金属材料晶粒评级标准对比图1、金相组织标准图谱-金属平均晶粒度测定图谱GB-6394-2002
A S T M平均晶粒度标准测 试方法 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
名称：E112-96（2004年重新核准） ——平均晶粒度标准测试方法1 这一标准是根据E112条款颁布的；E112之后紧跟的数字表示最初编辑的年份，或者表示最后修改的年份（如果有修改），括号内数字（如果有的话）则表示最终批准的年份，上标ε1表示从最后修改或批准之日起的一次编辑更换。 该标准被国防部各相关部门认可使用。 简介 这些金属平均晶粒度测试方法根本上是测量过程。因为这一过程完全是独立于金属及其合金材料的几何学问题。实际上，这些基本方法也应用于评估非金属的平均晶粒、晶体及晶胞尺寸。如果材料组织结构接近于标准对比图谱中的某一个图的话，可以采用对比法。截距法和求积法也经常应用于确定平均晶粒度。然而，对比法不能应用于单个晶粒的测量。 1 范围 本标准规定了金属组织的平均晶粒度表示及评定方法。这些方法也适用晶粒形状与标准系列评级图相似的非金属材料。这些方法主要适用于单相晶粒组织，但经具体规定后也适用于多相或多组元和试样中特定类型的晶粒平均尺寸的测量 本标准使用晶粒面积、晶粒直径、截线长度的单峰分布来测定试样的平均晶粒度。这些分布近似正态分布。本标准的测定方法不适用于双峰分布的晶粒度。双峰分布的晶粒度参见标准E1181。测定分布在细小晶粒基体上个别非常粗大的晶粒的方法参见E930。 本标准的测量方法仅适用平面晶粒度的测量，也就是试样截面显示出的二维晶度，不适用于试样三维晶粒，即立体晶粒尺寸的测量。 试验可采用与一系列标准晶粒度图谱进行对比的方法或者在简单模板上进行计数的方法。利用半自动计数仪或者自动分析晶粒尺寸的软件的方法参见 E1382。
教你如何进行晶粒度分析 金属晶粒的尺寸(或晶粒度)对其在室温及高温下的机械性质有决定性的影响，晶粒尺寸的细化也被作为钢的热处理中最重要的强化途径之一。因此，在金属性能分析中，晶粒尺寸的估算显得十分重要。那么根据一张金相照片我们能从中得到哪些信息呢？ 首先来看看这一段小视频 视频：晶粒度分析 一、晶粒度概述 晶粒度表示晶粒大小的尺度。金属的晶粒大小对金属的许多性能有很大影响。晶粒度的影响，实质是晶界面积大小的影响。晶粒越细小则晶界面积越大，对性能的影响也越大。对于金属的常温力学性能来说，一般是晶粒越细小，则强度和硬度越高，同时塑性和韧性也越好。 二、测定平均晶粒度的基本方法 一般情况下测定平均晶粒度有三种基本方法：比较法、面积法、截点法。具体如下 1、比较法：比较法不需计算晶粒、截矩。与标准系列评级图进行比较，用比较法评估晶粒度时一般存在一定的偏差(±0.5级)。评估值的重现性与再现性通常为±1级。 2、面积法：面积法是计算已知面积内晶粒个数，利用单位面积晶粒数来确定晶粒度级别数。该方法的精确度中所计算晶粒度的函数，通过合理计数可实现±0.25级的精确度。面积法的测定结果是无偏差的，重现性小于±0. 5级。面积法的晶粒度关键在于晶粒界面明显划分晶粒的计数
图：面积法 3、截点法：截点数是计算已知长度的试验线段（或网格）与晶粒界面相交截部分的截点数，利用单位长度截点数来确定晶粒度级别数。截点法的精确度是计算的截点数或截距的函数，通过有效的统计结果可达到±0.25级的精确度。截点法的测量结果是无偏差的，重现性和再现性小于±0.5级。对同一精度水平，截点法由于不需要精确标计截点或截距数，因而较面积法测量快。 同心圆测量线（截点法） 三、金相图具体案例分析 以上只是大致的测定方法太过笼统，如果真的拿到一个具体的微观照片，我们该怎么做呢？下面我们来看一下具体操作与计算方法。
福建省特种设备检验研究院金相分析系统采购计划表
21.图文并茂报告系统：支持个性化分析报告模板设计，自动生成图文并茂的定性分析报告和定量评级检验报告。 22.智能辅助工具：魔杖工具可以自动识别颗粒、颜色吸管自动识别颜色；高级组织相分割、高级形态学处理。 23.图像数据显现与高级影像测量： A.灰度强度曲线工具：输出灰度强度曲线图表，输出灰度强度数据到Excel。 B.位图分析工具：以表格方式显示图像各颜色分量强度数据。 C.支持实时动态测量；支持OneToOne/AllInOne模式多图像测量。 D.支持多种高级影像测量工具。自动计算已测量参数的标准统计数据：支持测量数据单独输出到Excel；支持图文并茂Excel通用报告输出，同时输出报告抬头信息、测量结果和综合信息合并照片。 E.采用智能化选择性数据输出技术，可由用户自由设定输出位置，实现“待测工件→测量参数→专用报告→品管统计”数据流自动化，实现丰富多样的报告样式。 24.正版授权软件，终身服务，每年定期巡检服务。 三、定性定量分析功能要求 1、含七类金相定量方法：层深长度测量、相含量测量、晶粒度评级、铸铁分析、夹杂物评级、有色金属、颗粒形态分析。包含如下专用测量评级分析软件包： 层深长度测量软件包 面积含量软件包 晶粒度评级软件包 铸铁类评级软件包 夹杂物评级软件包 颗粒形态分析统计软件包 有色金属评级软件包 评级图谱比照分析软件包 图谱光学尺软件包 轴承钢评级分析软件包 2、满足如下标准分析功能 钢的脱碳层深度测定法GB/T 224-2008 金属平均晶粒度测定方法GB/T 6394-2017 钢材断口检验法GB/T 1814-1979 钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB/T 10561-2005 碳素轴承钢GB/T
