1、ASTM平均晶粒度標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法t serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】名稱:E112-96 （2004年重新核準(zhǔn)）平均晶粒度標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法1這一標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)E112條款頒布的：EU2之后緊跟的數(shù)字表示最初編輯的 年份，或者表示最后修改的年份（如果有修改），括號(hào)內(nèi)數(shù)字（如果有的話） 則表示最終批準(zhǔn)的年份，上標(biāo) 葭表示從最后修改或批準(zhǔn)之日起的一次編輯更 換。該標(biāo)準(zhǔn)被國(guó)防部各相關(guān)部門認(rèn)可使用。簡(jiǎn)介這些金屬平均晶粒度測(cè)試方法根本上是測(cè)量過程。因?yàn)檫@一過程完全是獨(dú) 立于金屬及其合金材料的幾何學(xué)問題。實(shí)際上，這些基本方法也應(yīng)用于評(píng)估非 金屬的平均晶粒、

2、晶體及晶胞尺寸。如果材料組織結(jié)構(gòu)接近于標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比圖譜中 的某一個(gè)圖的話，可以采用對(duì)比法。截距法和求積法也經(jīng)常應(yīng)用于確定平均晶 粒度。然而，對(duì)比法不能應(yīng)用于單個(gè)晶粒的測(cè)量。1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了金屬組織的平均晶粒度表示及評(píng)定方法。這些方法也適用晶粒形 狀與標(biāo)準(zhǔn)系列評(píng)級(jí)圖相似的非金屬材料。這些方法主要適用于單相晶粒組織， 但經(jīng)具體規(guī)定后也適用于多相或多組元和試樣中特定類型的晶粒平均尺寸的測(cè) 量本標(biāo)準(zhǔn)使用晶粒面積、晶粒直徑、截線長(zhǎng)度的單峰分布來(lái)測(cè)定試樣的平均晶粒 度。這些分布近似正態(tài)分布。本標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)定方法不適用于雙峰分布的晶粒度。 雙峰分布的晶粒度參見標(biāo)準(zhǔn)E1181o測(cè)定分布在細(xì)小晶?；w上個(gè)別非常粗大

3、的晶粒的方法參見E930o本標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量方法僅適用平面晶粒度的測(cè)量，也就是試樣截面顯示出的二維晶 度，不適用于試樣三維晶粒，即立體晶粒尺寸的測(cè)量。試驗(yàn)可采用與一系列標(biāo)準(zhǔn)晶粒度圖譜進(jìn)行對(duì)比的方法或者在簡(jiǎn)單模板上進(jìn)行計(jì) 數(shù)的方法。利用半自動(dòng)計(jì)數(shù)儀或者自動(dòng)分析晶粒尺寸的軟件的方法參見E1382o本標(biāo)準(zhǔn)僅作為推薦性試驗(yàn)方法，它不能確定受檢材料是否接收或適合使用的范 圍。測(cè)量數(shù)值應(yīng)用SI單位表示。等同的英寸一英鎊數(shù)值，如需標(biāo)出，應(yīng)在括號(hào)中 列出近似值.本標(biāo)準(zhǔn)沒有列出所有的安全事項(xiàng)。本標(biāo)準(zhǔn)的使用者應(yīng)建立適合的安全健康的操 作規(guī)范和使用局限性。章節(jié)的順序如下：章節(jié)順序范圍1參考文獻(xiàn)2術(shù)語(yǔ)3重要性和用途4使用概

4、述5制樣6測(cè)試7校準(zhǔn)8顯微照相的準(zhǔn)備9程序比較10平面法(JEFFRIES)11普通截取法12海恩線截取法13圓形截取法14Hilliard單環(huán)法14. 2Abrams三環(huán)去14. 3統(tǒng)計(jì)分析15非等軸晶試樣16含兩相或多相及組元試樣17報(bào)告18一精度和偏差19關(guān)鍵詞20附件ASTM晶粒尺寸等級(jí)基礎(chǔ)附件A1晶粒度各測(cè)量值之間的換算附件A2鐵素體與奧氏體鋼的奧氏體晶粒尺寸附件A3斷口晶粒尺寸方法附件A4鍛銅和銅基合金的要求附件A5特殊情況的應(yīng)用附件A6附錄多個(gè)實(shí)驗(yàn)室的晶粒尺寸判定結(jié)果附錄XI參考附件附錄X22、參考文獻(xiàn)ASTM標(biāo)準(zhǔn)E3金相試樣的準(zhǔn)備E7金相學(xué)有關(guān)術(shù)語(yǔ)E407微蝕金屬和合金的操作E

5、562計(jì)數(shù)法計(jì)算體積分?jǐn)?shù)的方法E691通過多個(gè)實(shí)驗(yàn)室比較決定測(cè)試方法的精確度的方法E883反射光顯微照相指南E930截面上最大晶粒的評(píng)估方法(ALA晶粒尺寸)E1181雙峰分布的晶粒度測(cè)試方法E1382半自動(dòng)或全自動(dòng)圖像分析平均晶粒度方法ASTM附件2. 2. 1參見附錄X23術(shù)語(yǔ)定義一參照E7本標(biāo)準(zhǔn)中特定術(shù)語(yǔ)的定義：3. 2. 1 ASTM晶粒度G,通常定義為公式 Nae = 2g-(1) g為100倍下一平方英寸（645. lGmm。）面積內(nèi)包含的晶粒個(gè)數(shù)，也等于1倍下一平方毫米面積內(nèi)包含的晶粒個(gè)數(shù)，乘以倍。3. 2.2 =3. 2.3晶界截點(diǎn)法一一通過計(jì)數(shù)測(cè)量線段與晶界相交或相切的數(shù)目來(lái)

6、測(cè)定晶粒 度（3點(diǎn)相交認(rèn)為為個(gè)交點(diǎn)）3. 2. 4晶粒截點(diǎn)法一一通過計(jì)數(shù)測(cè)量線段通過晶粒的數(shù)目來(lái)測(cè)定晶粒度（相切 認(rèn)為個(gè)，測(cè)量線段端點(diǎn)在晶粒內(nèi)部認(rèn)為個(gè)）3. 2. 5截線長(zhǎng)度一一測(cè)量線段通過晶粒時(shí)與晶界相交的兩點(diǎn)之間的距離。符號(hào)兩相顯微組織中的基體晶粒測(cè)量面積截面上的平均晶粒晶粒伸長(zhǎng)率或縱向晶粒伸長(zhǎng)率平均平面晶粒直徑（平面m）平均空間（體積）晶粒直徑平面計(jì)算方法的JEFFRIES乘數(shù)顯微晶粒度級(jí)別數(shù)平均截距在兩相顯微組織中的基體晶粒上的平均截距非等軸晶?？v向平均線截距非等軸晶粒橫向平均線截距非等軸晶粒面積平均線截距基本長(zhǎng)度32nlln,用于在微觀和宏觀截線法說明G與/之間關(guān)系測(cè)試線長(zhǎng)度放大倍數(shù)

