金屬平均晶粒度測(cè)定方法

1、金屬平均晶粒度測(cè)定方法1范圍1.1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(lèi)型的晶粒平均尺寸的測(cè)量1.2本標(biāo)準(zhǔn)使用晶粒面積、晶粒直徑、截線(xiàn)長(zhǎng)度的單峰分布來(lái)測(cè)定式樣的平均晶粒度。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(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)E1181。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(jiàn)E930。1.3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)

2、量。1.4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(jiàn)E1382。1.5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。1.6測(cè)量數(shù)值應(yīng)用 SI單位表示。等同的英寸英鎊數(shù)值，如需標(biāo)出，應(yīng)在括號(hào)中列出近似值.1.7本標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有列出所有的安全事項(xiàng)。本標(biāo)準(zhǔn)的使用者英建立適合的安全健康的操作規(guī)范和使用局限性。1.8章節(jié)的順序如下：早節(jié)Number范圍1參考文獻(xiàn)2術(shù)語(yǔ)3重要性和用途4使用概述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(xiàn)截取法1

3、3圓形截取法14Hilliard單環(huán)法14. 2Abrams 二環(huán)法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X1參考附件附錄X22、參考文獻(xiàn)2.1ASTM 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E562計(jì)數(shù)法計(jì)算體積分?jǐn)?shù)的方法E691通過(guò)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

4、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2.2 ASTM 附件2.2.1參見(jiàn)附錄X23術(shù)語(yǔ)3.1定義參照E73.2本標(biāo)準(zhǔn)中特定術(shù)語(yǔ)的定義：3.2.1 ASTM晶粒度一一G,通常定義為公式（1）Nae為100倍下一平方英寸（645.16mm2）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15.5倍。3.2.2 = 2.13.2.3晶界截點(diǎn)法一一通過(guò)計(jì)數(shù)測(cè)量線(xiàn)段與晶界相交或相切的數(shù)目來(lái)測(cè)定晶粒度（3點(diǎn)相交認(rèn)為為1.5各交點(diǎn)）3.2.4晶粒截點(diǎn)法一一通過(guò)計(jì)數(shù)測(cè)量線(xiàn)段通過(guò)晶粒的

5、數(shù)目來(lái)測(cè)定晶粒度（相切認(rèn)為0.5個(gè)，測(cè)量線(xiàn)段端點(diǎn)在晶粒內(nèi)部認(rèn)為 0.5個(gè)）3.2.5截線(xiàn)長(zhǎng)度一一測(cè)量線(xiàn)段通過(guò)晶粒時(shí)與晶界相交的兩點(diǎn)之間的距離。3.3符號(hào)兩相顯微組織中的基體晶粒A測(cè)量面積A截面上的平均晶粒All晶粒伸長(zhǎng)率或縱向晶粒伸長(zhǎng)率d平均平面晶粒直徑（平面川）D平均空間（體積）晶粒直徑F平面計(jì)算方法的 JEFFRIES乘數(shù)G顯微晶粒度級(jí)別數(shù)l平均截距廠(chǎng)在兩相顯微組織中的基體晶粒上的平均截距f非等軸晶粒縱向平均線(xiàn)截距1；非等軸晶粒橫向平均線(xiàn)截距i7非等軸晶粒面積平均線(xiàn)截距l(xiāng) O基本長(zhǎng)度32mm，用于在微觀和宏觀截線(xiàn)法說(shuō)明G與|之間關(guān)系L測(cè)試線(xiàn)長(zhǎng)度M放大倍數(shù)Mb圖譜中的放大倍數(shù)n視場(chǎng)個(gè)數(shù)N兩相