名称：E112-96（2004年重新核准） ——平均晶粒度标准测试方法1 这一标准是根据E112条款颁布的；E112之后紧跟的数字表示最初编辑的年份，或者表示最后修改的年份（如果有修改），括号内数字（如果有的话）则表示最终批准的年份，上标ε1表示从最后修改或批准之日起的一次编辑更换。 该标准被国防部各相关部门认可使用。 简介 这些金属平均晶粒度测试方法根本上是测量过程。因为这一过程完全是独立于金属及其合金材料的几何学问题。实际上，这些基本方法也应用于评估非金属的平均晶粒、晶体及晶胞尺寸。如果材料组织结构接近于标准对比图谱中的某一个图的话，可以采用对比法。截距法和求积法也经常应用于确定平均晶粒度。然而，对比法不能应用于单个晶粒的测量。 1 范围 1.1 本标准规定了金属组织的平均晶粒度表示及评定方法。这些方法也适用晶粒形状与标准系列评级图相似的非金属材料。这些方法主要适用于单相晶粒组织，但经具体规定后也适用于多相或多组元和试样中特定类型的晶粒平均尺寸的测量 1.2 本标准使用晶粒面积、晶粒直径、截线长度的单峰分布来测定试样的平均晶粒度。这些分布近似正态分布。本标准的测定方法不适用于双峰分布的晶粒度。双峰分布的晶粒度参见标准E1181。测定分布在细小晶粒基体上个别非常粗大的晶粒的方法参见E930。 1.3本标准的测量方法仅适用平面晶粒度的测量，也就是试样截面显示出的二维晶度，不适用于试样三维晶粒，即立体晶粒尺寸的测量。 1.4 试验可采用与一系列标准晶粒度图谱进行对比的方法或者在简单模板上进行计数的方法。利用半自动计数仪或者自动分析晶粒尺寸的软件的方法参见E1382。 1.5本标准仅作为推荐性试验方法，它不能确定受检材料是否接收或适合使用的范围。 1.6 测量数值应用SI单位表示。等同的英寸－英镑数值，如需标出，应在括号中列出近似值. 1.7 本标准没有列出所有的安全事项。本标准的使用者应建立适合的安全健康的操作规范和使用局限性。 1.8 章节的顺序如下：
《钢材质量检验》单元教学设计一、教案头
二、教学过程设计
三、讲义 1.金属的硬度试验 晶粒度检验 晶粒度是晶粒大小的量度，它是金属材料的重要显微组织参量。钢中晶粒度的检验，是借助金相显微镜来测定钢中的实际晶粒度和奥氏晶粒度。 实际晶粒度，就是从出厂钢材上截取试样所测得的晶粒大小。而奥氏晶粒度则是将钢加热到一定温度并保温足够时间后，钢中奥氏晶粒度大小。下面介绍奥氏晶粒度的显示和晶粒度的测定方法。 晶粒度的测定 在国家标准GB6394-86中规定测量晶粒度的方法有比较法、面积法和截点法等，生产检验中常用比较法。 1.比较法 比较法是在100倍显微镜下与标准评级图对比来评定晶粒度的。标准图是按单位面积内的平均晶粒数来分级的，晶粒度级别指数G和平均晶粒数N的关系为式中 N=2G+3 N-放大100倍时每1mm2面积内的晶粒数，晶粒越细，N越大，则G越大。 在GB6394-86中备有四个系列的标准评级图，包括I无孪晶晶粒，II有孪晶晶粒，III 有孪晶晶粒（深反差腐蚀），IV钢中奥氏体晶粒。图4-10是系列I的标准评级图。实际评定时应选用与被测晶粒形貌相似的标准评级图，否则将应引入视觉误差。当晶粒尺寸过细或过粗，在100倍下超过了标准评级图片所包括的范围，可改用在其他放大倍数下参照同样标准评定，再利用表查出材料的实际晶粒度。 评级时，一般在放大100倍数的显微镜下，在每个试样检验面上选择三个或三个以上具有代表性的视场，对照标准评级图进行评定。 若具有代表性的视场中，晶粒大小均匀，则用一个级别来表示该种晶粒。若试样中发现明显的晶粒不均匀现象，则应当计算不同级别晶粒在视场中各占面积的百分比，若占优势的晶粒不低于视场面积的90%时。则只记录一种晶粒的级别指数，否则应当同时记录两种晶粒度及它们所占的面积，如6级70%-4级30%。 比较法简单直观，适用于评定等轴晶粒的完全再结晶或铸态的材料。比较法精度较低，为了提高精度可把标准评级图画在透明纸上，再覆在毛玻璃上与实际组织进行比较。 四、训练任务
标准号：美国国家标准 测定平均晶粒度的标准试验方法1 本标准用固定的标准号E112发布。紧跟在标准号后面的数字表示最初采用的年份，或者在修订时为最后修订的 年份。括号中的数字表示最后一次重新审定的年份。上标表示自最后一次修订或重新审定以来的编辑修改。 本标准已被批准供国防部的机构使用。 注—方程A1.4、A1.5和A1.6于2000年4月作了编辑修改。 注— 2003年2月对附件给予了新的编号。 前言 这些测定金属材料中平均晶粒度的试验方法主要是测量程序，由于它们纯粹以晶粒几何图形为基础， 因此与涉及的金属或合金无关。实际上，基本程序也可用于评估非金属材料中的晶粒、晶体或晶胞 的平均尺寸。如果材料的组织形貌接近某一标准评级图，可使用比较法。截点法和面积法始终适用 于测定平均晶粒度。但比较法不能用于测量单个晶体。 1. 范围 1.1本试验方法涉及平均晶粒度的测量，包括比较法、面积 法（或Jeffrics法）和截点法。本试验方法也可应用于组织 形貌与评级图中所示金属组织的形貌相似的非金属材料。