晶粒度評級課件

1、第一張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月金屬及合金的晶粒大小與金屬材料的機(jī)械性能、工藝性能及物理性能有密切的關(guān)系。細(xì)晶粒金屬的材料的機(jī)械性能、工藝性能均比較好，它的沖擊韌性和強(qiáng)度都較高，在熱處理和淬火時不易變形和開裂。粒晶粒金屬材料的機(jī)械性能和工藝性能都比較差，然而粗晶粒金屬材料在某些特殊需要的情況下也被加以使用，如永磁合金鑄件和燃汽輪機(jī)葉片希望得到按一定方向生長的粗大柱狀晶，以改善其磁性能和耐熱性能。硅鋼片也希望具有一定位向的粗晶，以便在某一方向獲得高導(dǎo)磁率。金屬材料的晶粒大小與澆鑄工藝、冷熱加工變形程度和退火溫度等有關(guān)。晶粒尺寸的測定可用直測計(jì)算法。掌握了這種方法也可對其它組織單元長度

2、進(jìn)行測定，如鑄鐵中石墨顆粒的直徑；脫碳層深度的測定等。某些具有晶粒度評定標(biāo)準(zhǔn)的材料，可通過與標(biāo)準(zhǔn)圖片對比進(jìn)行評定。這種方法稱為比較法。 原理概述 第二張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月(1) 利用物鏡測微尺寸出目鏡測微尺(或毛玻璃投影屏上的刻尺)每一刻度的實(shí)際值。選定物鏡，并選用帶有目鏡測微尺的目鏡。將物鏡測微尺置于樣品臺上，調(diào)焦、調(diào)節(jié)樣品臺，使物鏡測微尺的刻度與目鏡測微尺(或投影屏上的刻度尺)良好吻合 。圖1目鏡和物鏡測微尺的校正 圖 目鏡測微尺的測量顯示圖 直測計(jì)算法第三張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月已知物鏡測微尺的滿刻度為1mm，共分為100格，則最小格為0.01mm。在

3、這一物鏡的放大倍數(shù)下，物鏡測微尺的Y格與目鏡測微尺的X格(或投影屏上的刻度)相重合，則目鏡測微尺(或投影屏上)上的每一刻度格值即可求得：例一：物鏡測微尺的10格和目鏡測微尺上的20格重合，則：目鏡測微尺的每一刻度格值例二：物鏡測微尺的30格和投影屏刻尺上的30格重合，則：投影屏刻尺上的每一刻度格值直測計(jì)算法第四張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月(2) 利用已知目鏡測微尺的格值(或投影屏格值)進(jìn)行晶粒尺寸或其它組織單元長度的測定。在得知格值后，可取掉物鏡測微尺，放上被測樣品，利用帶有測微尺的目鏡(或?qū)@微圖象投影到毛玻璃屏上)進(jìn)行測量。為了使測量結(jié)果更具代表性，在數(shù)出測微尺刻尺線段上所交截

4、的晶粒數(shù)后，可旋轉(zhuǎn)目鏡，測定幾個不可方向上的交截晶粒數(shù)，最后求出晶粒的平均直徑(圖所示)。直測計(jì)算法第五張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月式中：d晶粒平均直徑；x目鏡測微尺上所占格數(shù)；n刻尺線段交截的晶粒數(shù)。例：已知使用某一物鏡時，目鏡測微尺格值為0.01mm，在目鏡測微尺上60格內(nèi)占有的晶粒數(shù)為10個。則： 直測計(jì)算法第六張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月名詞解釋起始晶粒度當(dāng)鋼加熱到臨界點(diǎn)AC1時，晶粒的尺寸急劇減小，珠光體向奧氏體轉(zhuǎn)變剛一結(jié)束時的細(xì)粘奧氏體晶粒，通常叫起始晶粒度。奧氏體本質(zhì)晶粒度當(dāng)鋼加熱至930和保溫足夠的時間所個有的奧氏體晶粒大小。它表示鋼的奧氏體晶粒在規(guī)定溫

