不銹鋼中α-相面積含量金相測定法

ICS77.040.99

CCSH24

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T13305—××××

代替GB/T13305—2008

不銹鋼中α－相面積含量測定法

Mmethodfordeterminingareacontentofthe

α-phasesinstainlesssteels

（征求意見稿）

××××-××-××發(fā)布××××-××-××實(shí)施

國家市場管理監(jiān)督總局

國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

I

GB/T13305-XXXX

不銹鋼中α－相面積含量測定法

1范圍

本文件規(guī)定了不銹鋼中α－相面積含量測定的試樣的選取與制備、測定方法和試驗(yàn)報(bào)告。

本文件適用于奧氏體不銹鋼及鐵素體奧氏體雙相不銹鋼中α－相面積含量的測定。

注：不銹鋼中α－相的面積百分含量的合格范圍應(yīng)按相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件規(guī)定執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用

文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改

單）適用于本文件。

GB/T13298金屬顯微組織檢驗(yàn)方法

GB/T18876.1應(yīng)用自動(dòng)圖像分析測定鋼和其它金屬中金相組織、夾雜物含量和級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn)試

驗(yàn)方法第1部分：鋼和其它金屬中夾雜物或第二相組織含量的圖像分析與體視學(xué)測定

3術(shù)語和定義

本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。

4試樣的選取與制備

4.1取樣方法

試樣自交貨狀態(tài)的鋼材（或鋼坯）上切取。取樣部位、數(shù)量應(yīng)按相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件規(guī)

定。試樣的檢驗(yàn)面為平行于鋼材（或鋼坯）的縱截面，其一邊必須與鋼材（或鋼坯）軸線重合。試

樣應(yīng)在冷狀態(tài)下用機(jī)械方法切取，若用氣割或熱切等方法切取時(shí)，必須將金屬熔化區(qū)、塑性變形區(qū)

和熱影響區(qū)完全去除。切割面和檢查面之間的距離視切割方法而定，一般不小于0.5mm。

4.1.1圓鋼和方鋼的取樣方法

直徑或邊長大于40mm的鋼材（或鋼坯），檢驗(yàn)面為通過鋼材（或鋼坯）軸線之縱截面，其一邊

與鋼材（或鋼坯）軸線重合，如圖1。直徑或邊長大于30mm到40mm的鋼材（或鋼坯），檢驗(yàn)面為通

過軸心之縱截面的一半，如圖2。直徑或邊長小于或等于30mm的鋼材（或鋼坯）檢驗(yàn)面為通過軸心

之縱截面，如圖3。

4.1.2鋼管的取樣方法

鋼管的取樣方法如圖4。

4.1.3鋼板、鋼帶和扁鋼的取樣方法

鋼板、鋼帶和扁鋼的取樣方法如圖5。

GB/T13305-XXXX

圖1圖2

圖3圖4

厚度≤30mm厚度>30mm

圖5

4.1.4其他方法

其他鋼件的取樣方法按相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或?qū)ｉT協(xié)議規(guī)定。鍛件和其他無明顯軸線的試樣檢查面

的方位按相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件規(guī)定。試樣檢查面面積不小于10mm2。尺寸大的試樣允許分割成