本 试验方法主要适用于单相晶粒组织，但也可应用于多相或多 组元的试样中特定类型晶粒组织的平均尺寸的测定。 1.2本试验方法使用晶粒面积、晶粒直径、或截线长度的单 峰分布来测定试样的平均晶粒度。这些分布近似正态分布。 本试验方法不涉及表征这些分布的性质的方法。试样中双峰 分布的晶粒度的表征在试验方法E1181中叙述。细晶粒基 体中单个非常粗晶粒的测量在试验方法E930中叙述。 1.3本试验方法仅适用于平面晶粒度的测量，也就是试样截 面显示出的二维晶粒。立体晶粒尺寸的测量，即试样体积中 三维晶粒尺寸的测量不在本试验方法的范围以内。 ________ 1本试验方法受ASTM关于金相学的E04委员会管辖，并由关于 晶粒度的E04.08分委员会直接负责。 现行版本于1996年5月10日审定，1996年7月发布。最初发 布号为E112-55T，前一个版本为E112-95。 1.4本试验方法叙述使用比较法的标准系列评级图或人工 计数法的简单模板人工地进行的方法。使用半自动数字化图 形输入板或自动图象分析仪测量晶粒度在试验方法E1382 中叙述。 1.5本试验方法仅为推荐性试验方法，不应用来确定是否接 收或规定可接收的极限，或确定试验的材料是否适合于它的 目的。 1.6测量值用SI单位表示并作为标准。与其相当的英寸-磅 值在列出时放在括号内并且可能是近似值。 1.7本标准不涉及这些方法使用时的任何安全问题（如果有 的话）。在使用前规定适当的安全和卫生的做法和确定规章 限制的适用性是本标准使用者的责任。 1.8本标准的章节按以下次序： 章节编号 范围 1 引用文件 2 术语 3 意义和使用 4 应用通则 5 取样 6 试样7 标定8 显微照片制备9 比较法10
平均晶粒度概念 表示晶粒大小的尺度叫晶粒度。 晶粒度可用晶粒的平均面积或平均直径表示。工业生产上采用晶粒度等级来表示晶粒大小。标准晶粒度共分8级，1-4级为粗晶粒，5-8级为细晶粒。 一般晶粒度越大，也就是越细越好 钢的晶粒度按其奥氏体化条件与长大倾向刁又分成起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶粒度三起始晶粒度指钢在临界温度以上加热，奥化过程中最初形成的奥氏体晶粒的晶粒度，即奥转变刚刚完成，其晶粒边界开始接触时的晶粒大，J 称初生晶粒度。实际晶粒度指某一实际条件下所得到的实粒大小。本质晶粒度只代表在某一条件下，奥氏体的长大倾向。 一、晶粒大小与力学性能的关系： 晶粒大小对材料的性能影响很大，实践证明，材料的屈服强度σs与晶粒直径d符合Hall-Petch公式：σs =σ0 + K d1/2 式中，σ0和K 是两个与材料有关的常数。 可见，晶粒越细小，材料的强度越高。不仅如此，晶粒细小还可以提高材料的塑性和韧性。 奥氏体的晶粒大小对钢随后的冷却转变及转变产物的组织和性能都有重要影响。通常，粗大的奥氏体晶粒冷却后得到粗大的组织，其力学性能指标较低。需要了解奥氏体晶粒度的概念以及影响奥氏体晶粒度的因素。
二、奥氏体晶粒度的概念： 奥氏体晶粒大小是用晶粒度来度量的。可用晶粒直径、单位面积中的晶粒数等方法来表示晶粒大小。晶粒度的评定一般采用比较法，即金相试样在放大100倍的显微镜下，与标准的图谱相比。YB27-77将钢的奥氏体晶粒度分为8级，1级最粗，8级最细(见P208图）。0级以下为超粗晶粒，8级以上超细晶粒。 奥氏体晶粒度级别（N）： 生产上用晶粒度N表示晶粒大小，晶粒度级别与晶粒的大小有如下关系：n = 2N-1 式中n表示放大100倍时，1平方英寸（645.16㎜2）上的晶粒数。n越大，N越大，晶粒越细。n0= 2N+3式中n0表示放大1倍时，1平方毫米上的晶粒数。 几个概念：起始晶粒度、本质晶粒度、实际晶粒度 1、起始晶粒度:奥氏体转变刚刚完成，即奥氏体晶粒边界刚刚相互接触时的奥氏体晶粒大小称为起始晶粒度。通常情况下，起始晶粒度总是比较细小、均匀的。起始晶粒大小取决于形核率和长大速度。加热转变终了时所得A晶粒度称为起始晶粒度。n0 = 1.01（I/V）1/2 式中：I-形核率，V-长大速度。 2、本质晶粒度:根据YB27-64试验方法，即在930±10℃，保温3~8h后测定的奥氏体晶粒大小称为本质晶粒度。如晶粒度为1~4级，称为本质粗晶粒钢，晶粒度为5~8级，则为本质细晶粒钢。本质晶粒度表示在规定的加热条件
西安交通大学实验报告 课程：金相技术与材料组织显示分析实验日期：年月日专业班级：组别交报告日期：年月日姓名：学号报告退发：（订正、重做）同组者：教师审批签字： 实验名称：晶粒度样品的显示方法与晶粒度测定 实验目的： 1.学习奥氏体晶粒度的显示方法 2.熟悉奥氏体晶粒度的测定方法 实验设备：XJP—6A金相显微镜一台，T12钢试样，浸蚀剂 实验概述： 晶粒度是影响材料性能的重要指标，是评定材料内在质量的主要依据之一。对工程中的钢铁材料，在热处理加热和保温过程中获得奥氏体，其晶粒的大小影响着随后的冷却组织粗细。 1.起始晶粒度是指钢铁完成奥氏体化后的晶粒度。 2.实际晶粒度是指供应状态的材料和实际中使用零部件所具有某种热处理条件 下的奥氏体晶粒度。 3.本质晶粒度是指将钢加热到一定的温度下并保温足够的时间后具有的晶粒 度。 实验内容： 1.按实验指导书中表5-1中的配方配制好腐蚀剂。 2.把样品轻度抛光，冲洗后用苦味酸腐蚀30s左右，再用镊子取出样品冲洗。 3.上述第二步骤重复两到三次，再到金相显微镜下进行观察，拍照。 T12（780℃淬火）试样腐蚀后的组织示意图：