6、顯微組織中的測(cè)試線(xiàn)截過(guò)的晶粒數(shù)目Na1X每平方毫米的晶粒數(shù)Na兩相顯微組織中的1X每平方毫米的晶粒數(shù)目Nae100X每平方央寸的晶粒數(shù)Nai非等軸晶粒下縱向 NaNAt非等軸晶粒下橫向 NaNap非等軸晶粒下平面上 NaNi測(cè)試線(xiàn)上截線(xiàn)的數(shù)目N in side完全在測(cè)試環(huán)中晶粒數(shù)N int ercepted被測(cè)試環(huán)截?cái)嗟木Я?shù)Nl測(cè)試線(xiàn)上單位長(zhǎng)度上截線(xiàn)的數(shù)目N Ll非等軸晶粒下縱向 NLN Lt非等軸晶粒下橫向 NLN Lp非等軸晶粒下平面上 nLPi測(cè)試線(xiàn)與晶界相交數(shù)Pl單位長(zhǎng)度測(cè)試線(xiàn)與晶界相交數(shù)PLi非等軸晶粒下縱向 PlPLt非等軸晶粒下橫向PlPLp非等軸晶粒下平面上 PlQQms標(biāo)準(zhǔn)

7、偏差SV單相結(jié)構(gòu)中晶界表面積的體積比Sv兩相結(jié)構(gòu)中晶界表面積的體積比t學(xué)生的t乘數(shù)，確定置信區(qū)間Vv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4.1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4.1.1比較法：比較法不需計(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 0.5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) Na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(guò)合理計(jì)數(shù)

8、可實(shí)現(xiàn)土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(xiàn)段（或網(wǎng)格）與晶粒界面相交截部分的截點(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) G。截點(diǎn)法的精確度是計(jì)算的截點(diǎn)數(shù)或截距的函數(shù)， 通過(guò)有效的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可達(dá)到 ±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± 0.5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。4.2 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。

9、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。4.3 如有爭(zhēng)議時(shí)截點(diǎn)法是所有情況下仲裁的方法4.4 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4.5 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)平均植計(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5.1 測(cè)定晶粒度時(shí)，首先應(yīng)

10、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5.2 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(jiàn)地隨機(jī)選取三個(gè) 或三個(gè)以上代表性。 只有這樣， 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6.1 測(cè)定晶粒度用的試樣應(yīng)在交貨狀態(tài)材料上切

11、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6.2 切取試樣應(yīng)避開(kāi)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7.1 一般來(lái)說(shuō)，如果是等軸晶粒，任何試樣方向都可行。但是，鍛造試樣等軸晶粒的出現(xiàn)7.2 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(xiàn) 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(shuō)的 三個(gè)。7.3拋光的區(qū)域應(yīng)該足夠

12、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 160mm2 就足夠了，薄板和絲材除外。7.4根據(jù)E-3推薦的方法，試樣應(yīng)當(dāng)磨片，裝配（如果需要的話(huà)），拋光。根據(jù) E-409 所列出的，試樣應(yīng)被試劑腐蝕。8 校準(zhǔn)8.1 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)8.2 用毫米尺測(cè)量測(cè)試直線(xiàn)的準(zhǔn)確長(zhǎng)度和測(cè)試圓的直徑。9 顯微照片的準(zhǔn)備顯微照片按 E883 準(zhǔn)備。10 比較法10.1 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10.2 使用比較法評(píng)定晶粒度時(shí)， 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。 因此本標(biāo)準(zhǔn)有下列四個(gè)系列標(biāo)

13、準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖：10.2.1 系列圖片 1：無(wú)孿晶晶粒（淺腐蝕） 100 倍10.2.2 系列圖片 2：有孿晶晶粒（淺腐蝕） 100 倍10.2.3 系列圖片 3 ：有孿晶晶粒（深腐蝕） 7510.2.4 系列圖片 4：鋼中奧氏體晶粒（滲碳法） 100 倍10.3 表 1 列出了各種材料建議使用的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖。10.4 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(guò)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。10.5 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

14、寸晶粒級(jí)別） ，有代表性視場(chǎng) 的試樣的截面和評(píng)定平均晶粒度的區(qū)域。詳見(jiàn) 5.210.6 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。75，100）不能滿(mǎn)10.7 當(dāng)帶測(cè)晶粒度超過(guò)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)（ 足需要時(shí)，根據(jù)注 2和表 2 進(jìn)行換算10.8 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。10.910.10 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10.11 重復(fù)試驗(yàn)時(shí)，會(huì)與第一次出現(xiàn)發(fā)生偏差，

