概述1.ASTM 是什么2.晶粒度等级的重要性二、ASTM 晶粒度等级的分类1.晶粒度等级1-102.晶粒度等级11-203.晶粒度等级21-304.晶粒度等级31-405.晶粒度等级41-50三、ASTM 晶粒度等级的应用领域1.金属材料2.陶瓷材料3.聚合物材料4.其他材料四、ASTM 晶粒度等级的意义1.对材料性能的影响2.对材料加工的影响3.对材料使用寿命的影响正文：ASTM 晶粒度等级是一种用于描述材料晶粒大小的标准分类方法，由美国材料与试验协会（ASTM）制定。
晶粒度等级对于评估材料的性能、加工性能和使用寿命具有重要意义。
根据ASTM 标准，晶粒度等级分为五类，分别是：1.晶粒度等级1-10：这类材料的晶粒尺寸较小，通常具有较高的强度、硬度和耐磨性。
例如，工具钢和某些不锈钢属于这个等级。
2.晶粒度等级11-20：这类材料的晶粒尺寸适中，具有较好的强度、硬度和韧性。
例如，普通的结构钢和高碳钢属于这个等级。
3.晶粒度等级21-30：这类材料的晶粒尺寸较大，具有较高的韧性和耐磨性。
例如，铸铁和某些合金钢属于这个等级。
4.晶粒度等级31-40：这类材料的晶粒尺寸较大，具有较好的韧性和耐磨性。
例如，某些铜合金和铝合金属于这个等级。
5.晶粒度等级41-50：这类材料的晶粒尺寸非常大，具有较高的韧性和耐磨性。
例如，某些铸铁和特殊合金属于这个等级。
ASTM 晶粒度等级广泛应用于金属材料、陶瓷材料、聚合物材料等各种材料的性能评估、加工性能评估和使用寿命预测。
晶粒度等级对材料性能的影响主要体现在强度、硬度、韧性等方面；对材料加工性能的影响主要体现在易加工性、切削性能等方面；对材料使用寿命的影响主要体现在耐磨性、抗疲劳性等方面。
06cr19ni10锻钢晶粒度测定合格级别
06Cr19Ni10是我国GB标准中的一种不锈钢材料，也是国际上常用的304不锈钢材料。
其机械性能和化学成分的稳定性使其成为工程领域中常用的材料之一。
在使用过程中，晶粒度是一个重要的指标，它直接影响着06Cr19Ni10锻钢的性能和使用寿命。
本文将对06Cr19Ni10锻钢晶粒度的测定合格级别进行探讨。
1. 晶粒度的重要性晶粒度是指金属材料中晶粒的大小和分布。
晶粒度的大小直接影响着金属材料的塑性、韧性、疲劳强度和蠕变性能。
对于不锈钢等高强度材料来说，晶粒度的大小对材料的耐腐蚀性和耐磨性也有很大的影响。
晶粒度的测定对于评价06Cr19Ni10锻钢的质量和性能至关重要。
2. 晶粒度的测定方法目前常用的晶粒度测定方法有金相显微镜法和电子后散射法。
其中，金相显微镜法是一种通过对金属试样进行金相腐蚀、腐蚀后显微镜观察晶粒的大小和形状来进行测定的方法。
而电子后散射法则是利用电子束与试样相互作用时的特征衍射信号来测定晶粒大小和分布。
这两种方法各有优缺点，需要根据具体情况综合考虑。
3. 06Cr19Ni10锻钢晶粒度的合格级别根据国家标准《不锈钢锻件》（GB/T4706）中关于晶粒度的规定，06Cr19Ni10锻钢的晶粒度合格级别应满足以下要求：- 晶粒度不得大于8级- 晶粒度等级应符合GB/T6394.1的规定- 晶粒度测定结果应符合GB/T2829.1的规定根据以上规定，对于06Cr19Ni10锻钢的晶粒度测定来说，8级以下的晶粒度符合合格级别。
而对于不同应用领域的要求可能会有所不同，需根据具体情况进行调整。
4. 晶粒度测定的影响因素晶粒度的大小和分布受到多种因素的影响，主要包括锻造工艺参数、热处理工艺以及原材料的质量等因素。
在锻造工艺中，锻造温度、压力和变形速率等参数会直接影响晶粒的形成和长大；而在热处理工艺中，温度、时间和冷却方式等也会对晶粒度产生影响。
在生产过程中需要严格控制这些因素，以保证06Cr19Ni10锻钢的晶粒度达到合格级别。