若干塊，但仍視為一塊試樣。

4.2試樣制備與浸蝕

試樣研磨，拋光時(shí)，應(yīng)選用合適的磨料，選擇正確的研磨和拋光工藝，采取嚴(yán)格的操作。試樣

的浸蝕以能清晰顯示a-相組織為準(zhǔn)?；瘜W(xué)腐蝕時(shí)，建議采用下列腐蝕劑之一進(jìn)行：

a)熱的（60～90℃）或煮沸的堿性鐵氰化鉀：

鐵氰化鉀（K3Fe（CN）6）10g~15g，氫氧化鉀（鈉）：10g～30g(7g~20g)，水約

100ml。

新配制溶液，浸蝕數(shù)分鐘。奧氏體不受浸蝕保持白亮色，α－相染成紅至棕褐色。

b)硫酸銅鹽酸水溶液：

硫酸銅（CuSO4·5H2O）4g，鹽酸20ml，水20ml。

c)氯化鐵鹽酸乙醇水溶液：

氯化鐵5g；鹽酸100ml；乙醇100ml；水100ml。

試樣在室溫腐蝕后加熱到500℃～600℃，腐蝕面發(fā)黃色，α－相染成紅棕色。

d)偏重亞硫酸鉀酸溶液：

GB/T13305-XXXX

偏重亞硫酸鉀1.5g，硝酸10ml，鹽酸10ml，氫氟酸5ml，水150ml。

e)電解腐蝕時(shí)，建議采用下列電解液：

草酸10g，水100ml。腐蝕時(shí)電壓為3V～12V，時(shí)間為15s～45s。

NaOH或KOH20g，水100ml。腐蝕時(shí)電壓為2V～20V，時(shí)間為5s～20s。

試樣也可采用其他方法腐蝕。

5α－相面積含量的測定方法

5.1標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖比較法

5.1.1奧氏體不銹鋼中a-相的面積含量測定

5.1.1.1將試樣置于金相顯微鏡明場下觀察，可以先用較低的放大倍率全面觀察整個(gè)檢驗(yàn)面，以

便選取檢驗(yàn)面上α－相面積含量最嚴(yán)重的視場。測定時(shí)，以檢驗(yàn)面上α－相最嚴(yán)重的視場與標(biāo)準(zhǔn)評(píng)

級(jí)圖比較評(píng)級(jí)，以確定α－相的面積含量。顯微鏡放大倍率可為200倍～500倍。仲裁時(shí)，顯微鏡

放大倍率為200倍，實(shí)際視場為邊長0.3mm的正方形。

5.1.1.2當(dāng)被測視場中的α－相尺寸與標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖中的α－相尺寸相差懸殊難以比較評(píng)級(jí)時(shí)，允

許適當(dāng)調(diào)整顯微鏡的放大倍率，使被測視場中的α－相尺寸盡量接近標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖，但必須保證實(shí)際

視場邊長不小于0.3mm。

5.1.1.3奧氏體不銹鋼中α－相標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖分4級(jí)共6張片（見附錄A）。各級(jí)別的α－相面積

含量規(guī)定如下：

0.5級(jí)α－相面積含量≤2％；

1.0級(jí)α－相面積含量＞2％~5%；

1.5級(jí)α－相面積含量＞5％～8％；

2.0級(jí)α－相面積含量＞8％～12％；

3.0級(jí)α－相面積含量＞12％～20％；

4.0級(jí)α－相面積含量＞20％～35％。

5.1.1.4評(píng)級(jí)圖各級(jí)別圖片的α－相實(shí)際面積含量為規(guī)定含量的上限值，當(dāng)被測視場中的α－相

含量處于標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖兩級(jí)別之間時(shí)，應(yīng)評(píng)為較高的級(jí)別。

5.1.2鐵素體奧氏體雙相不銹鋼中α－相面積含量的測定

5.1.2.1在金相顯微鏡明場下對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)系列圖片測定試樣檢查面上α－相面積百分含量?？梢韵?/p>

在低放大倍數(shù)下全面觀察整個(gè)檢查面，選定α－相含量適中的部位測定。通常測定時(shí)放大倍數(shù)為

500倍，對(duì)于組織分布不均勻的雙相不銹鋼材料，可以參照200×評(píng)級(jí)圖譜評(píng)定。無論選取何種放

大倍率，需保證實(shí)際視場邊長不小于0.3mm。當(dāng)α－相的尺度與標(biāo)準(zhǔn)系列圖片的尺度相差甚多時(shí)，

允許適當(dāng)調(diào)整放大倍數(shù)使視場中的α－相尺度與標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖譜相當(dāng)。

注：仲裁時(shí)，任選10個(gè)α－相含量適中的視場的測定值的算術(shù)平均值。

5.1.2.2鐵素體奧氏體雙相不銹鋼中α－相標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖有9張。依順序每張圖片的α－相面積百

分比含量規(guī)定為35～75％，間隔為5％（見附錄B）。

5.1.2.3測定時(shí)，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)系列圖片進(jìn)行比較，以與觀察視場最接近的圖片確定α－相面積百分

含量允許誤差為±2.5％（絕對(duì)值）。

5.2金相圖像軟件定量分析法

可以采用定量金相圖像分析軟件測定α－相面積含量，具體測定方法按5.1和GB/T18876.1執(zhí)

GB/T13305-XXXX

行。

5.3鐵素體儀測定法

對(duì)于現(xiàn)場焊縫或大工件檢驗(yàn)等，經(jīng)過雙方協(xié)商，可以采用鐵素體儀測定法對(duì)α－相面積含量進(jìn)