15、通過(guò)改變放大率，調(diào)整物鏡，目鏡來(lái)克服10.12 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（非孿晶）和圖 2 及圖 3（孿晶）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)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(jiàn)注 310.13 比較程序可以用來(lái)評(píng)判鐵素體鋼經(jīng)過(guò) McQuaid-Ehn 測(cè)試（參見(jiàn)附錄 A3、A3.2 ）或其 它任何方法顯示出的奧氏體晶粒尺寸（參見(jiàn)附錄A3 、 A3.2 ）。經(jīng)過(guò) McQuaid-Ehn 測(cè)試得到的

16、晶粒（參見(jiàn)附錄 A3 ）可以通過(guò)在100X晶顯微圖像中和標(biāo)準(zhǔn)晶粒度圖譜圖W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(jiàn)附錄 A3） ,可將 100X 晶顯微圖像中 和圖i、n或w中最相近的結(jié)構(gòu)相比較。10.14 所謂“ SHEPHERD 斷口晶粒尺寸方法”是通過(guò)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(guò)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5000mm2）,選擇一個(gè)到少能截獲 50個(gè)晶粒的放大倍 數(shù)。調(diào)好焦后， 數(shù)在這個(gè)范圍

17、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。1X每平方毫米的晶粒數(shù)，由以下公式計(jì)算出：是完全落在網(wǎng)格內(nèi)的晶粒數(shù)， 是被網(wǎng)格所切割的晶粒數(shù) ，平均晶粒度也就是 的倒 數(shù)。即。平均平面晶粒直徑（平面川）,是平均晶粒度的平方根。晶粒直徑?jīng)]有物理意義。因?yàn)樗淼氖钦叫尉Я^(qū)域。11.2 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)。但是在測(cè)試環(huán)中晶粒的數(shù)目不能超過(guò) 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

18、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(jiàn)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11.3 在最初的定義下， NO.1 晶粒為在 100X 下有 1.000 晶粒/英寸 2， 1X 下有 15.500 個(gè)晶粒/mm2。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)判斷每平方毫米下實(shí)際的晶粒數(shù)。ASTM晶粒度G可以通過(guò)表6由Na （1X每平方毫米的晶粒數(shù)）用（公式 1 ）計(jì)算得出。12 截點(diǎn)法12.1 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(guò) 高或過(guò)抵的偏見(jiàn)1

19、2.2 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。12.3ASTM 平均晶粒度 G 和直截面之間沒(méi)有直接的聯(lián)系， 不像面積法中 ， 和 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 是 32mm12.4 晶界表面積比由公式 算出。這個(gè)關(guān)系式與晶粒形狀無(wú)關(guān)13直線(xiàn)截點(diǎn)法13.1 估算出被直線(xiàn)截出的晶粒數(shù)，不低于 50 個(gè)?？梢酝ㄟ^(guò)延長(zhǎng)測(cè)試線(xiàn)和擴(kuò)大放大率得到13.2 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

20、值的精度不滿(mǎn) 足要求時(shí)，應(yīng)增加足夠的附加視場(chǎng)。13.3 計(jì)算截點(diǎn)時(shí)，測(cè)量線(xiàn)段終點(diǎn)不是截點(diǎn)不予計(jì)算。終點(diǎn)正好接觸到晶界時(shí)，計(jì)為0.5 個(gè)截點(diǎn)，測(cè)量線(xiàn)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 1.5 個(gè) 截點(diǎn)。在不規(guī)則晶粒形狀下， 測(cè)量線(xiàn)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)。13.4 應(yīng)該排除有 4 個(gè)或更多方向直線(xiàn)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(xiàn)13.5 對(duì)于明顯的非等軸晶組織， 如經(jīng)中度加工過(guò)的材料， 通過(guò)對(duì)試樣三個(gè)主軸方向的平行線(xiàn) 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

21、分。 必要時(shí)也可使用法向。圖1 任一條 100mm 線(xiàn)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14.1 圓截點(diǎn)法被 hiilliard 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(xiàn)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。14.2 單圓截點(diǎn)法14.2.1 運(yùn)用直線(xiàn)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。14

22、.3 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(kāi)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)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?視場(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 510 區(qū)域選擇 400500 截點(diǎn)，精確度 將會(huì)大于 10% 。14.3.2 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