7、圖譜中的放大倍數(shù)視場(chǎng)個(gè)數(shù)兩相顯微組織中的測(cè)試線截過的a晶粒數(shù)目IX每平方毫米的晶粒數(shù)兩相顯微組織中的IX每平方毫米的a晶粒數(shù)目100X每平方英寸的晶粒數(shù)非等軸晶粒下縱向Ml非等軸晶粒下橫向非等軸晶粒下平面上測(cè)試線上截線的數(shù)目完全在測(cè)試環(huán)中晶粒數(shù)被測(cè)試環(huán)截?cái)嗟木Я?shù)測(cè)試線上單位長(zhǎng)度上截線的數(shù)目非等軸晶粒下縱向N,非等軸晶粒下橫向N,非等軸晶粒下平面上N,測(cè)試線與晶界相交數(shù)單位長(zhǎng)度測(cè)試線與晶界相交數(shù)非等軸晶粒下縱向非等軸晶粒下橫向非等軸晶粒下平面上匕correction factor for comparison chart ratings using a non-standard magnifi

8、cation for microscopically determined grain sizes.correction factor for comparison chart ratings using a non-standard magnification for macroscopically determined grain sizes.標(biāo)準(zhǔn)偏差單相結(jié)構(gòu)中晶界表面積的體積比兩相結(jié)構(gòu)中晶界表面積的體積比學(xué)生的t乘數(shù)，確定置信區(qū)間兩相結(jié)構(gòu)中。相體積分?jǐn)?shù)95%CI95%置信區(qū)間%RA相對(duì)準(zhǔn)確率百分速4使用概述本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定平均晶粒度的基本方法：比較法、面積法和截點(diǎn)法4. 1.1比較法：比

9、較法不需計(jì)算晶粒、截矩。與標(biāo)準(zhǔn)系列評(píng)級(jí)圖進(jìn)行比較，評(píng) 級(jí)圖有的是標(biāo)準(zhǔn)掛圖、有的是目鏡插片。用比較法評(píng)估晶粒度時(shí)一般存在一定 的偏差（土級(jí)）。評(píng)估值的重現(xiàn)性與再現(xiàn)性通常為±1級(jí)4. 1.2面積法：面積法是計(jì)算已知面積內(nèi)晶粒個(gè)數(shù)，利用單位面積晶粒數(shù)N八來(lái) 確定晶粒度級(jí)別數(shù)Gc該方法的精確度中所計(jì)算晶粒度的函數(shù)。通過合理計(jì)數(shù)可 實(shí)現(xiàn)土級(jí)的精確度。面積法的測(cè)定結(jié)果是無(wú)偏差的，重現(xiàn)性小于±0. 5級(jí)。面 積法的晶粒度關(guān)鍵在于晶粒界面明顯劃分晶粒的計(jì)數(shù)4.1.3截點(diǎn)法：截點(diǎn)數(shù)是計(jì)算已知長(zhǎng)度的試驗(yàn)線段（或網(wǎng)格）與晶粒界而相交截部分的截 點(diǎn)數(shù)，利用單位長(zhǎng)度截點(diǎn)數(shù)來(lái)確定晶粒度級(jí)別數(shù)Go截點(diǎn)法

10、的精確度是計(jì)算的截點(diǎn)數(shù)或 截距的函數(shù)，通過有效的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可達(dá)到土級(jí)的精確度。截點(diǎn)法的測(cè)量結(jié)果是無(wú)偏差 的，重現(xiàn)性和再現(xiàn)性小于土級(jí)。對(duì)同一精度水平，截點(diǎn)法由于不需要精確標(biāo)計(jì)截點(diǎn)或截距 數(shù)，因而較面積法測(cè)量快。對(duì)于等軸晶組成的試樣，使用比較法，評(píng)定晶粒度既方便乂實(shí)用。對(duì)于批量生 產(chǎn)的檢驗(yàn)，其精度已足夠了。對(duì)于要求較高精度的平均晶粒度的測(cè)定，可以使 用面積法和截點(diǎn)法。截點(diǎn)法對(duì)于拉長(zhǎng)的晶粒組成試樣更為有效。如有爭(zhēng)議時(shí)截點(diǎn)法是所有情況下仲裁的方法不能測(cè)定重度冷加工材和平均晶粒度。如有需要。對(duì)于部分再結(jié)晶合金和輕度 的冷加工材料可視作非等軸晶組成不能以標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖為依據(jù)測(cè)定單個(gè)晶粒。因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖的構(gòu)成考慮

11、到截面與 晶粒三維排列關(guān)系，顯示出晶粒從最小到最大排列分布所反映出有代表性的正 態(tài)分析結(jié)果。所以不能用評(píng)級(jí)圖來(lái)測(cè)定單個(gè)晶粒。根據(jù)平均值計(jì)算晶粒度級(jí)別 G,僅對(duì)在每一領(lǐng)域的個(gè)別測(cè)量值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析5.運(yùn)用性測(cè)定晶粒度時(shí)，首先應(yīng)認(rèn)識(shí)到晶粒度的測(cè)定并不是一種十分精確的測(cè)量。因?yàn)?金屬組織是由不同尺寸和形狀的三維晶粒堆積而成，即使這些晶粒的尺寸和形 狀相同，通過該組織的任一截面（檢驗(yàn)面）上分布的晶粒大小，將從最大值到 零之間變化。因此，在檢測(cè)面上不可能有絕對(duì)尺寸均勻的晶粒分布，也不能有 兩個(gè)完全相同的晶粒面在纖維組織中的晶粒尺寸和位置都是隨機(jī)分布的，因此，只有不帶偏見地隨機(jī) 選取三個(gè)或三個(gè)以上代表性。只

12、有這樣，所謂“代表性”即體現(xiàn)試樣所有部分 都對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果有所貢獻(xiàn)，而不是帶有遐想的去選擇平均晶粒度的視場(chǎng)。只有這 樣，測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性和精確度才是有效的。6取樣測(cè)定晶粒度用的試樣應(yīng)在交貨狀態(tài)材料上切取。試樣的數(shù)量及取樣部位按相應(yīng) 的標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件規(guī)定切取試樣應(yīng)避開剪切、加熱影響的區(qū)域。不能使用有改變晶粒結(jié)構(gòu)的方法切取 試樣。7檢測(cè)試樣一般來(lái)說，如果是等軸晶粒，任何試樣方向都可行。However, the presence of an equiaxed grain structure in a wrought specimen can only be determined by examinati