行評(píng)價(jià)，試樣需去除表面油污及銹層，使用前需選用和待測樣品α－相含量相當(dāng)?shù)臉?biāo)樣對(duì)鐵素體儀

進(jìn)行校準(zhǔn)，建議同一個(gè)區(qū)域附近測定5個(gè)位置取平均值，測量允許誤差為±2.5％（絕對(duì)值）。鐵

素體儀測定法通常不用于仲裁檢驗(yàn)。

6試驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括以下各項(xiàng)內(nèi)容：

a)本文件編號(hào)；

b)鋼種，爐號(hào)及規(guī)格；

c)選取的試驗(yàn)方法；

d)檢驗(yàn)結(jié)果；

e)試驗(yàn)報(bào)告編號(hào)、日期及試驗(yàn)者。

GB/T13305-XXXX

附錄A

（規(guī)范性）

奧氏體型不銹鋼中α－相面積含量金相測定法

0.5級(jí)a相面積含量～2%

1.0級(jí)a相面積含量～5%

GB/T13305-XXXX

1.5級(jí)a相面積含量～8%

2.0級(jí)a相面積含量～12%

GB/T13305-XXXX

3.0級(jí)a相面積含量～20%

4.0級(jí)a相面積含量～35%

GB/T13305-XXXX

附錄B

（規(guī)范性）

鐵素體奧氏體型雙相不銹鋼中α－相面積含量金相測定法

a相含量35%

a相含量40%

GB/T13305-XXXX

a相含量45%

a相含量50%

GB/T13305-XXXX

a相含量55%

a相含量60%

GB/T13305-XXXX

a相含量65%

a相含量70%

GB/T13305-XXXX

a相含量75%

GB/T13305-XXXX

前言

本文件按照GB/T1.1－2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的

規(guī)定起草。

本文件代替GB/T13305-2008《不銹鋼中α－相面積含量金相測定法》，與GB/T13305－2008

相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動(dòng)外，主要技術(shù)變化如下：

a)增加偏重亞硫酸鉀酸溶液（見第3章）；

b)更改仲裁放大倍率為200倍（見第4章）；

c)增加鐵素體儀測定法（見第4章）；

d)更改了標(biāo)準(zhǔn)圖片，并加注標(biāo)尺（見附錄A）；

本文件由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)提出。

本文件由由全國鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。

本文件起草單位：鋼鐵研究總院等

本文件主要起草人：李繼康等

本文件所代替文件的歷次發(fā)布情況為：

GB/T13305-1991

GB/T6401-1986。

GB/T13305-XXXX

不銹鋼中α－相面積含量測定法

1范圍

本文件規(guī)定了不銹鋼中α－相面積含量測定的試樣的選取與制備、測定方法和試驗(yàn)報(bào)告。

本文件適用于奧氏體不銹鋼及鐵素體奧氏體雙相不銹鋼中α－相面積含量的測定。

注：不銹鋼中α－相的面積百分含量的合格范圍應(yīng)按相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件規(guī)定執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用

文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改

單）適用于本文件。

GB/T13298金屬顯微組織檢驗(yàn)方法

GB/T18876.1應(yīng)用自動(dòng)圖像分析測定鋼和其它金屬中金相組織、夾雜物含量和級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn)試

驗(yàn)方法第1部分：鋼和其它金屬中夾雜物或第二相組織含量的圖像分析與體視學(xué)測定

3術(shù)語和定義

本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。

4試樣的選取與制備

4.1取樣方法

試樣自交貨狀態(tài)的鋼材（或鋼坯）上切取。取樣部位、數(shù)量應(yīng)按相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件規(guī)

定。試樣的檢驗(yàn)面為平行于鋼材（或鋼坯）的縱截面，其一邊必須與鋼材（或鋼坯）軸線重合。試

樣應(yīng)在冷狀態(tài)下用機(jī)械方法切取，若用氣割或熱切等方法切取時(shí)，必須將金屬熔化區(qū)、塑性變形區(qū)

和熱影響區(qū)完全去除。切割面和檢查面之間的距離視切割方法而定，一般不小于0.5mm。

4.1.1圓鋼和方鋼的取樣方法

直徑或邊長大于40mm的鋼材（或鋼坯），檢驗(yàn)面為通過鋼材（或鋼坯）軸線之縱截面，其一邊

與鋼材（或鋼坯）軸線重合，如圖1。直徑或邊長大于30mm到40mm的鋼材（或鋼坯），檢驗(yàn)面為通

過軸心之縱截面的一半，如圖2。直徑或邊長小于或等于30mm的鋼材（或鋼坯）檢驗(yàn)面為通過軸心

之縱截面，如圖3。

4.1.2鋼管的取樣方法

鋼管的取樣方法如圖4。

4.1.3鋼板、鋼帶和扁鋼的取樣方法

鋼板、鋼帶和扁鋼的取樣方法如圖5。

GB/T13305-XXXX

圖1圖2

圖3圖4

厚度≤30mm厚度>30mm

圖5

4.1.4其他方法

其他鋼件的取樣方法按相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或?qū)ｉT協(xié)議規(guī)定。鍛件和其他無明顯軸線的試樣檢查面

