晶粒度评级.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑晶粒度评级 金相晶粒大小形态形形色色, 晶粒尺度的测定及评级方法 金相测验室: 师 琳 金相晶粒大小形态形形色色, 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 能及物理性能有紧密的关系细晶粒金属的材料的机械性能 、工艺性能均对比好，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 工艺性能都对比差，然而粗晶粒金属材料在某些特殊需要的 处境下也被加以使用，如永磁合金铸件和燃汽轮机叶片梦想 得到按确定方向生长的粗大柱状晶，以改善其磁性能和耐热 性能硅钢片也梦想具有确定位向的粗晶，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管了这种方法也可 对其它组织单元长度举行测定，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 比举行评定这种方法称为对比法 金相晶粒大小形态形形色色, 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、调理样品台，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 材料测验中心 金相晶粒大小形态形形色色, 直测计算法已知物镜测微尺的满刻度为1mm,共分为100格，那么最小 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，那么目镜测微尺( 或投影屏上)上的每一刻度格值即可求得： 例一：物镜测微尺的10格和目镜测微尺上的20格重合，那么： 目镜测微尺的每一刻度格值例二：物镜测微尺的30格和投影屏刻尺上的30格重合，那么： 投影屏刻尺上的每一刻度格值 金相显微分析技术 材料测验中心 金相晶粒大小形态形形色色, 直测计算法(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 在得知格值后，可取掉物镜测微尺，放上被测样 品，利用带有测微尺的目镜(或将显微图象投影到毛玻 璃屏上)举行测量为了使测量结果更具代表性，在数 出测微尺刻尺线段上所交截的晶粒数后，可旋转目镜 ，测定几个不成方向上的交截晶粒数，结果求出晶粒 的平均直径(图2所示)。

金相显微分析技术 材料测验中心 金相晶粒大小形态形形色色, 直测计算法 式中：d——晶粒平均直径； x——目镜测微尺上所占格数； n——刻尺线段交截的晶粒数 例：已知使用某一物镜时，目镜测微尺格值为 0.01mm,在目镜测微尺上60格内占有的晶粒数为 10个 那么： 金相显微分析技术 材料测验中心 金相晶粒大小形态形形色色, 钢的晶粒度测定(参考YB27-77)名词解释起始晶粒度——当钢加热到临界点AC1时，晶粒的 尺寸急剧减小，珠光体向奥氏体转变刚一终止时的细粘 奥氏体晶粒，通常叫起始晶粒度 奥氏体本质晶粒度——当钢加热至930℃和保温足够 的时间所个有的奥氏体晶粒大小它表示钢的奥氏体晶 粒在规定温度下长大的倾向 实际晶粒度——在交货状态下钢的实际晶粒大小， 及经不同热处理后，钢和零件所得到的实际晶粒大小 金相显微分析技术 材料测验中心 金相晶粒大小形态形形色色, 钢的晶粒度测定(参考YB27-77)(1) 用对比法测定钢的奥氏体(本质)晶粒度 目前生产中，一般都采用对比法测定晶粒度，在用 对比法测定时，应遵循下面的评定原那么： a. 试样制好后，在100倍的显微镜下测定。

其视场直 径为0.80mm b. 测定时，首先在显微镜上作全面查看，然后选择 晶粒度具有代表性的视场与标准中的1-8级级别图相对比 ，确定试样晶粒度的级别 c. 假设显微镜的放大倍数不是100倍时，仍可按标准 晶粒度级别图测定其晶粒度，随后根据所选用的倍数按 表1换算成100倍时的标准晶粒度级别 d. 标准图可用带8级晶粒度刻度毛玻璃屏为准金相显微分析技术 材料测验中心 金相晶粒大小形态形形色色, 钢的晶粒度测定(参考YB27-77)表1放大倍数 100 -1 0 1 2 3 4 粒度级数 5 6 7 8 9 10 11 12 50200 300 400 1- 2- 3- 4- 51 - 62 1 - 73 2 1 84 3 2 5 4 3 6 5 4 7 6 5 8 7 6 8 7 8 金相显微分析技术 材料测验中心 金相晶粒大小形态形形色色, 钢的晶粒度测定(参考YB27-77)(2) 用弦计算法测定钢的晶粒度 当测量精度要求较高或当晶粒为椭园形时，可采用弦计算法测 定，此时应遵守以下原那么： a. 先举行初步查看，以选择具有代表性的部位和适合的倍数， 选择倍数时，先用100倍，当晶粒过大或过小时，可适当调定显微 镜的倍数，以在80mm直径的视场内不少于50个晶粒为宜。