23、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(mǎn)足要求為止。在測(cè)試中允許使用合適尺寸的刻線(xiàn)，但希望觀察者能找出推薦刻度正確閱讀的難點(diǎn)，運(yùn)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)算出晶界面所有的點(diǎn)數(shù)。手動(dòng)記數(shù)器可 以避免預(yù)先估計(jì)的過(guò)高過(guò)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(guò)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(guò)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 和 ， 和 是截面上

24、的點(diǎn)數(shù)， 是測(cè)試線(xiàn)長(zhǎng)度， 是放大率14.3.4 計(jì)算平均截距 ，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15 統(tǒng)計(jì)分析15.115.1 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(mǎn)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。15.1.2 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， 是個(gè)數(shù)15.3 根據(jù) 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差s 是標(biāo)準(zhǔn)差15.4 95%

25、置信區(qū)間按計(jì)算表 7 列出了 和 對(duì)應(yīng)值%RA15.5 測(cè)量結(jié)果相對(duì)誤差按 計(jì)算15.6 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， 不大于10%是視為有效的15.7運(yùn)用圖4和圖6的方程式，換算 ，和平均晶粒級(jí)別數(shù) G。16非等軸晶試樣的晶粒度16.1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(xiàn)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16.2面

26、積法16.2.1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：16.2.2對(duì)于等軸形狀偏離形狀不太嚴(yán)重的晶粒度可以?xún)H根據(jù)計(jì)算出16.2.3根據(jù)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16.3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€(xiàn)段在3個(gè)或6個(gè)主檢測(cè)面（見(jiàn)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(guò)單位長(zhǎng)

27、度晶界相交的平均數(shù)或單位長(zhǎng)度上晶粒截線(xiàn)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。PL, Nl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(xiàn)計(jì)算出。16.3.3根據(jù)在三個(gè)平面上隨機(jī)測(cè)量的Pl, Nl用以下公式計(jì)算平均值P （可可 PLP）1/3 1/3N （Nli NLt Nlp）根據(jù)Pl, Nl選擇性計(jì)算li , It , lp，通過(guò)以下公式計(jì)算11（I；）1"16.3.4如果測(cè)試線(xiàn)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)

28、率或各向異性 AI，AI里0h（90）16.3.5.1三維晶粒的形狀，可通過(guò)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l可由N?，PL,得出（參見(jiàn)Eq22），以下公式計(jì)算 ：P （可兀 PLP）1/3i（i? G1/316.3.7平均晶粒度由表4的得出的全部平均數(shù)和表6中的方程式。非等軸晶粒的晶粒度計(jì)算參見(jiàn)附錄A1和E1382實(shí)驗(yàn)方法16.4每一平面和基本測(cè)試方向的數(shù)據(jù)，根據(jù)15.1-15.5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17.1對(duì)少量的第二相的顆粒，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

29、就是 說(shuō)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。17.2根據(jù)E-562，測(cè)定各部分晶粒所占的百分比17.3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)量少而尺寸又小的， 并位于初生晶粒的晶 界處，此時(shí)可用比較法。17.4 面積法 如果基體晶粒邊界清晰可見(jiàn)，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為度，通過(guò)統(tǒng)計(jì)測(cè)量網(wǎng)格面積內(nèi)的晶粒數(shù) N 來(lái)確定

30、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。17.5 截點(diǎn)法17.5.1 適用于面積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：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，單位為毫米放大倍數(shù)測(cè)量網(wǎng)格與基相晶粒交截?cái)?shù)17.6 運(yùn)用平行的直線(xiàn)的個(gè)別截面長(zhǎng)度的測(cè)量決定平均截距也是可行的。不要測(cè)量線(xiàn)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。 可根據(jù)表 4 表 6 得到 G 值18 報(bào)告18.1 測(cè)試報(bào)告中需表明試樣所

31、有相關(guān)信息，如成分、規(guī)格名稱(chēng)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。18.2 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(xiàn) 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)。18.3 如有需要，應(yīng)提供典型形貌的顯微照片。18.4 類(lèi)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。18.4.1 在比較法中，僅需列出估計(jì)的 ASTM 晶粒度 .18.5 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） ，每個(gè)面或 方向的估算晶粒

32、度， 主要平面的測(cè)量平均值， 計(jì)算或估算的 ASTM 晶粒度。18.6 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。18.7 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 。從批平均值中計(jì)算或估計(jì)批 ASTM 晶粒 度 。試樣的 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19.1 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