T12（780℃淬火）腐蚀剂：2%苦味酸 经比较法，样品的晶粒度级别为4级 简述晶粒度样品的制备方法： 1.配置腐蚀剂，即2%苦味酸和4%硝酸溶液。 2.将已制备好的金相样品进行细磨、抛光处理，使其观察表面光亮，无划 痕。 3.将抛光后的样品清洗后，观察面向上置在苦味酸中进行腐蚀。腐蚀时间 约为30s左右。 4.观察样品腐蚀情况，当表面局部颜色变黑时取出样品在清水中清洗干净。 5.重复上述抛光腐蚀操作两到三次，之后拿到金相显微镜下进行观察。 简述晶粒度的测定方法及在本次实验中的应用： 晶粒度的测定方法有比较法、截点法、面积法，最常用的是比较法。 比较法：比较法是通过与标准评级图对比来评定的级别，方法是将制备好的金相试样在100倍的显微镜下，全面观察，选择有代表性的视场与标准评级图比较，当他们之间的大小相同或接近时，即样品上的级别就是标准评级图的级别。具体算法如下： n = 2G-1 G=lgn/lg2+1 其中G为晶粒度级别指数；n为645.16mm2内所包含的晶粒数。 当要评定的晶粒度大小与标准评级图在100倍以下不一致时，可以选用合适的放大倍数进行评定，此时晶粒度指数为： 1.放大倍数大于100：G1=G+M1/100 2.放大倍数小于100：G1=G-100/M1 M1为实际所使用的其他放大倍数。 截距法：晶粒度级别按晶粒的平均截线长度来分，在放大100下，当晶粒的平均 截线长度为32毫米时，晶粒度G等于0。不同截线长度的晶粒度级别按下
实验指导书 实验一晶粒度的测定及评级方法 一．实验目的 1. 了解显示和测定钢的奥氏体晶粒度的方法，验证加热温度和保温时间对 奥氏体晶粒大小影响的规律性； 2.掌握钢铁材料晶粒度评级的实验技术。 二．晶粒度的显示及评级方法 1. 晶粒度的定义及晶粒大小的显示方法 在常规讨论中所提到的奥氏体晶粒度具有3个不同概念。它们分别是，起始晶粒度、实际晶粒度和本质晶粒度。起始晶粒度是指：钢刚刚完成奥氏体化过程时所具有的的晶粒度；实际晶粒度，就是从出厂的钢材上截取试样所测得的某一种工艺条件下所获得的晶粒大小；而奥氏体本质晶粒度则是将钢加热到一定温度并保温足够时间后，所具有的奥氏体晶粒大小（目前有逐步取消这个概念的趋势）。 (大多数钢材的奥氏体只能在高温下存在，因此，要测定其大小。通常须要采用下述方法，把高温A氏体的形貌固定并保留下来，以便在室温下评定钢中晶粒的大小) 。借助金相显微镜来测定钢中的晶粒度，其显示方法有氧化法、网状铁素体法、网状珠光体（屈氏体）法、网状渗碳体法、渗碳法、淬硬法等几种： (1)氧化法 氧化法就是利用奥氏体晶界容易氧化这个特点，根据沿晶界分布的氧化物来测定奥氏体晶粒的大小。测定的方法是首先将试样的检验面抛光，随后将抛光面朝上置于炉中。对碳素钢和合金钢，当含碳量小于或等于0.35％时，一般在900±10℃加热1h。含碳量大于0.35％时，一般可在860±10℃加热1h，然后淬如冷水或盐水。根据氧化情况，将试样适当倾斜8-15度进行研磨和抛光，直接在显微镜下测定奥氏体晶粒的大小，(抛光浸蚀后在过渡带内可以看到已氧化的原奥氏体晶界的黑色网络)，为了显示清晰，可用15％的盐酸酒精溶液进行侵蚀。 (2)网状铁素体法
日本工业标准 日本标准协会翻译出版JIS G0551:1998 钢的奥氏体晶粒度测定法 ICS 77.040.99;77.080.20 关键词：奥氏体钢，钢，黑色金属，含铁合金，晶粒尺寸 参考编号：JIS G 0551:1998（E）
G 0551:1998 前言 本译文基于最初由国际贸易和工业大臣修订日本工业标准，并且日本工业标准委员会经过考虑认为符合工业标准化法。因而JIS G 0551:1998代替JIS G 0551:1977。 制定日期：1956-01-19 修订日期：1998-02-20 官方发布日期：1998-02-20 调查：日本工业标准委员会铁及钢分委会 JIS G 0551:1998，1998年6月英文第一版本出版 翻译和出版：日本标准协会 4-1-24,Akasaka,Minato-ku,Tokyo,107-8440 JAPAN 如对内容发生任何疑问，JIS原著有决定权
日本工业标准 JIS G0551：1998 钢的奥氏体晶粒度测定法 前言：自1956年建立本标准以来，至今仅1977 年作了部分修改，考虑到这二十年来最新标准的修改及技术进步。为了与国际标准ISO643：1983，“钢—铁素体及奥氏体晶粒度显微测定法”一致作了这次修改。 修改要点如下： a) 所用的符号及定则与国际标准一致，同时建立“试验报告”新条款。 b) 饱和苦味酸水溶液刻蚀Bechet-Beaujard法和控氧化的Rohn法作为试验方法添加在附录里。同时利用截距表征的计算法作为测定方法也添加在附录里。 1 范围 本日本工业标准规定了测量钢的奥氏体晶粒度（此后所提及的“晶粒度”）试验方法。 注：相应的国际标准如下：ISO643 钢—铁素体及奥氏体晶粒度显微测定法。 2 建立标准的参考 通过本标准的参考，下述标准所保留的条文构成了标准条文。下述所指的标准最新版本（包括修改版本）将被使用。 JIS G0561 钢的硬化试验方法（末端淬透性法） 3 定义 对本标准使用下述定义。 a) 晶粒度（grain size）。:这个术语是指当钢被加热到相变温度（AC3、AC1、ACcm）以上或为了退火、正火、淬火、渗碳等热处理而加热到固溶温度，并保温所形成的奥氏体晶粒，并以晶粒度级别表示的大小尺寸。 b) 晶粒度级别（grain size number）。晶粒度级别是指用规定的方法测量并按表1分级表示的晶粒度的分级数。 c) 渗碳晶粒度（carburized grain size）。渗碳晶粒度是指钢经规定渗碳处理时的晶粒度。 d) 热处理晶粒度（heat-treated grain size）。热处理晶粒度是指钢经规定奥氏体化处理或固溶处理时晶粒度。 e) 细晶钢和粗晶钢（fine grain steel and coarse grain steel）。晶粒度级别等于及大于5 级的钢应视为细晶钢，晶粒度级别小于5级的钢应视为粗晶钢。除另有规定外，
