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ASTM-平均晶粒度标准测试方法解读

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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： 章节 顺序 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 2.1 ASTM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 E691 通过多个实验室比较决定测试方法的精确度的方法 E883 反射光显微照相指南 E930 截面上最大晶粒的评估方法（ALA晶粒尺寸） E1181双峰分布的晶粒度测试方法 E1382 半自动或全自动图像分析平均晶粒度方法 2.2 ASTM附件 2.2.1 参见附录X2 3 术语 3.1 定义－参照E7 3.2 本标准中特定术语的定义： 3.2.1 ASTM晶粒度——G,通常定义为 公式 12GAEN （1） NAE为100倍下一平方英寸（645.16mm2）面积内包含的晶粒个数，也等于1倍下一平方毫米面积内包含的晶粒个数，乘以15.5倍。 3.2.2＝2.1 3.2.3 晶界截点法—— 通过计数测量线段与晶界相交或相切的数目来测定晶粒度（3点相交认为为1.5个交点） 3.2.4晶粒截点法—— 通过计数测量线段通过晶粒的数目来测定晶粒度（相切认为0.5个，测量线段端点在晶粒内部认为0.5个） 3.2.5截线长度—— 测量线段通过晶粒时与晶界相交的两点之间的距离。 3.3 符号  两相显微组织中的基体晶粒

A 测量面积

A 截面上的平均晶粒

lAI 晶粒伸长率或纵向晶粒伸长率 d 平均平面晶粒直径（平面Ⅲ） D 平均空间（体积）晶粒直径

f 平面计算方法的JEFFRIES乘数

G 显微晶粒度级别数

l 平均截距

l 在两相显微组织中的基体晶粒上的平均截距

ll 非等轴晶粒纵向平均线截距

tl 非等轴晶粒横向平均线截距

Pl 非等轴晶粒面积平均线截距

Ol 基本长度32mm，用于在微观和宏观截线法说明G与l之间关系 L 测试线长度

M 放大倍数

bM 图谱中的放大倍数 n 视场个数

N 两相显微组织中的测试线截过的晶粒数目

AN 1X每平方毫米的晶粒数

A

N 两相显微组织中的1X每平方毫米的晶粒数目

EAN 100X每平方英寸的晶粒数 AlN 非等轴晶粒下纵向AN

AtN 非等轴晶粒下横向AN

ApN 非等轴晶粒下平面上AN

Ni 测试线上截线的数目

insideN 完全在测试环中晶粒数

erceptedNint 被测试环截断的晶粒数

LN 测试线上单位长度上截线的数目 LlN 非等轴晶粒下纵向LN

LtN 非等轴晶粒下横向LN

LpN 非等轴晶粒下平面上LN

iP 测试线与晶界相交数

LP 单位长度测试线与晶界相交数

lLP 非等轴晶粒下纵向LP

tLP 非等轴晶粒下横向LP

LpP 非等轴晶粒下平面上LP

Q correction factor for comparison chart ratings using a non-standard magnification for microscopically determined grain sizes.

mQ correction factor for comparison chart ratings using a non-standard magnification for macroscopically determined grain sizes. s 标准偏差

VS 单相结构中晶界表面积的体积比

V

S 两相结构中晶界表面积的体积比

t 学生的t乘数，确定置信区间

V

V 两相结构中相体积分数 95%CI 95%置信区间

%RA 相对准确率百分速

4 使用概述 4.1本标准规定了测定平均晶粒度的基本方法：比较法、面积法和截点法 4.1.1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，评级图有的是标准挂图、有的是目镜插片。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 4.1.2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AN来确定晶粒度级别数Gc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 4.1.3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 G。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。 4.2 对于等轴晶组成的试样，使用比较法，评定晶粒度既方便又实用。对于批量生产的检验，其精度已足够了。对于要求较高精度的平均晶粒度的测定，可以使用面积法和截点法。截点法对于拉长的晶粒组成试样更为有效。 4.3如有争议时截点法是所有情况下仲裁的方法 4.4不能测定重度冷加工材和平均晶粒度。如有需要。对于部分再结晶合金和轻度的冷加工材料可视作非等轴晶组成 4.5 不能以标准评级图为依据测定单个晶粒。因为标准评级图的构成考虑到截面与晶粒三维排列关系，显示出晶粒从最小到最大排列分布所反映出有代表性的正态分析结果。所以不能用评级图来测定单个晶粒。根据平均值计算晶粒度级别G，仅对在每一领域的个别测量值进行统计分析 5. 运用性 5.1测定晶粒度时，首先应认识到晶粒度的测定并不是一种十分精确的测量。因为金属组织是由不同尺寸和形状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