33、的代 表性。如果晶粒的尺寸隨產(chǎn)品而變化，試樣和區(qū)域的選擇必須適合這種變化。19.2 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(xiàn)的增多而提高。19.3 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。19.4 選用不適合的放大倍數(shù)會(huì)產(chǎn)生偏差。19.5 如果晶粒的形狀不是等軸的，例如通過(guò)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

34、 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16 節(jié)的方法計(jì)算而得得平均值。19.6 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E930。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(jiàn)19.7 當(dāng)采用比較法，需選擇和試樣性質(zhì)一致的圖譜（孿生或非孿生，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 。19.8 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

35、個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)， 其晶 粒度等級(jí)公差可達(dá)到 1.5-2.5G.19.9 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.19.10 一種試樣程序（參見(jiàn)附錄X1 ）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(xiàn)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0.5-1G,艮卩G的數(shù)目減少。19.11 沒(méi)有觀測(cè)誤差存在， 由面積法或截線(xiàn)法測(cè)出的晶粒度結(jié)果應(yīng)一致。19.12 隨著晶粒

36、或截線(xiàn)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(xiàn) 法的相對(duì)準(zhǔn)確度要優(yōu)于平面法。對(duì)于截線(xiàn)法 , 獲得大約 400 個(gè)截線(xiàn)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(xiàn)或截點(diǎn)數(shù)能達(dá)到10%的RA。重復(fù)性和可再現(xiàn)性隨著晶?；蚪鼐€(xiàn)段數(shù)目增加而提高，相同數(shù)目下，截線(xiàn)法的效果要優(yōu)于平面法。19.13 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(xiàn)法則不需要。截線(xiàn)法使用 簡(jiǎn)單快捷。而且測(cè)試表明截線(xiàn)法有著更好的統(tǒng)計(jì)精度，因此推薦用截線(xiàn)法。19.14單個(gè)操作者重復(fù)測(cè)量晶粒度公差可到土0.1G, 一組操作者晶粒度公差可到土0.5G。20 關(guān)鍵詞20.1 ALA 晶粒

37、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(xiàn)數(shù)；截線(xiàn)長(zhǎng)度；截點(diǎn)數(shù)；非等軸晶；孿生晶界附錄（強(qiáng)制性信息 ）A1 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：A1.1.1.1N=已知測(cè)定區(qū)域 A的晶粒截面數(shù)，L=已知測(cè)定網(wǎng)格的長(zhǎng)度。M=放大率N=晶粒個(gè)數(shù)平均數(shù)A1.1.1.2調(diào)整放大率后，是單位面

38、積（mm2）內(nèi)的晶粒個(gè)數(shù)（1倍），NL測(cè)試線(xiàn)上單位長(zhǎng)度（mm）上截線(xiàn)的數(shù)目（1倍），pL是單位長(zhǎng)度（mm）測(cè)試線(xiàn)與晶界相交數(shù)（1倍）。11A.1.1.1.3 l,丨是單位長(zhǎng)度（mm） （ 1倍）的平均截距NaPlA1.1.1.4是測(cè)試網(wǎng)格平均面積，平均晶粒直徑是的平方根。A1.1.1.5 l,t,p寫(xiě)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。A1.1.1.6 n是視場(chǎng)個(gè)數(shù)A1.1.1.7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I是100X下平均截距，是

39、1X下 平均截距，單位mm。G=0 。=32面積法英制單位Nae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A2.1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1X)，根據(jù)以下方法計(jì)算：A2.1.1面積法：Na Nao(M /Mb)2Na是放大倍數(shù)為Mb的晶粒數(shù)截點(diǎn)法Ni Ng(M /Mb)Ni是放大倍數(shù)為 Mb的截點(diǎn)數(shù)A2.1.3 長(zhǎng)度丨 loMb/Ml是放大倍數(shù)為M b的長(zhǎng)度A.2.1.4ASTM晶粒級(jí)別數(shù) G Go Q這里Q 2log(M/Mb) 2(log2 M log2 M b)=是放大倍數(shù)為 Mb的平均晶粒級(jí)別數(shù)A2.1.5 Na1