13、on of a plane of polish parallel to the deformation axis.如果縱向晶粒是等軸的，那么這個(gè)平面或其他平面將會(huì)得到同樣的精度。如果 不是等軸的，延長(zhǎng)了，那么這個(gè)試樣不同方向的晶粒度測(cè)量會(huì)變化。既然如 此，晶粒度大小應(yīng)該至少由兩到三個(gè)基本平面評(píng)定出。橫向，縱向和法向。并 根據(jù)16章計(jì)算平均值。如果使用直線而不是圓圈測(cè)量非等軸晶粒截點(diǎn)，可有兩 個(gè)測(cè)試面得到結(jié)果截點(diǎn)數(shù)，而不是面積法中所說的三個(gè)。拋光的區(qū)域應(yīng)該足夠大，在選用的放大率下，至少能得到5個(gè)區(qū)域。在大部分 情況下，最小的拋光面積達(dá)到160mml就足夠了，薄板和絲材除外。根據(jù)E-3推薦的方法，

14、試樣應(yīng)當(dāng)磨片，裝配(如果需要的話)，拋光。根據(jù)E- 409所列出的，試樣應(yīng)被試劑腐蝕。to delineate most, or all, of the grain boundaries (see also Annex A3).8校準(zhǔn)用千分尺校準(zhǔn)物鏡，目鏡的放大率。調(diào)焦時(shí)，設(shè)置在2%內(nèi)用亳米尺測(cè)量測(cè)試直線的準(zhǔn)確長(zhǎng)度和測(cè)試圓的直徑。9顯微照片的準(zhǔn)備When photomicrographs are used for estimating the average grain size,顯微照片按 E883準(zhǔn)備。10比較法比較法適用于評(píng)定具有等軸晶粒的再結(jié)晶材料或鑄態(tài)材料使用比較法評(píng)定晶粒度時(shí)，當(dāng)晶

15、粒形貌與標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖的形貌完全相似時(shí)，評(píng)級(jí) 誤差最小。因此本標(biāo)準(zhǔn)有下列四個(gè)系列標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖：10. 2. 1系列圖片1：無(wú)攣晶晶粒（淺腐蝕）100倍，晶粒度級(jí)別：00, 0, 1?21 1, li?2, 2, 2i?2 , 3, 3i?2 , 4, 4i?2 , 5, 5i?c, 6, 6i?:, 7, 7i?:, 8, 8i?z, 9, 92, 10© 10. 2. 2系列圖片2：有李晶晶粒（淺腐蝕）100倍，晶粒度級(jí)別：1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 o10. 2. 3系列圖片3 ：有攣晶晶粒（深腐蝕）75倍，晶粒通稱直徑：， ,0 OOoihid ©10.

16、2. 4系列圖片4：鋼中奧氏體晶粒（滲碳法）100倍，晶粒度級(jí)別：1, 2, 3, 4, 5, 6,7, 8o表1列出了各種材料建議使用的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖。例如，有季晶銅及黃銅（深腐 蝕），使用系列圖片3。注1：系列圖片1, 2, 3, 4的標(biāo)準(zhǔn)晶粒尺寸例子如圖1, 2, 3, 4所示。顯微晶粒度的評(píng)定通常使用與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)系列評(píng)級(jí)圖相同的放大倍數(shù)，直接進(jìn)行對(duì)比。通過有 代表性視場(chǎng)的晶粒組織圖象或顯微照片與相應(yīng)表系列評(píng)級(jí)圖或標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖復(fù)制 透明軟片比較，選取與檢測(cè)圖象最接近的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖級(jí)別數(shù)，記錄評(píng)定結(jié)果。 觀察者進(jìn)行評(píng)定時(shí).，要選擇正確的放大率，區(qū)域合適的尺寸晶粒級(jí)別，有代表 性視場(chǎng)的試樣的截面和評(píng)定

17、平均晶粒度的區(qū)域。詳見 每個(gè)試樣應(yīng)進(jìn)行三四處代表性區(qū)域的晶粒度評(píng)定。當(dāng)待測(cè)晶粒度超過標(biāo)準(zhǔn)系列評(píng)級(jí)圖片所包括的范圍或基準(zhǔn)放大倍數(shù)（75, 100） 不能滿足需要時(shí)，根據(jù)注2和表2進(jìn)行換算。在晶粒度圖譜中，最粗的一端視野中只有少量晶粒，在最細(xì)的一端晶粒的尺寸 非常小，很難準(zhǔn)確比較。當(dāng)試樣的晶粒尺寸落在圖譜的兩端時(shí).,可以變換放大 倍數(shù)使晶粒尺寸落在靠近圖譜中間的位置。use of transparencies! or prints of the standards, with the standard and the unknown placed adjacent to each other, i

18、s to be preferred to the use of wall chart comparison with the projected image on the microscope screen.使用相同的方法，不同的測(cè)量人員經(jīng)常得到有細(xì)微差別的結(jié)果，期望提供不同 測(cè)量值偏差。重復(fù)試驗(yàn)時(shí)，會(huì)與第一次出現(xiàn)發(fā)生偏差，通過改變放大率，調(diào)整物鏡，目鏡來(lái) 克服對(duì)于特別粗大的晶粒使用宏觀晶粒度進(jìn)行的測(cè)定，放大倍數(shù)為1倍，直接將準(zhǔn) 備好的有代表性的晶粒圖象與系列評(píng)級(jí)圖1 （非攣晶）和圖2及圖3 （攣晶）進(jìn) 行比較評(píng)級(jí)。由于標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖是在75倍和100倍下制備的，待測(cè)宏觀晶粒不可 能完全與系列評(píng)級(jí)

19、圖一致，為此宏觀晶粒度可用平均晶粒直徑或表3所列的宏 觀晶粒度級(jí)別數(shù)來(lái)表示，見注3。Note 3-If the grain size is reported in ASTM macro-grain size numbers, it is convenient to use the relationship: where Otis a correction factor that is added to the apparent grain size of the specimen, when viewed at the magnification M instead of at IX, to

20、yield the true ASTM macro-grain size number. Thus, for a magnification of 2X, the true ASTM macro-grain size number is two numbers higher Q = +2）, and for IX, the true ASTM inacro-grain size number is four numbers higher （ 0 = *4） than that of the corresponding photograph.比較程序可以用來(lái)評(píng)判鐵素體鋼經(jīng)過McQuaid-Ehn