实验一钢的奥氏体晶粒度的显示与测定 一.实验目的 1.熟悉钢的奥氏体晶粒度的显示与测定的基本方法。学习利用物镜测微尺标定目镜测微尺和毛玻璃投影屏刻度格值。通过它们间的关系到确定显微镜物镜和显微镜的线放大倍数。 2.熟悉钢在加热时，加热温度和保温时间对奥氏体晶粒大小的影响。 3.测定钢的实际晶粒度。用直接计算法和弦计算法测量晶粒大小。用比较法评定晶粒度级别。 二.实验原理 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密切的关系。细晶粒金属的材料的机械性能、工艺性能均比较好，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比较差，然而粗晶粒金属材料在某些特殊需要的情况下也被加以使用，如永磁合金铸件和燃汽轮机叶片希望得到按一定方向生长的粗大柱状晶，以改善其磁性能和耐热性能。硅钢片也希望具有一定位向的粗晶，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。掌握了这种方法也可对其它组织单元长度进行测定，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进行评定。这种方法称为比较法。 1.奥氏体晶粒度的显示 钢在临界温度以上直接测量奥氏体晶粒大小比较困难的，而奥氏体在冷却过程中将发生相变。一般采用间接的方法显示其原奥氏体晶界,以测定奥氏体晶粒大小。根据GB6394-86规定显示 （4）网状渗碳体法 适用于含碳量大于%的过共析钢的奥氏体晶粒度。方 法是:将试样在930±10℃（或特定的温度）下加热保 温40min以上（或特定的时间）后以缓慢的速度冷却 冷却到600℃,在过共析钢的奥氏体晶界上析出网状渗 碳体，以此来显示奥氏体晶粒形貌与大小。经上述热 处理的试样抛光后，应使用硝酸或苦味酸酒精溶液腐 蚀。 图1 过共析钢的状渗碳体(×100) 在经上述方法之一制备的金相试样上，即可进行奥氏体晶粒度的测定。根据GB6394-86规定显示奥氏体晶粒大小的方法有以下几种： （2）比较法 目前生产中，一般都采用比较法测定晶粒度。在用比较法评定钢的晶粒度时，试样制好后在100倍显微镜下直接观察或投射在毛玻璃上，其视场直径为。首先对试样作全面观察，然后选择其晶粒度具有代表性的视场与与标准的1-8级级别评级图（×100）对比评定试样的奥氏体晶粒度，与标准级别图中哪一级晶粒大小相同，即定为试样的晶粒度号数。该法简便、快速。 试样上的晶粒经常是不均匀的，大晶粒或小晶粒如属个别现象可不予考虑，若不均匀现象较为普遍，则当计算不同大小晶粒在视场中各占百分比，如大多数晶粒度所占有的面积不小于视场的90%，则只定一个晶粒度号数，来代表被测试样的晶粒度；否则试样的晶粒度应用两
奥氏体晶粒 氏体是碳在γ-Fe中的间隙固溶体，具有面心立方结构。由于体积因素的限制（碳原子半径为0.077nm，而γ-Fe晶体结构的最大间隙即八面体间隙半径为0.053nm），碳在γ-Fe 中的最大固溶度只有2.11%（质量分数）。[1] 中文名 奥氏体晶粒 外文名 austenite grain 意义 钢在奥氏体化时所得到的晶粒 尺寸 奥氏体晶粒度 目录 ?分类 ?显示方法 ?测定方法 ?影响因素 奥氏体晶粒(austenite grain) 钢在奥氏体化时所得到的晶粒。此时的晶粒尺寸称为奥氏体晶粒度。 分类 奥氏体晶粒有起始晶粒、实际晶粒和本质晶粒3种不同的概念。 (1)起始晶粒。指加热时奥氏体转变过程刚刚结束时的晶粒，此时的晶粒尺寸称为奥氏体起始晶粒度。 (2)实际晶粒。指在热处理时某一具体加热条件下最终所得的奥氏体晶粒，其尺寸大小即为奥氏体实际晶粒度。
(3)本质晶粒。指各种钢加热时奥氏体晶粒长大的倾向，晶粒容易长大的称本质粗晶粒，晶粒不易长大的称本质细晶粒。通常在实际金属热处理条件下所得到的奥氏体晶粒大小，即为该条件下的实际晶粒度，而一系列实际晶粒度的测得即表示出该钢材的本质晶粒度。据中国原冶金工业部标准YB27—77规定，测定奥氏体本质晶粒度是将钢加热到930℃，保温3～8h后进行。因此温度略高于一般热处理加热温度，而相当于钢的渗碳温度，经此正常处理后，奥氏体晶粒不过分长大者，即称此钢为本质细晶粒钢。 显示方法 绝大部分钢的奥氏体只是在高温下才是稳定的。因此欲测定奥氏体晶粒就得设法将高温状态奥氏体轮廓的痕迹在室温下显示出来，常用的显示奥氏体晶粒的方法可归纳为渗入外来元素法、化学试剂腐蚀法和控制冷却速度法3种。 (1)渗入外来元素法。