5、度下長大的傾向。實(shí)際晶粒度在交貨狀態(tài)下鋼的實(shí)際晶粒大小，及經(jīng)不同熱處理后，鋼和零件所得到的實(shí)際晶粒大小。 鋼的晶粒度測定(參考YB27-77)第七張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月(1) 用比較法測定鋼的奧氏體(本質(zhì))晶粒度目前生產(chǎn)中，一般都采用比較法測定晶粒度，在用比較法測定時，應(yīng)遵循下面的評定原則：a. 試樣制好后，在100倍的顯微鏡下測定。其視場直徑為0.80mm。b. 測定時，首先在顯微鏡上作全面觀察，然后選擇晶粒度具有代表性的視場與標(biāo)準(zhǔn)中的1-8級級別圖相比較，確定試樣晶粒度的級別。c. 如果顯微鏡的放大倍數(shù)不是100倍時，仍可按標(biāo)準(zhǔn)晶粒度級別圖測定其晶粒度，隨后根據(jù)所選用的倍

6、數(shù)按表1換算成100倍時的標(biāo)準(zhǔn)晶粒度級別。d. 標(biāo)準(zhǔn)圖可用帶8級晶粒度刻度毛玻璃屏為準(zhǔn)。 鋼的晶粒度測定(參考YB27-77)第八張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月放大倍數(shù)粒度級數(shù)100-101234567891011125012345678-200-12345678-300-12345678-400-12345678表1鋼的晶粒度測定(參考YB27-77)第九張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月(2) 用弦計(jì)算法測定鋼的晶粒度當(dāng)測量精度要求較高或當(dāng)晶粒為橢園形時，可采用弦計(jì)算法測定，此時應(yīng)遵守以下原則：a. 先進(jìn)行初步觀察，以選擇具有代表性的部位和適合的倍數(shù)，選擇倍數(shù)時，先用100

7、倍，當(dāng)晶粒過大或過小時，可適當(dāng)調(diào)定顯微鏡的倍數(shù)，以在80mm直徑的視場內(nèi)不少于50個晶粒為宜。b. 將顯微圖象投影到毛玻璃屏上，計(jì)算被一條直線相交的晶粒數(shù)目，直線要有足夠的長度，以便使被一條直線相交截的晶粒數(shù)不少于10個。c. 計(jì)算時，直線端部未被完全交截的晶粒應(yīng)以一個晶粒計(jì)算。d. 最少應(yīng)選擇三個不同部位的三條直線來計(jì)算相截的晶粒數(shù)。用相截的晶粒總數(shù)除以選用直線的總長度(實(shí)際長度以毫米計(jì))，得出弦的平均長度(mm)。e. 用弦的平均長度查表2確定鋼的晶粒度。f. 計(jì)算也可以在帶有刻度的目鏡上直接進(jìn)行。鋼的晶粒度測定(參考YB27-77)第十張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月表粒度號計(jì)算

8、的晶粒平均直徑(mm)弦的平均長度(mm)一個晶粒的平均面積(mm2)在1mm3內(nèi)晶粒的平均數(shù)量-31.0000.87511-20.7130.6500.52.8-10.5000.4440.25800.3530.3130.12522.610.2500.2220.06256420.1770.1570.031218130.1250.1110.015651240.0880.07830.00781144850.0620.05530.00390409660.0440.03910.001951158570.0300.02670.000983238180.0220.01960.000499268290.015

9、60.01380.00024262144100.01100.00980.000122741458110.00780.00680.0000612107263120.00550.00480.0001316010518鋼的晶粒度測定(參考YB27-77)第十一張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月(3) 測定非等軸晶粒時(扁園或伸長的)，沿試樣的三軸線分別計(jì)算出各軸線方向每一毫米長度的平均晶粒數(shù)目。每一軸線方向的平均晶粒靈敏，必須在不少于三條直線上求得。由試樣三個軸線方向得出的每一毫米長度的平均晶粒數(shù)量值之積乘以晶粒扁園系數(shù)0.7，即可求出每1mm3內(nèi)的平均晶粒數(shù)。再查表2確定其晶粒度。 式中：n

