GB∕T 6394-2017 金屬平均晶粒度測(cè)定方法

金屬材料平均晶粒度的測(cè)定常用比較法，也可用截點(diǎn)法和面積法。這些基本測(cè)量方法以晶粒幾何圖形為基礎(chǔ)，與金屬或合金本身無(wú)關(guān),非金屬材料的晶粒、晶體或晶胞的平均尺寸的測(cè)定可參照使用。如果材料組織形貌接近于某一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)系列評(píng)級(jí)圖，可用比較法。但是，不能使用比較法中的評(píng)級(jí)圖來(lái)測(cè)量單個(gè)晶粒。

本標(biāo)準(zhǔn)所述的金屬平均晶粒度試驗(yàn)方法，只測(cè)量晶粒度單峰分布試樣的平均晶粒度。對(duì)于具有雙峰(或更復(fù)雜的)分布的試樣，品粒度用本標(biāo)準(zhǔn)和YB/T42906金相檢測(cè)面上最大品粒尺寸級(jí)別(ALA晶粒度)測(cè)定方法》測(cè)量，晶粒分布特征用GB/T 24177《雙重晶粒度表征與測(cè)定方法》表征。對(duì)于細(xì)晶基體出現(xiàn)個(gè)別粗大晶粒的試樣，可用YB/T 4290進(jìn)行AI.A晶粒度測(cè)定。

1、范圍

1.1本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了金屬組織平均晶粒度的表示及測(cè)定方法,包含有比較法、面積法和截點(diǎn)法，適用于單相組織，但經(jīng)具體規(guī)定后也適用于多相或多組元試樣中特定類型的晶粒平均尺寸測(cè)定。非金屬材料如組織形貌與比較評(píng)級(jí)圖中金屬組織相似也可參照使用。

1.2本標(biāo)準(zhǔn)利用晶粒的面積、直徑或截線長(zhǎng)度的單峰分布(近似于對(duì)數(shù)正態(tài)分布)來(lái)測(cè)定試樣的平均晶粒度，不適用于雙峰分布的晶粒度。雙重晶粒度的評(píng)定見GB/T 24177。分布在細(xì)小晶?；w上個(gè)別非常粗大的品粒的測(cè)定方法見YB/T 4290。

1.3本標(biāo)準(zhǔn)僅適用平面品粒度的測(cè)量。不適用于三維品粒度，即立體晶粒尺寸的測(cè)量。

1.4本標(biāo)準(zhǔn)僅作為推薦性試驗(yàn)方法，不能確定受檢材料是否接收或適合使用的范圍。

2、概述與應(yīng)用

2.1 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。

2.2 比較法：比較法不需計(jì)數(shù)晶粒、截點(diǎn)或截矩。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(士0.5級(jí))。評(píng)級(jí)值的重現(xiàn)性與再現(xiàn)性通常為士1級(jí)。當(dāng)晶粒形貌與標(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。

2.3 面積法：面積法是計(jì)數(shù)已知面積內(nèi)晶粒個(gè)數(shù)，利用單位面積內(nèi)晶粒數(shù)NA來(lái)確定晶粒度級(jí)別數(shù)G。該方法的精確度是晶粒計(jì)數(shù)的函數(shù)。通過(guò)合理計(jì)數(shù)可達(dá)到士0.25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)性與再現(xiàn)性小于士0.5級(jí)。面積法精確度關(guān)鍵在于計(jì)數(shù)時(shí)一定要標(biāo)記出已計(jì)數(shù)過(guò)的晶粒。

2.4 截點(diǎn)法：截點(diǎn)法是計(jì)數(shù)已知長(zhǎng)度的試驗(yàn)線段(或網(wǎng)格)與晶粒截線或者與晶界截點(diǎn)的個(gè)數(shù)計(jì)算單位長(zhǎng)度藏線數(shù)N，或者截點(diǎn)數(shù)P，來(lái)確定晶粒度級(jí)別數(shù)G截點(diǎn)法的精確度是截點(diǎn)或截線計(jì)數(shù)的函數(shù)，通過(guò)有效的計(jì)數(shù)可達(dá)到優(yōu)于士0.25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)性小于士0.5級(jí)。對(duì)同一精度水平，截點(diǎn)法由于不需要標(biāo)記就能準(zhǔn)確的計(jì)數(shù)因而較面積法測(cè)量快。

2.5 對(duì)于等軸晶組成的試樣使用比較法，評(píng)定晶粒度既方便又實(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。

2.6 在有爭(zhēng)議時(shí)，以截點(diǎn)法為仲裁方法。

2.7 低碳鋼冷軋薄板鐵素體晶粒度的測(cè)定按GB/T 4335的規(guī)定執(zhí)行。

2.8 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)成考慮到截平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)分布結(jié)果。所以不能用評(píng)級(jí)圖來(lái)測(cè)定單個(gè)晶粒。

2.9 測(cè)定晶粒度時(shí).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)榻饘俳M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(guò)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，在檢驗(yàn)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)完全相同的檢驗(yàn)面。

2.10 顯微組織中晶粒尺寸和位置都是隨機(jī)分布。不帶意向的移動(dòng)視場(chǎng)。放置測(cè)量網(wǎng)格，隨機(jī)測(cè)量平均晶粒度才有代表性。在試樣某一部分移動(dòng)視場(chǎng).集中測(cè)量會(huì)產(chǎn)生不良的代表性。所謂“代表性”即意味著試樣所有的部分對(duì)結(jié)果都有貢獻(xiàn)，而不是帶有推測(cè)地挑選平均晶粒度的視場(chǎng)。

3、取樣

3.1 測(cè)定晶粒度用的試樣應(yīng)在交貨狀態(tài)材料上切取。取樣部位與數(shù)量按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件規(guī)定。如果產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件未規(guī)定，則在鋼材半徑或邊長(zhǎng)1/2處截取。推薦試樣尺寸為10 mmX10 mm。

3.2 切取試樣應(yīng)避開因剪切、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。

4、試樣制備

4.1 有加工變形品粒的試樣檢驗(yàn)平行于加工方向的檢驗(yàn)面(縱截面)，必要時(shí)還應(yīng)檢驗(yàn)垂直于加工方向的檢驗(yàn)面(橫截面)。等軸晶?？梢噪S機(jī)選取檢驗(yàn)面。

4.2 檢驗(yàn)鐵素體鋼的奧氏體晶粒度，需要對(duì)試樣進(jìn)行熱處理，具體方法按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件的規(guī)定。如果產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件未規(guī)定，滲碳鋼采用滲碳法，其他鋼可以采用直接淬硬法或者氧化法。檢驗(yàn)鐵素體晶粒度和奧氏體鋼晶粒度，一般試樣不需要熱處理。

4.3 晶粒度試樣不允許重復(fù)熱處理。

4.4 用于滲碳處理的試樣應(yīng)去除脫碳層和氧化皮。

4.5 試樣的磨拋 和浸蝕按GB/T 13298 規(guī)定執(zhí)行。試樣的浸蝕應(yīng)使大部分晶界完全顯示出來(lái)。

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