如渗碳法和氧化法，是利用奥氏体晶界优先形成渗碳体和氧化亚铁等组成物，形成网络显示出奥氏体轮廓。渗碳法一般适用于不高于0.3%c的渗碳钢和含不高于0.6%c而含碳化物元素较多的其他类型钢。氧化法却适用于任何结构钢和工具钢。 (2)化学试剂腐蚀法。钢材经不同温度的淬火一回火处理后，磨光并用饱和苦味酸水溶液和新洁尔灭几滴浸蚀能抑制马氏体组织，促使奥氏体晶界的显示。或者直接用盐酸1～ 5mL、苦味酸(饱和的)和乙醇浸蚀，使马氏体直接显示出来，利用马氏体深浅不同和颜色的差异而显示出奥氏体的晶粒大小，此法适用于合金化程度高的能直接淬硬的钢。 (3)控制冷却速度法。低碳钢、亚共析钢、共析钢、过共析钢可控制冷却速度使钢的奥氏体周围先共析析出网状铁素体、网状渗碳体，或使屈氏体沿晶界少量析出以显示出奥氏体晶粒。 测定方法 测定奥氏体晶粒度常用比较法和统计法。比较法测定奥氏体晶粒度是根据YB27—77 级别图与之相比较。标准晶粒度分8级，1～4级属粗晶粒，5～8级属细晶粒，8级以上的10～13级为超细晶粒。此法均在100倍显微镜下观察。晶粒度级别N与晶粒大小之间符合n=2或n’=2的关系，式中n为在放大100倍下观察时，每6.45mm视野中的平均晶粒数；n’为实际每1mm面积中平均晶粒数。若出现过粗或过细晶粒，需在50倍或大于100倍的显微镜下观察进行换算。表1为换算为100倍的晶粒度表。统计法实际为测定晶粒的平均直径法。表2为晶粒度与其他晶粒大小表示法的比较。 ①为了避免在晶粒号前出现“—”号，有人把—3、—2、—1等晶粒号改为0000、000、00号。
金属平均晶粒度测定方法 1 范围 1.1 本标准规定了金属组织的平均晶粒度表示及评定方法。这些方法也适用晶粒形状与标准系列评级图相似的非金属材料。这些方法主要适用于单相晶粒组织，但经具体规定后也适用于多相或多组元和试样中特定类型的晶粒平均尺寸的测量 1.2 本标准使用晶粒面积、晶粒直径、截线长度的单峰分布来测定式样的平均晶粒度。这些分布近似正态分布。本标准的测定方法不适用于双峰分布的晶粒度。双峰分布的晶粒度参见标准E1181。测定分布在细小晶粒基体上个别非常粗大的晶粒的方法参见E930。 1.3本标准的测量方法仅适用平面晶粒度的测量，也就是试样截面显示出的二维晶度，不适用于试样三维晶粒，即立体晶粒尺寸的测量。 1.4 试验可采用与一系列标准晶粒度图谱进行对比的方法或者在简单模板上进行计数的方法。利用半自动计数仪或者自动分析晶粒尺寸的软件的方法参见E1382。 1.5本标准仅作为推荐性试验方法，它不能确定受检材料是否接收或适合使用的范围。1.6 测量数值应用SI单位表示。等同的英寸－英镑数值，如需标出，应在括号中列出近似值. 1.7 本标准没有列出所有的安全事项。本标准的使用者英建立适合的安全健康的操作规范和使用局限性。 1.8 章节的顺序如下： 章节Number 范围 1 参考文献 2 术语 3 重要性和用途 4 使用概述 5 制样 6 测试7 校准8 显微照相的准备9 程序比较10
平面法（JEFFRIES）11 普通截取法12 海恩线截取法13 圆形截取法14 Hilliard 单环法14．2 Abrams 三环法14．3 统计分析15 非等轴晶试样16 含两相或多相及组元试样17 报告18 精度和偏差19 关键词20 附件 ASTM晶粒尺寸等级基础附件A1 晶粒度各测量值之间的换算附件A2 铁素体与奥氏体钢的奥氏体晶粒尺寸附件A3 断口晶粒尺寸方法附件A4 锻铜和铜基合金的要求附件A5 特殊情况的应用附件A6 附录 多个实验室的晶粒尺寸判定结果附录X1 参考附件附录X2 2、参考文献 2.1ASTM标准 E3 金相试样的准备 E7 金相学有关术语 E407 微蚀金属和合金的操作 E562计数法计算体积分数的方法
摘要: 对YB797-1971《单相铜合金晶粒度测量方法》中的比较法、直测计算法和面积法在α单相铜合金晶粒度测量中的优缺点进行了分析：指出了晶粒度测量置信度的计算中应注意的问题,指出计算机分析晶粒度系统是今后的发展方向。 1 引言 铜及铜合金是一种广泛应用的金属材料。铜合金由α单相组织构成时称为α单相铜合金,在加工过程中一般要经过火焰钎焊加工，火焰钎焊温度远远超过其再结晶温度,所以晶粒容易长大。合金的晶粒度直接关系到材料的力学性能和加工性能,所以晶粒度的控制和测量十分重要。作者结合多年从事该类单相铜合金晶粒度的测定工作,介绍实际测量中的一些经验和同行们进一步探讨。 2 晶粒度的测定方法 晶粒度表示方法有多种，可以使用长度、面积、体积或晶粒度指数来表示,常用的有平均直径、平均截距、晶粒公称直径、晶粒弗里特直径、平均晶粒截面面积、单位体积晶粒数和晶粒级别指数G等。测量晶粒度时,首先应当明确晶粒度的测定并非一项十分精确的测量，因为金属组织是由不同形状和尺寸的三维晶粒堆积而成：即使这些晶粒的尺寸和形状相同,通过该组织的任一截面(检验面)上分布的晶粒大小将是从最大值到零之间变化，因此，在检验面上不可能有绝对大小均匀的晶粒分布，也不可能有两个完全相同的检验面。目前国内很多单位仍然采用原冶金部颁布的YB797-1971《单相铜合金晶粒度测量方法》，该标准规定单相铜合金的晶粒度以晶粒的平均直径来表示。