晶粒度的测定及评级方法
义掌握材料拉伸性能的测试标准和测试方法
分析材料成分及处理工艺对材料拉伸性能的影响
二、实验设备和材料
万能材料试验机一台、游标卡尺（最小刻度值为
0.01mm）、记号笔等。
45钢（经过不同热处理工艺）：调质，淬火＋中温
回火，淬火＋低温回火，正火，退火。 40Cr钢：正火态 15钢：调质，调质（预先留有缺口）
摆锤式冲击试验机
四．实验结果
①画出冲击试样形状及尺寸，并注明材料牌号及其热处理 状态。 ②整理试验数据，作出相应Ak-t曲线和断口形貌（%）温度 曲线，确定其tk值。
五．思考题
1、为何在作系列冲击实验时20＃钢试 样要开缺口？ 2、简述一次冲击弯曲实验在工程应用
上有几方面用途？
3、实验心得体会
并分别计算δ及ψ。
四．实验结果
思考题
1、分析材料成分、热处理工艺、预
留缺口对材料拉伸性能的影响。
2、实验心得体会
录像资料
实验二 材料的压缩实验
指导教师：王晨 郑振环
一、实验目的
掌握低碳钢压缩时的屈服应力测定方式。 绘制低碳钢的压缩图，认识低碳钢在压缩时 的变形特点。
二、实验设备和材料
击打开控制软件 3. 将试样放置于压缩台上 4. 在软件中，点击“试验操作”，“新建试验材料”， 输入试样的几何尺寸，点击“新建”。
5. 点“自动控制”面板，进入“编程器”，建立试验
的控制参数。 6. 点“手动控制”，选取一定的速度，将中横梁移动 至快接触试样。快接触试样时，必需转换成慢速。 7. 点“自动控制”，选择所编的试验程序，力值清零，
⑥ 软件中，点击开始，开始记录。
⑦ 打开送油阀，根据电脑屏幕显示的加载速度，调节送油 阀的大小，使加载均匀。
astm 9级 晶粒度 -回复
astm 9级晶粒度-回复ASTM 9级晶粒度简介及其应用ASTM 9级晶粒度是一种用于评估金属材料晶粒尺寸的标准方法，该方法由美国材料和试验协会（ASTM）制定。
晶粒度是指金属材料中晶粒的尺寸和形状的特性，它对金属的力学性能、热处理效果和耐腐蚀性能等都具有重要影响。
在工程领域中，准确评估晶粒度对于确定材料的可靠性和适用性至关重要。
ASTM 9级晶粒度的评估方法是通过显微镜观察金属镜面试样的晶粒结构，然后利用一组标准比例图来确定晶粒级别。
这个评估方法的结果通常由两个数字组成：第一个数字表示观察到的晶粒的最大尺寸，第二个数字表示晶粒的数量级。
例如，一个评估结果为9/10的样品意味着晶粒的最大尺寸与标准比例图上的9级相匹配，而晶粒的数量级与标准比例图上的10级相匹配。
ASTM 9级晶粒度方法的应用十分广泛。
在金属材料开发和生产中，评估晶粒度可以帮助确定合适的热处理参数和工艺路线，从而实现理想的材料性能。
晶粒度的评估也可以用于质量控制和产品认证，确保金属制品的质量符合标准要求。
此外，晶粒度还与材料的耐腐蚀性能有关，评估晶粒度可以帮助预测材料在特定环境条件下的腐蚀行为。
实施ASTM 9级晶粒度评估方法需要一定的步骤。
首先，要准备好金属样品，并进行必要的金相制备，例如切割、研磨和腐蚀处理。
然后，将样品放置在显微镜下进行观察，并使用合适的放大倍数以确保能够清晰地看到晶粒结构。
接下来，使用标准比例图与观察到的晶粒进行比较，确定晶粒级别。
最后，记录评估结果，并根据需要进行后续分析和处理。
尽管ASTM 9级晶粒度方法是一种常用的评估方法，但也存在一些局限性。
首先，这种方法对于复杂材料的晶粒结构可能不太适用，因为标准比例图中只包含了有限的晶粒类型。
其次，评估结果受到观察者主观判断的影响，可能存在一定的主观性。
因此，在实施这种评估方法时，需要经过专业培训的人员进行观察和判断，以确保评估结果的准确性和一致性。