21、測(cè)試（參見附錄A3、）或 其它任何方法顯示出的奧氏體晶粒尺寸（參見附錄A3、）。經(jīng)過McQuaid-Ehn 測(cè)試得到的晶粒（參見附錄A3）可以通過在100X晶顯微圖像中和標(biāo)準(zhǔn)晶粒度 圖譜圖【V相比較得到其晶粒尺寸。測(cè)量其它方法得到的奧氏體晶粒度（參見附 錄A3）,可將100X晶顯微圖像中和圖I、II或W中最相近的結(jié)構(gòu)相比較。所謂“SHEPHERD斷口晶粒尺寸方法”是通過觀察淬火鋼（2）斷口形貌并與一 系列標(biāo)準(zhǔn)斷口相比較6來(lái)判別晶粒尺寸。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)任意的斷口晶粒尺寸和ASTM 晶粒尺寸吻合良好。這種吻合使得奧氏體晶粒可以通過斷口晶粒尺寸來(lái)判斷。 11面積法在顯微照片上選擇一個(gè)已知面積（通常是500

22、0mm）選擇一個(gè)至少能截獲50個(gè)晶 粒的放大倍數(shù)。調(diào)好焦后，數(shù)在這個(gè)范圍內(nèi)的晶粒數(shù)。指定區(qū)域的晶粒數(shù)加上 被圓圈截獲的晶粒數(shù)的一半就是整個(gè)晶粒數(shù)。如果這個(gè)數(shù)乘上f,在表五中有 JEFFRIES乘數(shù)對(duì)應(yīng)的放大率。IX每平方毫米的晶粒數(shù)，由以下公式計(jì)算出：心用是完全落在網(wǎng)格內(nèi)的晶粒數(shù)，由“s”是被網(wǎng)格所切割的晶粒數(shù)，月平均晶 粒度也就是A珀勺倒數(shù)。即1/Ah平均平面晶粒直徑d （平面川），是平均晶粒度 月的平方根。晶粒直徑?jīng)]有物理意義。因?yàn)樗淼氖钦叫尉Я^(qū)域。為了能夠獲得測(cè)試環(huán)內(nèi)晶粒的數(shù)目和測(cè)試環(huán)上相交的晶粒數(shù)目，有必要用油筆 或鋼筆在模板上的晶粒做記號(hào)。面積法的精度與晶粒的數(shù)目有關(guān)。但是在

23、測(cè)試 環(huán)中晶粒的數(shù)目不能超過100,否則會(huì)變得乏味和不準(zhǔn)確。經(jīng)驗(yàn)表明選擇一個(gè) 倍數(shù)使視野中包含50個(gè)晶粒左右.為最佳。由于需要在晶粒上做記號(hào)以獲得準(zhǔn)確 的計(jì)數(shù)所有這種平面法比截點(diǎn)法效率低。測(cè)量視場(chǎng)的選擇應(yīng)是不帶偏見地隨機(jī)選擇允許附加任何典型視的選擇才是真實(shí) 有效的在最初的定義下，晶粒為在100X下有晶粒/英寸'，IX下有個(gè)晶粒/mml在其 它的非標(biāo)準(zhǔn)環(huán)組成的面積中，從表4中找出最相近的尺寸來(lái)判斷每平方亳米下實(shí)際的晶粒數(shù)。ASTM晶粒度G可以通過表6由（IX每平方亳米的晶粒數(shù)）用（公式1）計(jì)算得出。12截點(diǎn)法截點(diǎn)法較面積法簡(jiǎn)捷，建議使用手動(dòng)記數(shù)器，以防止記數(shù)的正常誤差和消除預(yù) 先估計(jì)過高

24、或過抵的偏見對(duì)于非均勻等軸晶粒的各種組織應(yīng)使用截點(diǎn)法，對(duì)于非等軸晶粒度，截點(diǎn)法既 可用于分別測(cè)定三個(gè)相互垂直方向的晶粒度也可計(jì)算總體平均晶粒度。平均晶粒度G和直截面之間沒有直接的聯(lián)系，不像面積法中G心，瓦和印之間有確定的聯(lián)系。關(guān)系式不運(yùn)用于等軸晶粒。在100倍的放大下，平均截面上32mm的平均晶粒度計(jì)算公式為：這里 金 是32mm and , 一 ancLV' _ l are in millimetres at IX or number of interceptsper mm for the macroscopically determined grain size numbers a

25、nd in millimetres or number per mm on a field at 100X for the microscopically determined grain size numbers. Using this scale, measured grain size numbers are within about 0. 01 G units of grain size numbers determined by the planimetric method, that is, well within the precision of the test methods

26、. Additional details concerning grain size relationships are given in Annex Al and Annex A2.mean intercept distance, , 一， measured on a plane section is an unbiased estimate of the mean intercept distance within the solid material in the direction, or over the range of directions, measured. The grai

27、n boundary surface area-to-volume ratio is given exactly by S、=2 Nl when Nl is averaged over three dimensions. These relations are independent of grain shape.晶界表面積比由&=2即公式算出。這個(gè)關(guān)系式與晶粒形狀無(wú)關(guān)13直線截點(diǎn)法估算出被直線截出的晶粒數(shù)，不低于50個(gè)?？梢酝ㄟ^延長(zhǎng)測(cè)試線和擴(kuò)大放大率 得到為了獲得合理的平均值，應(yīng)任意選擇35個(gè)視場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量。如果這一平均值的 精度不滿足要求時(shí);應(yīng)增加足夠的附加視場(chǎng)。計(jì)算截點(diǎn)時(shí).，測(cè)量線

28、段終點(diǎn)不是截點(diǎn)不予計(jì)算。終點(diǎn)正好接觸到品界時(shí)，計(jì)為 個(gè)截點(diǎn)，測(cè)量線段與晶界相切時(shí).，計(jì)為1個(gè)截點(diǎn)。明顯地與三個(gè)晶粒匯合點(diǎn)重 合時(shí)，計(jì)為個(gè)截點(diǎn)。在不規(guī)則晶粒形狀下，測(cè)量線在同一晶粒邊界不同部位產(chǎn) 生的兩個(gè)截點(diǎn)后有伸入形成新的截點(diǎn)，計(jì)算截點(diǎn)時(shí)，應(yīng)包括新的截點(diǎn)。應(yīng)該排除有4個(gè)或更多方向直線排列，中度偏離等軸結(jié)構(gòu)的截點(diǎn)計(jì)算。可以使 用圖5中的四條直線。對(duì)于明顯的非等軸晶組織，如經(jīng)中度加工過的材料，通過對(duì)試樣三個(gè)主軸方向 的平行線束來(lái)分別測(cè)量尺寸，以獲得更多數(shù)據(jù)。通常使用縱向和橫向部分。必 要時(shí)也可使用法向。圖1任一條100mm線段，可平行位移在同一圖象中標(biāo)記“ ”處五次來(lái)使用14圓截點(diǎn)法圓截點(diǎn)法被hi