这也是多年以来对与该类合金晶粒度普遍使用的表示方法;标准规定显微镜放大倍数为100倍时，按晶粒平均直径的大小将晶粒度分成为0.010，0.015，0.020，0.025，01030，0.035，0.045，0.055，0.065，0.075，0.090，0.010，0.130，0.150，0.180(mm)15个等级，并给出了标准级别图。标准介绍了比较法、直测计算法和面积计算法等三种方法。2.1 比较法 该法通过选择与标准级别图相同的放大倍数，与相应的标准级别图进行直接比较,选取与试样图像最接近的级别作为评定结果。当晶粒度超出标准级别范围时，可采取缩小或放大显微镜放大倍数来观察(标准规定缩小的倍数为50×、放大的倍数为200×)，然后与标准级别图相比较，得出相应放大倍数下的实际晶粒度的等级。 比较法的最大优点是简便,其精确度一般可满足生产检验的要求，特别是当晶粒形貌与标准评级图形貌完全相似时，评级误差最小。它的明显缺点是受人为因素影响大，不同的测定得出的结果可能会不同。如需复检，应改变观察的放大倍数，以克服初检结果可能带来的主观偏见。不同观测者的测量结果允许在预定的置信度区间内有差异，如果对所测结果有争议，则规定采用截点法作为仲裁方法。 2.2 直测计算法 直测计算法又称截点法。该方法是通过规定长度测量网格上的晶界截点数来测定晶粒度的一种方法。根据测量网格的不同,截点法又可细分为直线截点法、单圆截点法和三圆截点法。YB797-1971标准中使用的是直线截点法,在适当放大倍数下,进行全面观察,选好具有代表性的
显微镜及图像分析系统技术文件 仪器型号：Axio Lab A1 2014年4月21日
目录附件一、品牌介绍 附件二、设备用途 附件三、技术指标 附件四、供货范围及报价 附件五、计划进度及培训 附件六、环境要求 附件七、质保及其它服务
附件一： 聚焦CARL ZEISS 世界顶级品牌，可见光及电子光学领导企业-----蔡司是一家致力於应用研究，对於光学、玻璃技术、精密技术以及电子等高品质的产品开发、制造、销售有着突出贡献的德国军工企业。自1846 年开始，carl zeiss已有160多年的传统与创新。百年历史缔造了蔡司在光学领域不可撼动的领导地位，至今显微镜的生产标准中的83%是以蔡司厂标为基准。国际物镜的检测标准是以蔡司物镜为基准。蔡司显微镜以其不断领先的技术和可靠的质量推动了世界材料科学的发展同时也受到知名科学家和诺贝尔奖得主的青睐！作为显微镜的鼻祖国际标准的缔造者，蔡司公司将以更新的技术延续carl zeiss成功的传奇故事！ 北京普瑞赛司仪器有限公司BEIJING PRECISE INSTRUMENT CO.,LTD,是一家专业从事理化测试仪器及相关产品的研发、销售、技术咨询的高新技术企业，是德、英、美、瑞士等多家仪器生产商在中国地区的总代理。2001年德国卡尔.蔡司（Carl.Zeiss ）基金会特别授权普瑞赛司公司为蔡司（Zeiss）材料显微镜中国独家代理商；负责蔡司（Zeiss）材料显微镜系列产品、相关设备和附件在中国地区的销售、服务与技术咨询业务。与分布在世界各地的经销商一样,普瑞赛司在中国建立了完善的研发、销售、及服务一体化的现代化管理体系，为中国用户带来国际品质的尖端产品和专业服务。 为了给中国客户提供一个了解材料显微镜产品，网上技术交流的平台，2006年1月，我们开通了“中国材料显微镜网”（https://www.doczj.com/doc/755086295.html,），它强大的产品和专家资源为客户建立了一个完善的技术和商务合作环境.我们将秉承“把世界上最好的仪器介绍到中国”的经营理念，为提高中国材料科学的发展提供先进的，高精度的，高质量的测试工具及手段，并希望与国内有识之士携手在质量控制，科研及前沿技术领域共创辉煌。
【最新整理，下载后即可编辑】 第十二章晶粒尺度的测定及评级方法 一、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密切的关系。细晶粒金属的材料的机械性能、工艺性能均比较好，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比较差，然而粗晶粒金属材料在某些特殊需要的情况下也被加以使用，如永磁合金铸件和燃汽轮机叶片希望得到按一定方向生长的粗大柱状晶，以改善其磁性能和耐热性能。硅钢片也希望具有一定位向的粗晶，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。掌握了这种方法也可对其它组织单元长度进行测定，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进行评定。这种方法称为比较法。 1．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、调节样品台，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(如图12-1所示)。