b. 将显微图象投影到毛玻璃屏上，计算被一条直线相交的晶粒 数目，直线要有足够的长度，以便使被一条直线相交截的晶粒数不 少于10个 c. 计算时，直线端部未被完全交截的晶粒应以一个晶粒计算 d. 最少应选择三个不同部位的三条直线来计算相截的晶粒数 用相截的晶粒总数除以选用直线的总长度(实际长度以毫米计),得 出弦的平均长度(mm) e. 用弦的平均长度查表2确定钢的晶粒度 f. 计算也可以在带有刻度的目镜上直接举行金相显微分析技术 材料测验中心 金相晶粒大小形态形形色色, 钢的晶粒度测定(参考YB27-77)粒度号 -3 -2 计算的晶粒平均直径 (mm) 1.000 0.713 弦的平均长度 (mm) 0.875 0.650 一个晶粒的平均面积 (mm2) 1 0.5 在1mm3内晶粒的 平均数量 1 2.8 -10 1 2 3 4 5 6 7 0.50 00.353 0.250 0.177 0.125 0.088 0.062 0.044 0.030 0.4440.313 0.222 0.157 0.111 0.0783 0.0553 0.0391 0.0267 0.250.125 0.0625 0.0312 0.0156 0.00781 0.00390 0.00195 0.00098 822.6 64 181 512 1448 4096 11585 32381 89 10 11 12 0.0220.0156 0.0110 0.0078 0.0055 0.01960.0138 0.0098 0.0068 0.0048 0.000490.00024 0.000122 0.000061 0.000131 92682262144 741458 2107263 6010518 金相显微分析技术 表2 材料测验中心 金相晶粒大小形态形形色色, 钢的晶粒度测定(参考YB27-77)(3) 测定非等轴晶粒时(扁园或伸长的),沿试样的三轴线分别 计算出各轴线方向每一毫米长度的平均晶粒数目。

每一轴线方 向的平均晶粒灵敏，务必在不少于三条直线上求得由试样三 个轴线方向得出的每一毫米长度的平均晶粒数量值之积乘以晶 粒扁园系数0.7,即可求出每1mm3内的平均晶粒数再查表2 确定其晶粒度 式中：n——每1mm3内平均晶粒数 n1——a轴方向每一毫米长度平均晶粒数 n2——b轴方向每一毫米长度平均晶粒数 n3——c轴方向每一毫米长度平均晶粒数 0.7——晶粒扁园度系数金相显微分析技术 材料测验中心 金相晶粒大小形态形形色色, 单相铜合金晶粒度的测定(参考YB797-71)单相铜合金晶粒度的测定，通常用对比法，在有疑议时， 可用直测计算法或面积计算法校准 (1) 对比法 a. 试样制备好后，在放在100倍显微镜下举行全面查看， 选好有代表性的视场与标准级别图对比，确定晶粒度，并且晶 粒平均直径(mm)表示 b. 若晶粒度超过标准级别范围时，可在适当倍数下举行观 察，再与标准级别图对比，然后再材料表12-3换算成标准晶粒 度 c. 若晶粒不平匀，如有一种晶粒在视场内约占90%以上面 积，那么仅指出此种晶粒的晶粒度即可否那么，应计算不同大小 晶粒各占的面积百分比金相显微分析技术 材料测验中心 金相晶粒大小形态形形色色, 单相铜合金晶粒度的测定(参考YB797-71)表3晶粒度数值(晶粒平均直径，mm) 放大倍数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 200 100(标准) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 05 08 10 13 15 20 25 30 35 40 45 55 65 75 900.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 0.1 0.1 0.1 10 15 20 25 30 35 45 55 65 75 90 10 30 50 80 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 0.3 0.1 0.1 0.2 0.2 0.3 0.3 20 30 40 50 60 70 90 10 30 50 80 20 60 00 60 50 例：(1) 如在放大50倍时，晶粒度为0.040mm,那么标准晶粒度为0.020mm。

(2) 又如放大倍数为200时，粒度为0.013mm,那么标准晶粒度为0.025mm 金相显微分析技术 材料测验中心 金相晶粒大小形态形形色色, 单相铜合金晶粒度的测定(参考YB797-71)(2) 直接计算法 将制备好的试样，在适当放大倍数下，举行全面查看，选 好具有代表性的视场，投影到毛玻璃上或摄成照片在其上沿 三轴方向划三条线段，并量出此线段总长L(实际长度，mm)再 留心数出被此线段所交 截的晶粒(若线段两端有未被完全截取 的晶粒，那么应以一个晶粒计算)的总数目N(不应少于100个) 那么得晶粒平均直径： 式中：V——放大倍数金相显微分析技术 材料测验中心 金相晶粒大小形态形形色色, 单相铜合金晶粒度的测定(参考YB797-71)(3) 面积计算法 在保证计算面积内不少于50个晶粒的条件下，选好有代表 性的视场，投影到毛玻璃上或摄成照片，在其上划5000平方毫 米的圆(也可小些),然后数出在此圆内晶粒数z,再数出被圆 周所交截的晶粒度n按下式计算出一个晶粒的平均面积 a(mm) 式中：FK——圆的面积 V——放大倍数 根据a值查表确定晶粒度。

金相显微分析技术 材料测验中心 金相晶粒大小形态形形色色, 单相铜合金晶粒度的测定(参考YB797-71)编号 晶粒平均 直径d(mm) 一个晶粒的平均 面积a(mm) 编号 晶粒平均 直径d(mm) 一个晶粒的平均 面积a(mm) 12 3 4 0.0100.015 0.020 0.025 0.000078540.0001767。