29、illiard underwwood和adrams提倡。它能自動(dòng)補(bǔ)償而引起的偏 離等軸晶粒誤差。圓截點(diǎn)法克服了試驗(yàn)線段部截點(diǎn)法不明顯的毛病。圓截點(diǎn)法作為質(zhì)量檢 測(cè)評(píng)估晶粒度的方法是比較合適的。單圓截點(diǎn)法14. 2.1運(yùn)用直線法測(cè)量偏離等軸晶粒的晶粒度，如果不是很小心的操作可能會(huì) 引起偏差。圓截點(diǎn)法會(huì)削除偏差。14. 2. 2使用的測(cè)量網(wǎng)格的圓可為任一周長(zhǎng)，通常使用100mm, 200mm和250mm. 測(cè)度圓不應(yīng)該比最大的晶粒小。三圓截點(diǎn)法14. 3.1試驗(yàn)表明，每個(gè)試樣截點(diǎn)計(jì)數(shù)達(dá)500時(shí),常獲得可靠的精確度,對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行 開方檢驗(yàn)，結(jié)果表明截點(diǎn)計(jì)數(shù)服從正態(tài)分布的統(tǒng)計(jì)方法處理，對(duì)每次晶粒度測(cè)

30、 定結(jié)果可計(jì)算出置信區(qū)間。但是如果每個(gè)視場(chǎng)產(chǎn)生40100個(gè)截點(diǎn)計(jì)數(shù)，誤差 也會(huì)容易產(chǎn)生。因?yàn)槊恳灰晥?chǎng)的晶粒結(jié)構(gòu)是變化的。至少應(yīng)該選擇5個(gè)視場(chǎng)， 一些金相實(shí)驗(yàn)者認(rèn)為，選10個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域4050個(gè)點(diǎn)最合適。對(duì)大多數(shù) 晶粒結(jié)構(gòu)，在5ro區(qū)域選擇400500截點(diǎn)，精確度將會(huì)大于10%o14. 3. 2測(cè)量網(wǎng)格由三個(gè)同心等距，總周長(zhǎng)為500mm的圓組成，如圖5所示。將 此網(wǎng)格用于測(cè)量任意選擇的五個(gè)不同視場(chǎng)上，分別記錄每次的截點(diǎn)數(shù)。然后計(jì)算出平均晶粒度和置信區(qū)間，如置信區(qū)間不合適，需增加視場(chǎng)數(shù)，直至置信區(qū) 間滿足要求為止。在測(cè)試,中允許使用合適尺寸的刻線，但希望觀察者能找出推薦刻度正確閱讀的 難點(diǎn)，運(yùn)

31、用手動(dòng)記數(shù)器，完整依次閱讀每個(gè)圓上的點(diǎn)數(shù)直到計(jì)算出品界面所有 的點(diǎn)數(shù)。手動(dòng)記數(shù)器可以避免預(yù)先估計(jì)的過高過低的偏差。14. 3. 2.1選擇適當(dāng)?shù)姆糯蟊稊?shù)，使三個(gè)圓的試驗(yàn)網(wǎng)格在每一視場(chǎng)上產(chǎn)生40個(gè) “100個(gè)截點(diǎn)數(shù)，目的是通過選擇5個(gè)視場(chǎng)可獲得400個(gè)、500個(gè)總截點(diǎn)計(jì)數(shù)。14. 3. 2. 2測(cè)量網(wǎng)格通過三個(gè)晶粒匯合時(shí)截點(diǎn)計(jì)數(shù)為2個(gè)14. 3. 3根據(jù)以下公式計(jì)算，用和凡是截面上的點(diǎn)數(shù)，£是測(cè)試線長(zhǎng)度，,提放大率14. 3.4計(jì)算平均截距了, 'FF 運(yùn)用表6中的方程式或表4,圖6中的數(shù)據(jù)，可的出晶粒度即，忑15統(tǒng)計(jì)分析晶粒度測(cè)量不可能是十分精確的測(cè)量。所以結(jié)果不可能代表實(shí)際

32、的晶粒度大 小。，根據(jù)工程實(shí)踐，本章方法提出了保證測(cè)量結(jié)果滿足相應(yīng)的置信區(qū)間及相 對(duì)誤差的要求。使用95%的置信區(qū)間(95%CI)表示測(cè)量結(jié)果有95%的幾率落在 指定的置信區(qū)間內(nèi)。15. 1. 1每一視場(chǎng)晶粒度的大小總是在變化，這是不確定性的一部分。16. 2測(cè)量好需要的數(shù)值后，根據(jù)計(jì)算平均數(shù)，£每個(gè)具體的值，是n的平均數(shù)。根據(jù)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差S是標(biāo)準(zhǔn)差95%置信區(qū)間按95%ci = S計(jì)算表7列出了匕和A對(duì)應(yīng)值測(cè)量結(jié)果相對(duì)誤差按 網(wǎng)=W 400 計(jì)算 如果%RA對(duì)此預(yù)期要求相差太大，應(yīng)補(bǔ)增視場(chǎng)數(shù)后重新計(jì)算。對(duì)于大多數(shù)計(jì) 算，%RA不大于10%是視為有效的 運(yùn)用圖4和圖6的方程式，換算,下

33、和平均晶粒級(jí)別數(shù)G。16非等軸晶試樣的晶粒度如晶粒形狀加工而改變，不再是等軸形狀。對(duì)于矩形的棒材或板材晶粒度應(yīng)在 材的縱向、橫向法向截面上測(cè)定，對(duì)于圓幫材晶粒度應(yīng)在縱向和橫向截面上測(cè) 定。如果等軸偏差不太大（3： 1形狀比），可在縱向試樣面上使用圓形測(cè)量網(wǎng) 格進(jìn)行分析。如果使用直線取向測(cè)量網(wǎng)格進(jìn)行測(cè)定，可使用三個(gè)主要截面的任意兩個(gè)面上進(jìn)行三個(gè)取向的測(cè)量面積法17. 2.1當(dāng)晶粒形狀不是等軸而生長(zhǎng)，運(yùn)用面積法測(cè)定晶粒度方法是在三個(gè)主平 面上進(jìn)行晶粒計(jì)數(shù)，也就是測(cè)定縱向、橫向及法向平面上放大一倍時(shí)的每平方 毫米內(nèi)的平均晶粒度，然后計(jì)算出每平方毫米內(nèi)的平均晶粒度：=（總其也嚴(yán)16. 2. 2對(duì)于等軸