图12-1 目镜和物镜测微尺的校正 图12-2 目镜测 微尺的测量显示图 已知物镜测微尺的满刻度为1mm ，共分为100格，则最小格为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，则目镜测微尺(或投影屏上)上的每一刻度格值即可求得： 0.01Y mm X ?=格值 例一：物镜测微尺的10格和目镜测微尺上的20格重合，则： 目镜测微尺的每一刻度格值100.010.00520 mm ?== 例二：物镜测微尺的30格和投影屏刻尺上的30格重合，则： 投影屏刻尺上的每一刻度格值300.010.0130 mm ?== (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)进行测量。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，测定几个不可方向上的交截晶粒数，最后求出晶粒的平均直径(图12-2)。 xX d mm n =格值 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
平均晶粒度-金属材料的平均晶粒度标准测试方法名称:E112-96(2004年重新核准) 1——平均晶粒度标准测试方法 这一标准是根据E112条款颁布的;E112之后紧跟的数字表示最初编辑的年份，或者表示最后修改的年份(如果有修改)，括号内数字(如果有的话)则表示最终批准的年份，上 1标ε表示从最后修改或批准之日起的一次编辑更换。 该标准被国防部各相关部门认可使用。 简介 这些金属平均晶粒度测试方法根本上是测量过程。因为这一过程完全是独立于金属及其合金材料的几何学问题。实际上，这些基本方法也应用于评估非金属的平均晶粒、晶体及晶胞尺寸。如果材料组织结构接近于标准对比图谱中的某一个图的话，可以采用对比法。截距法和求积法也经常应用于确定平均晶粒度。然而，对比法不能应用于单个晶粒的测量。 1 范围 1.1 本标准规定了金属组织的平均晶粒度表示及评定方法。这些方法也适用晶粒形状与标准系列评级图相似的非金属材料。这些方法主要适用于单相晶粒组织，但经具体规定后也适用于多相或多组元和试样中特定类型的晶粒平均尺寸的测量 1.2 本标准使用晶粒面积、晶粒直径、截线长度的单峰分布来测定试样的平均晶粒度。这些分布近似正态分布。本标准的测定方法不适用于双峰分布的晶粒度。双峰分布的晶粒度参见标准E1181。测定分布在细小晶粒基体上个别非常粗大的晶粒的方法参见E930。 1.3本标准的测量方法仅适用平面晶粒度的测量，也就是试样截面显示出的二维晶度，不适用于试样三维晶粒，即立体晶粒尺寸的测量。
1.4 试验可采用与一系列标准晶粒度图谱进行对比的方法或者在简单模板上进行计数的方法。利用半自动计数仪或者自动分析晶粒尺寸的软件的方法参见 E1382。 1.5本标准仅作为推荐性试验方法，它不能确定受检材料是否接收或适合使用的范围。 1.6 测量数值应用SI单位表示。等同的英寸,英镑数值，如需标出，应在括号中列出近似值. 1.7 本标准没有列出所有的安全事项。本标准的使用者应建立适合的安全健康的操作规范和使用局限性。 1.8 章节的顺序如下: 章节顺序 1 范围 2 参考文献 3 术语 4 重要性和用途 5 使用概述 6 制样 7 测试 8 校准 9 显微照相的准备 10 程序比较 11 平面法(JEFFRIES) 12 普通截取法 13 海恩线截取法 14 圆形截取法 Hilliard 单环法 14(2 Abrams 三环法 14(3
钢实际晶粒度的显示和评定方法https://www.doczj.com/doc/755086295.html, cyh(2010-07-27 18:25:01) 杨桂珠 (中国工程物理研究院机械制造工艺研究所,绵阳621900) 摘要:对不同热处理状态下的60Si2MnA钢和0Cr17Ni14Cu4Nb钢试样进行了试验和摸索,获得了这两种材料在常规热处理状态下的实际晶粒度的显示方法,即60Si2MnA钢用饱和苦味酸+3%～5%洗涤剂+新洁尔灭水溶液侵蚀0Cr17Ni14CuNb钢用高锰酸钾(0.5～1g)+硫酸(8～12ml)+水(90～115ml)热蚀。晶粒显现清晰,解决了60Si2MnA钢和0Cr17Ni14Cu4Nb 钢晶界显示和晶粒度评定的难题。 关键词:0Cr17Ni14Cu4Nb钢60Si2MnA钢晶粒度评定方法 1 引言 许多钢材的晶界难以侵蚀,随着热处理状态的不同,侵蚀晶界的条件也多变。因此,迅速腐蚀和清晰显示晶界,找出影响侵蚀条件的因素及规律为人们所关注。 在对60Si2MnA钢和0Cr17Ni14Cu4Nb钢反复试验的基础上,根据钢材热处理状态变化对金相侵蚀条件的影响和国家相关标准,从试验方法入手,并进行了粗略的理论分析,找到了显示60Si2MnA钢和0Cr17Ni14Cu4Nb 钢晶粒度的方法。 2 试验方法
显示晶粒度应采用比显示显微组织弱得多的侵蚀剂。显示实际晶粒度时,应尽量降低试剂的电化学腐蚀能力。试样经过磨制抛光后侵蚀,抛光织物必须用丝绒,抛光剂用水或油剂金刚石研磨膏(粒度为W2.5～3.5)。根据0Cr17Ni14Cu4Nb和60Si2MnA钢的特性,经过优化,选用的侵蚀剂见表1。组织和晶界观测在德国MM6大视场显微镜上进行。 3试验结果 3.1 0Cr17Ni14Cu4Nb钢 不锈钢侵蚀一般均可采用草酸电解,但该种钢电解十几分钟或更长时间晶界都不受腐蚀,显微镜下只能观察到一些腐蚀坑。用试剂1对固溶时效状态下的0Cr17Ni14Cu4Nb钢进行试验,室温下擦拭试样表面2s,组织先显示出来,随之部分晶界也显示出来,因组织干扰大,无法评定晶粒度, 见图1a。 用酸性较弱的试剂2在室温下擦拭试样表面5s,在晶界显示出来的同时,部分组织也被腐蚀出来(见图1b),因此难以准确评定晶粒度。