总结来说，ASTM 9级晶粒度是一种用于评估金属材料晶粒尺寸的标准方法。
晶粒度的测定及评级方法
晶粒度的测定及评级方法一、实验目的1、学习金相组织中晶粒大小的测定方法；2、了解晶粒度的评级方法。
二、实验原理材料的晶粒的大小叫晶粒度。
它与材料的有关性能有密切关系，因此测量材料的晶粒度有十分重要的实际意义。
材料的晶粒度一般是以单位测试面积上的晶粒的个数来表示的。
目前，世界上统一使用的是美国的ASTM推出的计算晶粒度的公式：N A=2G-1G=lg N A /lg2+1式中：G——为晶粒度级别，N A———为显微放大100倍下6.45cm2（1平方吋）的面积上晶粒的个数。
晶粒大小的测量方法有以下几种：1、比较法实际工作中常采用在100倍的显微镜下与标准评级图对比来评定晶粒度。
2、面积法通过计算给定面积内晶粒数来测定晶粒度。
3、截线法（也称线分析法）截线法是在给定长度测试线上测出与晶界相交的点数来测定晶粒度大小的，是应用最广泛的方法，它速度快，精度高，一般经过五次测量即可得到满意的结果。
三、图像分析仪自动图像分析仪是利用计算机处理图像信息，包括几何信息（尺寸、数量、形貌、位置）和色彩信息的装置，并能自动完成数据的统计处理。
图像分析仪测量速度快，能快速进行多次测量，同时还避免了人为误差（如漏数或重数），提高了测量精度。
图像分析仪信息处理的流程如下：光学成像→光电转换→信号预处理→检测→图像变换→分析→分析识别→数据处理图像分析经常进行的测定工作有：1、第二相的体积分数的测量，如珠光体、碳化物、磷共晶等。
2、各类夹杂物的数量、形状、平均尺寸及分布。
3、碳化物的平均尺寸及平均间距。
4、晶粒度及晶界总长度、总面积。
5、高合金工具钢中碳化物的带状偏析。
图像分析仪对试样的制备要求很高，因为它是依靠灰度或边界辨认组织的，故残留磨痕、抛光粉等异物的嵌入、浸蚀程度过浅或过深、某些组织的剥落都会引起测量误差，尽管软件中已考虑到这些影响因素，但误差仍不可避免，有时还相当严重。
因此为了提高图像分析仪的测量精度，除了配备分辨率高的显微镜外，必须保证良好的制样质量，各种组织的衬度要分明，轮廓线要尽可能细而清晰、均匀。
第十二章 晶粒尺度的测定及评级方法(完整资料).doc
【最新整理，下载后即可编辑】第十二章晶粒尺度的测定及评级方法一、原理概述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．直测计算法(1) 利用物镜测微尺寸出目镜测微尺(或毛玻璃投影屏上的刻尺)每一刻度的实际值。
选定物镜，并选用带有目镜测微尺的目镜。
将物镜测微尺置于样品台上，调焦、调节样品台，使物镜测微尺的刻度与目镜测微尺(或投影屏上的刻度尺)良好吻合(如图12-1所示)。
图12-1 目镜和物镜测微尺的校正 图12-2 目镜测微尺的测量显示图已知物镜测微尺的满刻度为1mm ，共分为100格，则最小格为0.01mm 。
在这一物镜的放大倍数下，物镜测微尺的Y 格与目镜测微尺的X 格(或投影屏上的刻度)相重合，则目镜测微尺(或投影屏上)上的每一刻度格值即可求得：0.01Y mm X ⨯=格值 例一：物镜测微尺的10格和目镜测微尺上的20格重合，则：目镜测微尺的每一刻度格值100.010.00520mm ⨯== 例二：物镜测微尺的30格和投影屏刻尺上的30格重合，则： 投影屏刻尺上的每一刻度格值300.010.0130mm ⨯== (2) 利用已知目镜测微尺的格值(或投影屏格值)进行晶粒尺寸或其它组织单元长度的测定。
晶粒度评级
Ⅱ Ⅲ Ⅳ
晶粒度的评定：
1）放大倍数与标准评级兔相同时，直接比较。 2）当用其他放大倍数评级时，可对照表格： （ 基准放大倍数有75倍的、100倍的） 3）若用表格中亦无的放大倍数测量时，应按下式换 算： G = G´+ 6.643 9lgM/Mb