34、形狀偏離形狀不太嚴(yán)重的晶粒度（3： 1形狀比）可以僅根據(jù)對(duì)計(jì)算 出16. 2. 3根據(jù) 可 計(jì)算出，僅對(duì)每個(gè)區(qū)域的各個(gè)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析截面法16. 3. 1要估計(jì)非等軸組織的晶粒度。可使用圓測(cè)量網(wǎng)格隨機(jī)地放在三個(gè)主檢測(cè) 面上進(jìn)行?；蚴褂弥本€段在3個(gè)或6個(gè)主檢測(cè)面（見圖7）進(jìn)行截點(diǎn)計(jì)數(shù)。對(duì) 于等軸形狀偏離不太嚴(yán)重（3： 1形狀比）的晶粒度的圓測(cè)量網(wǎng)格在縱向面上進(jìn) 行測(cè)量是可行的。16. 3. 2晶粒度可以通過單位長(zhǎng)度品界相交的平均數(shù)或單位長(zhǎng)度上晶粒截線的平 均數(shù)計(jì)算出對(duì)于單相晶粒結(jié)構(gòu)，兩種方法得到相同的結(jié)果。7L可可由每個(gè)主檢測(cè)平面上 的測(cè)試圓和圖7所示的3個(gè)或6個(gè)主要測(cè)試方向上的直線計(jì)算出。16

35、. 3. 3根據(jù)在三個(gè)平面上隨機(jī)測(cè)量的豆，五用以下公式計(jì)算平均值R=（詬標(biāo)孤產(chǎn)根據(jù)五選擇性計(jì)算小 J 萬(wàn)，通過以下公式計(jì)算乙如果測(cè)試線在三個(gè)主平面的主方向上。僅兩個(gè)三個(gè)主方向內(nèi)的主平面需要計(jì)算，并且獲得晶粒度的估算值16. 5根據(jù)縱向面上平行（0）和垂直（90）于變形方向的平均截距，可確定晶粒伸長(zhǎng)率或各向異性A/, 4/ =人史/.（9O）16. 3. 5. 1三維晶粒的形狀，可通過三個(gè)主基礎(chǔ)面上的平均截距來(lái)確定16. 3. 5. 2可將以上結(jié)果簡(jiǎn)化成按比例表示的最小值16. 3. 6三個(gè)主平面上的7可由五， 百,得出（參見Eq22）,以下公式計(jì)算：16. 3.7平均晶粒度由表4的得出的全部平

36、均數(shù)和表6中的方程式。非等軸晶粒 的晶粒度計(jì)算參見附錄A1和E1382實(shí)驗(yàn)方法每一平面和基本測(cè)試方向的數(shù)據(jù)，根據(jù)所示方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析17含兩相或多相及多級(jí)組無(wú)試樣的晶粒度對(duì)少量的笫二相的顆粒，不論是否是所希望的形貌，測(cè)定晶粒度時(shí)可忽略不 計(jì)，也就是說當(dāng)作單相物質(zhì)結(jié)構(gòu)來(lái)處理，可使用面積法或截點(diǎn)法測(cè)定其晶粒 度，若無(wú)另有規(guī)定，其有效的平均晶粒度應(yīng)視作為基體晶粒度。根據(jù)E-562,測(cè)定各部分晶粒所占的仃分比比較法 對(duì)于大多工藝生產(chǎn)檢驗(yàn)，如果第二相（或組元）基本上與基體晶粒大 小相同由島狀或片狀組成，或者是第二相質(zhì)點(diǎn)（晶粒）的數(shù)量少而尺寸乂小 的，并位于初生晶粒的晶界處，此時(shí)可用比較法。面積法 如果基

37、體晶粒邊界清晰可見，且第二相（組元）質(zhì)點(diǎn)（晶粒）主要存 在于基體晶粒之間，而不是在晶粒內(nèi)時(shí)，可使用面積法進(jìn)行晶粒度測(cè)量。選用 的測(cè)量網(wǎng)格面積大小，應(yīng)以只能覆蓋基體晶粒力度，通過統(tǒng)計(jì)測(cè)量網(wǎng)格面積內(nèi) 的晶粒數(shù)'來(lái)確定基體晶粒度。其有效平均晶粒度由每一基相的晶粒度來(lái)確 定。截點(diǎn)法適用于而枳法的限定條件同樣適用于本截點(diǎn)法。此外，還應(yīng)確定基相的體積分?jǐn)?shù),然后 使用單圓或三圓的測(cè)量網(wǎng)絡(luò)，計(jì)數(shù)出測(cè)量網(wǎng)格與基體晶粒相交截的晶粒數(shù)按下述確定基相晶粒的平均截距：”既式中為基相晶粒體積分?jǐn)?shù)，可利用（基相晶粒面積分?jǐn)?shù)）關(guān)系估算£測(cè)量網(wǎng)格長(zhǎng)度，單位為毫米M放大倍數(shù)The grain size of t

38、he a grains is determined using Table 4 or the equation in Table 6. In practice, it is inconvenient to manually determine the volume fraction of the a phase and the number of a grains intercepting the test line for each field. If this is done, the mean lineal intercept length of the a phase for each

39、 field can be determined and this data can be statistically analyzed for each field according to the procedure described in Section 15. If ha and A； are not measured simultaneously for the same fields, then the statistical analysis can only be performed on the M and J； data.運(yùn)用平行的直線的個(gè)別截面長(zhǎng)度的測(cè)量決定平均截距也是

40、可行的。不要測(cè)量線 尾的截點(diǎn)。這個(gè)方法很煩瑣，除非在一些情況下可以自動(dòng)進(jìn)行?？筛鶕?jù)表4表 6得至lj G值18報(bào)告測(cè)試報(bào)告中需表明試樣所有相關(guān)信息，如成分、規(guī)格名稱或商標(biāo)、顧客或數(shù)據(jù) 需求者、測(cè)試日期、熱處理或其它處理歷史、試樣的位置和區(qū)域、腐蝕液和腐 蝕方法，晶粒度分析方法及其它需要的信息。列出了測(cè)量視野的數(shù)目，放大倍數(shù)和視野面積。晶粒的數(shù)目、截線或交點(diǎn)的數(shù) 目也需要記錄。在兩相結(jié)構(gòu)中，需列出基體相的面積分?jǐn)?shù)。如有需要，應(yīng)提供典型形貌的顯微照片。類出平均測(cè)量值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、95%置信區(qū)間、相關(guān)準(zhǔn)確度百分比和ASTM晶粒 度。對(duì)于非等軸晶粒，列出分析方法，檢查的面積，評(píng)判的方向（如可適用的），