40、X每平方毫米的晶粒數(shù) Nae100X每平方英寸的晶粒數(shù)換算關(guān)系為：A2.2其他換算關(guān)系式可由以下方程式算出:A截面上的平均晶粒A2.2.2圓晶粒平均截距：A2.3 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 SV =兩相結(jié)構(gòu)中晶界表面積的體積比 SVA3.鐵素體和奧氏體鋼的奧氏體晶粒尺寸A3.1 范圍 不同的材料經(jīng)過(guò)特殊的處理和工藝可以獲得不同的晶粒特征。A3.2 奧氏體晶粒尺寸A3.2.1 鐵素體鋼如果沒(méi)有特別說(shuō)明， 奧氏體晶粒尺寸步驟如下：A3.2.1.1 相關(guān)程序 （碳鋼和合金鋼） 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

41、過(guò)正常熱處理溫度 5O0F（14 C ），保溫時(shí)間不能超過(guò) 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。A3.2.1.2 滲碳（碳鋼和合金鋼， 碳含量一般低于 0.25%） 這個(gè)程序一般在做 Mcquaid-enn 測(cè)試中用到。如果沒(méi)有特別說(shuō)明 ，滲碳溫度在1700 ± 25°F（927 ± 14C ），時(shí)間8小時(shí)或者滲 碳厚度大約 0.050 英寸（ 1.27mm）A4 斷裂晶粒尺寸法A4.1這種方法來(lái)源于 ARPI和Shepherd通過(guò)斷口老分析前奧氏體晶粒尺寸（參見(jiàn)注腳11）,碳鋼和合金鋼的滲碳處理也可以用這種方法。A4.2 1 到

42、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。A4.3 試樣可以通過(guò)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(jiàn) VANDER VOORE(10)A4.4 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)改變斷口形貌， 使方法失效。 馬氏體工具鋼的過(guò)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。A4.5 研究表明斷口晶粒尺

43、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(shuō)，斷口晶粒 度的范圍在金相晶粒度 G 的± 1 級(jí)。A4.6 斷口法判斷的晶粒度不能小于 10 。斷口法判斷的晶粒度大于 1 級(jí)不能采用本法。A5.1 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)比平面川進(jìn)行腐蝕，如果進(jìn)行平面腐蝕，參見(jiàn)平面nA5.1.3 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(jiàn) E1181)經(jīng)常在熱加工金屬中出現(xiàn)。應(yīng)該表示為面積百分?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

44、小晶粒尺寸 計(jì)算或觀測(cè)值范圍大于 0.055mm最近的倍數(shù) 0.005A6 特殊情況的應(yīng)用A6.1 不同的金屬和材料行業(yè)有許多不同的晶粒尺寸測(cè)量的特定方法。本表標(biāo)準(zhǔn)列出了方法 并不意味著那些特定的方法被取消， 只要經(jīng)驗(yàn)證明相應(yīng)的方法能夠滿(mǎn)足特定的使用情況。 但 是強(qiáng)烈推薦應(yīng)用 15節(jié)列出的統(tǒng)計(jì)程序來(lái)處理這些傳統(tǒng)方法產(chǎn)生的數(shù)據(jù)以確認(rèn)它們的置信區(qū) 間能夠符合現(xiàn)有的需求。A6.2 這些特定方法產(chǎn)生的數(shù)據(jù)并不能方便地與表 4 重的常用尺寸范圍相對(duì)應(yīng)。這些可以通 過(guò)當(dāng)場(chǎng)與使用場(chǎng)合的固有的平均值或在長(zhǎng)期使用中獲得的平均值相比較來(lái)判斷。 但是強(qiáng)烈推 薦這些方法在初次使用前應(yīng)廣泛論證并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的 ASTM 晶粒度。當(dāng)晶粒度是由截線(xiàn)法 或面積法得來(lái)的，直接就表明其 ASTM 晶粒度。如果使通過(guò)表 4 或附錄 A1、 A2 轉(zhuǎn)換而來(lái) 的，應(yīng)說(shuō)明相當(dāng)于 ASTM 晶粒度 No.x。A6.3 舉例：A6.3.1 Snyder和Graff程序（11）用來(lái)對(duì)工具鋼的奧