10、每1mm3內(nèi)平均晶粒數(shù)。 n1a軸方向每一毫米長度平均晶粒數(shù)。 n2b軸方向每一毫米長度平均晶粒數(shù)。 n3c軸方向每一毫米長度平均晶粒數(shù)。 0.7晶粒扁園度系數(shù)。 鋼的晶粒度測定(參考YB27-77)第十二張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月單相銅合金晶粒度的測定，通常用比較法，在有疑議時，可用直測計(jì)算法或面積計(jì)算法校準(zhǔn)。(1) 比較法a. 試樣制備好后，在放在100倍顯微鏡下進(jìn)行全面觀察，選好有代表性的視場與標(biāo)準(zhǔn)級別圖比較，確定晶粒度，并且晶粒平均直徑(mm)表示。b. 若晶粒度超過標(biāo)準(zhǔn)級別范圍時，可在適當(dāng)倍數(shù)下進(jìn)行觀察，再與標(biāo)準(zhǔn)級別圖比較，然后再材料表12-3換算成標(biāo)準(zhǔn)晶粒度。c. 若

11、晶粒不均勻，如有一種晶粒在視場內(nèi)約占90%以上面積，則僅指出此種晶粒的晶粒度即可。否則，應(yīng)計(jì)算不同大小晶粒各占的面積百分比。 單相銅合金晶粒度的測定(參考YB797-71) 第十三張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月例：(1) 如在放大50倍時，晶粒度為0.040mm，則標(biāo)準(zhǔn)晶粒度為0.020mm。 (2) 又如放大倍數(shù)為200時，粒度為0.013mm，則標(biāo)準(zhǔn)晶粒度為0.025mm。晶粒度數(shù)值(晶粒平均直徑，mm)放大倍數(shù)1234567891011121314152000.0050.0080.0100.0130.0150.0200.0250.0300.0350.0400.0450.0550

12、.0650.0750.090100(標(biāo)準(zhǔn))0.0100.0150.0200.0250.0300.0350.0450.0550.0650.0750.0900.1100.1300.1500.180500.0200.0300.0400.0500.0600.0700.0900.1100.3300.1500.1800.2200.2600.3000.360表3單相銅合金晶粒度的測定(參考YB797-71) 第十四張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月(2) 直接計(jì)算法將制備好的試樣，在適當(dāng)放大倍數(shù)下，進(jìn)行全面觀察，選好具有代表性的視場，投影到毛玻璃上或攝成照片。在其上沿三軸方向劃三條線段，并量出此線段總

13、長L(實(shí)際長度，mm)再仔細(xì)數(shù)出被此線段所交截的晶粒(若線段兩端有未被完全截取的晶粒，則應(yīng)以一個晶粒計(jì)算)的總數(shù)目N(不應(yīng)少于100個)。則得晶粒平均直徑： 式中：V放大倍數(shù) 單相銅合金晶粒度的測定(參考YB797-71) 第十五張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月(3) 面積計(jì)算法在保證計(jì)算面積內(nèi)不少于50個晶粒的條件下，選好有代表性的視場，投影到毛玻璃上或攝成照片，在其上劃5000平方毫米的圓(也可小些)，然后數(shù)出在此圓內(nèi)晶粒數(shù)z，再數(shù)出被圓周所交截的晶粒度n。按下式計(jì)算出一個晶粒的平均面積a(mm)。 式中：FK圓的面積。 V放大倍數(shù)。根據(jù)a值查表確定晶粒度。單相銅合金晶粒度的測定(

14、參考YB797-71) 第十六張，PPT共十九頁，創(chuàng)作于2022年6月編號晶粒平均直徑d(mm)一個晶粒的平均面積a(mm)編號晶粒平均直徑d(mm)一個晶粒的平均面積a(mm)10.0100.0000785490.0650.00331820.0150.0001767100.0750.00441830.0200.0003142110.0900.00636240.0250.0004909120.1100.00950350.0300.0007069130.1300.0132760.0350.0009621140.1500.0176770.0450.001590150.1800.0254580.0550.002376單相銅合金晶粒度的測