41、每個(gè)面或方向的估算晶粒度，主要平面的測(cè)量平均值，計(jì)算或估算的ASTM晶粒 度。兩相結(jié)構(gòu)中， 列出分析方法，基體相的數(shù)量（如測(cè)量了），基體相的晶粒尺 寸（標(biāo)準(zhǔn)偏差、95%置信區(qū)間、相關(guān)準(zhǔn)確度百分比）、計(jì)算或估算的ASTM晶粒 度。如需要列出一批試樣中的平均晶粒尺寸，不能簡(jiǎn)單地計(jì)算ASTM晶粒度的平均 值，要計(jì)算實(shí)際測(cè)量值的算術(shù)平均值，如每個(gè)試樣的用、從批平均值中計(jì) 算或估計(jì)批ASTM晶粒度。試樣的用、,也可以根據(jù)15節(jié)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，來(lái)估 算晶粒尺寸隨批次的不同而產(chǎn)生的變化。19準(zhǔn)確度和偏差晶粒尺寸測(cè)量的準(zhǔn)確度和偏差依靠于試樣選取的代表性和選擇測(cè)量拋光平面面 積的代表性。如果晶粒的尺寸隨產(chǎn)品而變化

42、，試樣和區(qū)域的選擇必須適合這種 變化。晶粒尺寸測(cè)量的相對(duì)準(zhǔn)確度隨著選取試樣的增多而提高。每個(gè)試樣的晶粒尺寸 測(cè)量的相對(duì)準(zhǔn)確度隨著選取區(qū)域、晶粒數(shù)目及截線的增多而提高。試樣準(zhǔn)備不適當(dāng)會(huì)產(chǎn)生測(cè)量偏差。只有顯示出真正的結(jié)構(gòu)和完整的晶界才能獲 得最佳的測(cè)量精度遠(yuǎn)離偏差。當(dāng)未被顯出的晶界數(shù)目增多時(shí)，偏差增加，準(zhǔn)確 度、重復(fù)性、再現(xiàn)性變差。選用不適合的放大倍數(shù)會(huì)產(chǎn)生偏差。如果晶粒的形狀不是等軸的，例如通過變形晶粒被拉長(zhǎng)或變得扁平，這時(shí)只測(cè) 量一個(gè)平面上的晶粒尺寸，尤其時(shí)和變形方向垂直的平面，會(huì)產(chǎn)生偏差。產(chǎn)生 變形的晶粒最好采用與變形方向一直的平面來(lái)測(cè)試。變形的晶粒尺寸應(yīng)該是在 兩個(gè)或三個(gè)基本面上的測(cè)量值由

43、16節(jié)的方法計(jì)算而得得平均值。單峰分布的試樣可以用這些試樣方法來(lái)得到晶粒度。雙峰分布（或更復(fù)雜）的 試樣不能用僅產(chǎn)生單一平均晶粒度得方法來(lái)測(cè)量，它應(yīng)該菜用E1181的方法進(jìn) 行描述，用E112的方法進(jìn)行測(cè)量。測(cè)定分布在細(xì)小晶?；w上個(gè)別非常粗大的 晶粒的方法參見E930。當(dāng)采用比較法，需選擇和試樣性質(zhì)一致的圖譜（攣生或非攣生，或滲碳和緩 冷），腐蝕（平腐蝕或晶粒對(duì)比腐蝕），以獲得最佳的精度。采用對(duì)比法獲得的單個(gè)金相晶粒度等級(jí)公差是±0. 5G,當(dāng)同一試樣的多個(gè)數(shù)據(jù) 時(shí)，其晶粒度等級(jí)公差可達(dá)到-2. 5G.斷口晶粒尺寸方法只能應(yīng)用于硬化鋼、相對(duì)脆性的工具鋼。試樣需淬火或請(qǐng)讀 回火，斷口

44、表面非常平整。采用“SHEPHERD斷口晶粒尺寸方法”，有經(jīng)驗(yàn)的金 相工作者可以估算工具鋼的原奧氏體晶粒尺寸公差是±0. 5G.一種試樣程序（參見附錄XI）是根據(jù)操作標(biāo)準(zhǔn)E691進(jìn)行分析的，其結(jié)果顯示 在面積法和截線法中選用圖I和晶粒測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較，其偏差程度相當(dāng)一 致。圖中的晶粒度比測(cè)量值粗-1G,即G的數(shù)目減少。沒有觀測(cè)誤差存在，由面積法或截線法測(cè)出的晶粒度結(jié)果應(yīng)一致。隨著晶?；蚪鼐€段數(shù)目增加，晶粒度測(cè)量的相對(duì)準(zhǔn)確度也提高。在相同的數(shù)目 下，截線法的相對(duì)準(zhǔn)確度要優(yōu)于平面法。對(duì)于截線法，獲得大約400個(gè)截線或 截點(diǎn)數(shù)能達(dá)到10%的RA,而對(duì)于平面法,需要大約700個(gè)截線或截點(diǎn)數(shù)能

45、達(dá)到 10%的RA。重復(fù)性和可再現(xiàn)性隨著晶粒或截線段數(shù)目增加而提高，相同數(shù)目 下，截線法的效果要優(yōu)于平面法。為了獲得準(zhǔn)確的計(jì)數(shù)，面積法需要在晶粒上做記號(hào)，而截線法則不需要。截線 法使用簡(jiǎn)單快捷。而且測(cè)試表明截線法有著更好的統(tǒng)計(jì)精度，因此推薦用截線 法。單個(gè)操作者重復(fù)測(cè)量晶粒度公差可到±0. 1G, 一組操作者晶粒度公差可到±0. 5Go20關(guān)鍵詞ALA晶粒尺寸；各相異性指數(shù)；面積分?jǐn)?shù)；ASTM晶粒度；校準(zhǔn)；等軸晶粒；腐 蝕劑；晶界；晶粒；晶粒尺寸；截線數(shù)；截線長(zhǎng)度；截點(diǎn)數(shù)；非等軸晶；攣生 吊界附錄（強(qiáng)制性信息）Al ASTM晶粒度級(jí)別數(shù)的基礎(chǔ)A1.1.1術(shù)語(yǔ)和符號(hào)的描述一般