式中： G—晶粒度级别
G´—评出的晶粒度级别
M —测评时的放大倍数 Mb —基准放大倍数
晶粒度显示:用15%盐酸酒精溶液
3 铁 素 体 网 法
适用范围：含碳量为0.25%-0.60%的碳素钢和合金钢。
具体步骤： • 对于（w(C)≤0.35%时，加热温度900℃±10℃ , w(C)＞0.35%时，加热温度为860℃±10℃）至少保 温30min，然后空冷或水冷。
• 经磨制和侵蚀，显示出沿原奥氏体晶界分布的铁素 体网。
晶粒度显示:
• 碳量较高的碳素钢和超过0.40%的合金钢，需 调整冷却方式。建议将试样在淬火温度下保持 至少30min后使温度降至730℃±10℃ ，保温 10min，然后淬油或淬水。 • 试样再经磨制和侵蚀，显示出沿原奥氏体晶界 分布的铁素体网。 • 腐蚀剂：1）3%-4%硝酸酒精溶液 2）5%苦味酸酒精溶液。
4 渗碳体网法
适用范围：过共析钢（碳含量大于1%）。 处理步骤：
• 试样一般在820℃ ±10℃下加热，并至少保温30min后 随炉缓冷，便在奥氏体晶界上析出渗碳体网。 • 试样磨制、侵蚀后，显示沿晶界析出渗碳体网的原始 奥氏体晶粒形貌。
晶粒度显示: 3%-4%硝酸酒精溶液
5%苦味酸酒精溶液。
处理步骤：
• 适当的棒状样进行局部淬火，形成一不完全淬硬的小区域。
• 磨制、侵蚀后，此区域内原奥氏体晶界将有少量的细珠光 体呈网络，显示出原始奥氏体晶粒形貌。
晶粒度测定(自动)
晶粒度评级（自动）
此方法适用于晶界非常清晰，晶内比较纯净的图象，建议不要轻易采用。
打开一张需要编辑的图片，点击菜单中的“专用”命令，选择“平均晶粒度评级”命令（如图1）。
图1
在弹出的平均晶粒度评级窗口中，勾选上“提取晶界”和“测量晶粒度”两个选项（如图2，图3）。
图2
在“模式”选项下可以更改线形，如图4所示，将交叉直线改为同心三圆。
图4
点击“执行”命令就可以直接生成晶粒度测评报告（如图5）。
图5
点击图6所示的位置关闭检验报告，得到图7
图6
图7
从图7中可以发现有些晶界没有显示出来，可以勾选“人工编辑图象”命令进行编辑。
在编辑图象的窗口中鼠标单击红色，再选择此窗口左下方的画笔命令，就可以把丢失的晶界补画
上（如图8）。
图8
补画完成后在点击“执行”命令，将会重新生成新的报告。
这比补画前的结果将更精确（如图9）。
图9。
晶粒度评级
测量网格:使用500mm测量网格 直线截点法: • 选择适当的网格长度及放大倍数,最少截50个点; • 计点方法:终点接触到晶界计0.5,线段与晶界相
切计1,与三晶粒汇合点重合计1.5; • 应选3至5个视场测量. 单圆截点法: • 试样不同位置晶粒度有明显差别时使用 • 圆网格的周长通常为100mm、200mm、250mm • 选择合适的M，使每个圆周产生35个截点左右 • 网格通过三个晶粒汇合点时计2个截点 三圆截点法
晶粒度的数值表示
若用一个数表示，则这种晶粒度级别占90%以上。 若采用跨两个或三个级别的方式进行标记，则
晶粒度不均匀 。如7~8级或7~5级、前一个数字 表示的晶粒度级别占晶粒的大多数，后一个数 字表示的晶粒度占晶粒的少数。
体积分数为60%的浓硝酸水溶液为电解液）。 • 不稳定材料：为避免敏化温度（480-700 ℃）析出
硫化物，改善晶粒边界显现，建议用显示碳化物的腐蚀剂。
晶粒度的测定
GB/T6394-2002中规定测量平均晶粒度的方 法有：比较法、面积法、截点法。
取样
• 在交货状态材料上切取，数量及部位按相应标 准或技术条件。
Ⅲ
铜和铜合金
Ⅳ
1）渗碳钢的A晶粒
2）奥氏体钢的A晶粒（无孪晶的）
晶粒度的评定：