的方位按相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件規(guī)定。試樣檢查面面積不小于10mm2。尺寸大的試樣允許分割成

若干塊，但仍視為一塊試樣。

4.2試樣制備與浸蝕

試樣研磨，拋光時(shí)，應(yīng)選用合適的磨料，選擇正確的研磨和拋光工藝，采取嚴(yán)格的操作。試樣

的浸蝕以能清晰顯示a-相組織為準(zhǔn)。化學(xué)腐蝕時(shí)，建議采用下列腐蝕劑之一進(jìn)行：

a)熱的（60～90℃）或煮沸的堿性鐵氰化鉀：

鐵氰化鉀（K3Fe（CN）6）10g~15g，氫氧化鉀（鈉）：10g～30g(7g~20g)，水約

100ml。

新配制溶液，浸蝕數(shù)分鐘。奧氏體不受浸蝕保持白亮色，α－相染成紅至棕褐色。

b)硫酸銅鹽酸水溶液：

硫酸銅（CuSO4·5H2O）4g，鹽酸20ml，水20ml。

c)氯化鐵鹽酸乙醇水溶液：

氯化鐵5g；鹽酸100ml；乙醇100ml；水100ml。

試樣在室溫腐蝕后加熱到500℃～600℃，腐蝕面發(fā)黃色，α－相染成紅棕色。

d)偏重亞硫酸鉀酸溶液：

GB/T13305-XXXX

偏重亞硫酸鉀1.5g，硝酸10ml，鹽酸10ml，氫氟酸5ml，水150ml。

e)電解腐蝕時(shí)，建議采用下列電解液：

草酸10g，水100ml。腐蝕時(shí)電壓為3V～12V，時(shí)間為15s～45s。

NaOH或KOH20g，水100ml。腐蝕時(shí)電壓為2V～20V，時(shí)間為5s～20s。

試樣也可采用其他方法腐蝕。

5α－相面積含量的測定方法

5.1標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖比較法

5.1.1奧氏體不銹鋼中a-相的面積含量測定

5.1.1.1將試樣置于金相顯微鏡明場下觀察，可以先用較低的放大倍率全面觀察整個(gè)檢驗(yàn)面，以

便選取檢驗(yàn)面上α－相面積含量最嚴(yán)重的視場。測定時(shí)，以檢驗(yàn)面上α－相最嚴(yán)重的視場與標(biāo)準(zhǔn)評(píng)

級(jí)圖比較評(píng)級(jí)，以確定α－相的面積含量。顯微鏡放大倍率可為200倍～500倍。仲裁時(shí)，顯微鏡

放大倍率為200倍，實(shí)際視場為邊長0.3mm的正方形。

5.1.1.2當(dāng)被測視場中的α－相尺寸與標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖中的α－相尺寸相差懸殊難以比較評(píng)級(jí)時(shí)，允

許適當(dāng)調(diào)整顯微鏡的放大倍率，使被測視場中的α－相尺寸盡量接近標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖，但必須保證實(shí)際

視場邊長不小于0.3mm。

5.1.1.3奧氏體不銹鋼中α－相標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖分4級(jí)共6張片（見附錄A）。各級(jí)別的α－相面積

含量規(guī)定如下：

0.5級(jí)α－相面積含量≤2％；

1.0級(jí)α－相面積含量＞2％~5%；

1.5級(jí)α－相面積含量＞5％～8％；

2.0級(jí)α－相面積含量＞8％～12％；

3.0級(jí)α－相面積含量＞12％～20％；

4.0級(jí)α－相面積含量＞20％～35％。

5.1.1.4評(píng)級(jí)圖各級(jí)別圖片的α－相實(shí)際面積含量為規(guī)定含量的上限值，當(dāng)被測視場中的α－相

含量處于標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖兩級(jí)別之間時(shí)，應(yīng)評(píng)為較高的級(jí)別。

5.1.2鐵素體奧氏體雙相不銹鋼中α－相面積含量的測定

5.1.2.1在金相顯微鏡明場下對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)系列圖片測定試樣檢查面上α－相面積百分含量。可以先

在低放大倍數(shù)下全面觀察整個(gè)檢查面，選定α－相含量適中的部位測定。通常測定時(shí)放大倍數(shù)為

500倍，對(duì)于組織分布不均勻的雙相不銹鋼材料，可以參照200×評(píng)級(jí)圖譜評(píng)定。無論選取何種放

大倍率，需保證實(shí)際視場邊長不小于0.3mm。當(dāng)α－相的尺度與標(biāo)準(zhǔn)系列圖片的尺度相差甚多時(shí)，

允許適當(dāng)調(diào)整放