46、術(shù)語(yǔ)晶粒度普遍用于評(píng)定晶粒大小或和幾種測(cè)量方法中，通常使用長(zhǎng)度、 面積或體積。使用的晶粒度級(jí)別數(shù)表示的晶粒度與測(cè)量方法和計(jì)量單位無(wú)關(guān)。圖6,表2和 表4中闡明計(jì)算G的方程式，附錄A2中提供了普遍使用測(cè)量方法的關(guān)系。方程 中的測(cè)量值如下：1.1.1二已知測(cè)定區(qū)域A的晶粒截面數(shù)，L二已知測(cè)定網(wǎng)格的長(zhǎng)度。M二放大率N二晶粒個(gè)數(shù)平均數(shù)1.1.1 調(diào)整放大率后，是單位面積（mm，）內(nèi)的晶粒個(gè)數(shù)（1倍），M測(cè)試線上單位長(zhǎng)度（mm）上截線的數(shù)目（1倍），R是單位長(zhǎng)度（mm）測(cè)試線與晶界相 交數(shù)（1倍）。A. 1.1. 1.3 7 = _L = _L,，是單位長(zhǎng)度（mm） （1倍）的平均截距Na Pl1.1.

47、1 是測(cè)試網(wǎng)格平均面積，平均晶粒直徑 是 的平方根。Al.1.1.5 1, t, p寫在下面當(dāng)評(píng)定非等軸晶粒結(jié)構(gòu)的晶粒大小時(shí)，三個(gè)下標(biāo)代 表了三個(gè)主要平面。L是縱向面。T是橫向面。P是法向面。三個(gè)面互相垂 直。每個(gè)平面上有兩個(gè)互相垂直的主要方向。1.1.2 是視場(chǎng)個(gè)數(shù)1. 1. 1另外以下特殊符號(hào)在隨后的方向式中列出截面法A1. 2.1.米制單位/是100X下平均截距， 是IX下平均截距，單位mm。G=0 o=32面積法英制單位N“.是100X每平方英寸的晶粒數(shù)A2晶粒度各種測(cè)量值的計(jì)算放大率的改變一如果在放大率為M下觀察的到晶粒度，需要換算成在MB放大 率（100X或IX）,根據(jù)以下方法計(jì)算

48、:A2. 1. 1面積法:Na是放大倍數(shù)為的晶粒數(shù)截點(diǎn)法N,是放大倍數(shù)為的截點(diǎn)數(shù)A2. 1.3長(zhǎng)度/ =小/加I是放大倍數(shù)為1,的長(zhǎng)度A. 2. 1. 4ASTM晶粒級(jí)別數(shù)G = G0 +Q這里Q = 21og（M /M卜）=2（log2 M - log2 Mb） =是放大倍數(shù)為的平均晶粒級(jí)別數(shù)A2. 1. 5 Na IX每平方毫米的晶粒數(shù)N.100X每平方英寸的晶粒數(shù)換算關(guān)系為：其他換算關(guān)系式可由以下方程式算出：截面上的平均晶粒A2. 2. 2圓晶粒平均截距：以下給出其他有用的換算式：A2. 3. 1體積直徑（空間的）A2. 3. 2單相結(jié)構(gòu)中晶界表面積的體積比5丫二兩相結(jié)構(gòu)中晶界表面積的體

49、積比S3A3.鐵素體和奧氏體鋼的奧氏體晶粒尺寸范圍不同的材料經(jīng)過特殊的處理和工藝可以獲得不同的晶粒特征。奧氏體晶粒尺寸A3. 2. 1鐵素體鋼一一如果沒有特別說明，奧氏體晶粒尺寸步驟如下：3. 2.1相關(guān)程序（碳鋼和合金鋼）一一測(cè)試條件需和實(shí)際應(yīng)用時(shí)熱處理相關(guān)。 加熱溫度不超過正常熱處理溫度50°F（14C）,保溫時(shí)間不能超過50%,熱處理 氣氛相同。冷卻速度和處理方法有關(guān)，微觀檢驗(yàn)參照表1。3.2. 1滲碳(碳鋼和合金鋼，碳含量一般低于)這個(gè)程序一般在做 Mcquaid-enn測(cè)試中用到。如果沒有特別說明，滲碳溫度在 1700±25°F(927±14)

50、,時(shí)間8小時(shí)或者滲碳厚度大約英寸(1.27mm) A4斷裂晶粒尺寸法這種方法來(lái)源于ARPI和Shepherd通過斷口老分析前奧氏體晶粒尺寸(參見注 腳11),碳鋼和合金鋼的滲碳處理也可以用這種方法。1到10共十種斷口分別對(duì)應(yīng)在ASTM的晶粒度。斷口的形狀注明最相近的標(biāo)準(zhǔn) 的數(shù)字，可以插入半個(gè)數(shù)字。如果斷口有兩種不同的斷裂圖案，還可以標(biāo)出兩 個(gè)數(shù)字。試樣可以通過敲打自由端、三點(diǎn)彎曲其它的方法得到。在弄斷之間可以進(jìn)行刻 槽或冷凍處理以獲得平坦的斷口。其它信息參見VANDER VOORE(IO)試樣主要由馬氏體組成。允許適量的殘留碳化物存在。但是其它的相變產(chǎn)物如 貝氏體、珠光體和鐵素體的批量存在會(huì)改

51、變斷口形貌，使方法失效。馬氏體工 具鋼的過度回火也會(huì)改變斷口形貌使評(píng)判失效。方法使用于淬火試樣和輕度回 火試樣。扁平的脆性斷口的結(jié)果最為準(zhǔn)確。研究表明斷口晶粒尺寸和金相法的結(jié)果符合良好。對(duì)于大多數(shù)工具鋼來(lái)說，斷 口晶粒度的范圍在金相晶粒度G的±1級(jí)。斷口法判斷的晶粒度不能小于10o斷口法判斷的晶粒度大于1級(jí)不能采用本 法。對(duì)于鍛銅及銅合金，必須按下列程序：A5. 1. 1按E3準(zhǔn)備試樣A5. 1. 2比較法應(yīng)進(jìn)行對(duì)比平面山進(jìn)行腐蝕，如果進(jìn)行平面腐蝕，參見平面H.A5. 1. 3晶粒尺寸應(yīng)表示為平均晶粒直徑，單位mm.A5.1.4混合晶粒尺寸(測(cè)試方法參見E1181)經(jīng)常在熱加工金屬中出現(xiàn)。應(yīng)該 表示為面積白分?jǐn)?shù)和直徑，比如，50% 0.015mm和50% 0. 070mm.A5.1. 5為了符合晶粒尺寸特定值的大小晶粒尺寸計(jì)算或觀測(cè)值范圍大于0. 05