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晶粒度标准

晶粒度标准

晶粒度标准晶粒度是指材料内部结构的细微程度，即晶界的数量和尺寸。

晶粒度对材料的性质、性能以及加工工艺都有着重要的影响，因此晶粒度的测量和控制在材料科学和工程领域中非常重要。

为了规范和标准化晶粒度的测量和评估方法，国际上已经制定了一些相关标准和参考内容。

1. ASTM E112-13a标准：这是美国材料和试验协会（ASTM）制定的标准，详细描述了金属晶粒度的测量方法和评估标准。

它规定了晶粒度的测量原则和实验步骤，并提供了一套评级系统，用于将晶粒进行分类和计数。

此外，该标准还详细描述了粒度测量中使用的显微镜和相关设备的要求。

2. ISO 643标准：这是国际标准化组织（ISO）制定的标准，用于评估金属晶粒度。

ISO 643标准详细描述了测量晶粒度的方法和程序，包括金相显微镜的使用、样品制备方法和晶粒计数的程序。

该标准还提供了晶粒度等级的使用指南，以评估晶粒细度对材料性能的影响。

3. GB/T 6394标准：这是中国国标化组织制定的标准，用于评估金属材料的晶粒度。

该标准详细描述了金相显微镜的使用方法、样品的制备和处理方法以及晶粒计数的步骤和标准。

GB/T 6394标准还提供了不同晶粒级别的定义和对应的平均晶粒尺寸范围，以便工程师和研究人员使用和比较。

4. JIS G0551标准：这是日本工业标准（JIS）制定的标准，用于评估金属材料的晶粒度。

该标准详细描述了测量晶粒度的方法和步骤，包括显微镜的使用要求、样品制备的规定和晶粒计数的标准。

JIS G0551标准还提供了不同晶粒级别的定义和对应的晶粒尺寸范围，以便工程师和研究人员进行分类和比较。

5. DIN EN 10247标准：这是欧洲标准化组织（DIN）制定的标准，用于评估金属材料的晶粒度。

DIN EN 10247标准详细描述了晶粒度测量的方法和程序，包括显微镜的使用要求、样品准备方法和晶粒计数的步骤。

该标准也提供了不同晶粒级别的定义和相应的晶粒尺寸范围。

astm 9级 晶粒度 -回复

astm 9级 晶粒度 -回复

astm 9级晶粒度-回复题目：ASTM 9级晶粒度：结构观察与评估方法引言：晶粒度是材料科学中重要的一个参数，它与材料的力学性能、热处理效果及其它性能有着密切的关系。

ASTM（American Society for Testing and Materials）制定了一系列标准，用于测量和评估材料的晶粒度。

其中，ASTM 9级晶粒度是一个具有广泛应用和较高精度的评估方法。

本文将详细介绍ASTM 9级晶粒度的结构观察与评估方法，以及其在材料科学和工程领域中的应用。

一、对ASTM 9级晶粒度的定义和背景介绍（200字）ASTM 9级晶粒度是一种用来描述金属材料中晶粒尺寸的量化指标，该评估方法被广泛应用于金属形变、热处理和晶粒生长等领域。

晶粒度是指晶粒内部晶格结构和特定晶界的尺寸。

ASTM通过设定不同级别的晶粒度标准，提供了一套可重复性和有效性较高的测试方法，并将其广泛应用于材料科学和工程实践。

二、ASTM 9级晶粒度的结构观察方法（500字）1. 样品制备：采用标准金属压制片进行样品制备，并保证表面光洁度。

2. 腐蚀处理：将样品浸泡在酸性溶液中，常用的腐蚀剂包括亚硝酸银和酸性溴化氢等。

这一步骤的目的是去除样品表面的氧化层，使晶粒结构更加清晰可见。

3. 金相观察：使用金相显微镜对样品进行观察。

通常需要使用透射光和反射光两种模式，以便更全面地了解晶粒的分布和形态。

4. 图像采集与分析：借助数码相机或高分辨率显微摄影机，对观察到的晶粒结构进行图像采集。

然后，通过图像处理软件，对采集到的图像进行分析，测量晶粒的尺寸和数量。

5. 晶粒度评估：根据ASTM标准，将测量得到的晶粒尺寸与预先制定的尺寸等级进行比较。

最终，得出样品的晶粒度等级。

三、ASTM 9级晶粒度的应用（500字）ASTM 9级晶粒度评估方法在材料科学和工程领域中有着广泛的应用和重要意义。

首先，它被广泛应用于材料的质量控制和质量评估过程中。

通过测试样品的晶粒尺寸，可以判断材料的制备工艺是否合理，以及材料的物理性质和机械性能是否符合需求。

金属平均晶粒度的测定能力验证全解析

金属平均晶粒度的测定能力验证全解析

江苏中核华兴工程检测有限公司［摘要］在单位面积中，晶粒的尺寸与晶粒的数量成反比例关系，而检测的样品中晶粒的尺寸影响并决定着金属的机械性能（包括塑性、韧性、拉伸强度等）。

因此，在金相检验分析过程中，计算单位面积内晶粒的数量有着相当重要的意义。

本文介绍了晶粒度相关的基本概念并说明了晶粒度测量的几种方法，以及能力验证过程中对样品晶粒度的测定步骤和相关内容。

［关键词］晶粒度；晶粒度级别数；截点法；能力验证；同心等距圆1概述金属平均晶粒度测定是金相检验中基本检测项目之一，金属平均晶粒度也是金属材料物理性能部分的能力验证项目之一。

本文以近几年所参加的晶粒度的能力验证为基础，按照晶粒度检测的步骤，阐述如何做好金属平均晶粒度能力验证试验的心得。

晶粒度，顾名思义为晶粒尺寸大小的度量。

通常情况下，评定或测定晶粒尺寸大小的方法有：长度法、面积法、体积法或晶粒度级别数法等，同时，检测样品晶粒度的表示方法是“晶粒度级别数”，其结果与检验过程中所使用的检测方法以及使用的单位无关。

除了学术研究用的理想状态情况，实际上，在金属样品的基体内所呈现的晶粒尺寸和大小是有差异的，且在大多数情况下，晶粒尺寸呈现的分布状态与单一对数正态分布的曲线是非常相近的，所以一般情况下采用的结果表示为：平均晶粒度，即某个视场内晶粒度评估的平均值。

金属基体内晶粒的大小直接影响其表现出的性能，所以研究晶粒的大小和其分布的状态是非常有必要的。

对于检测样品，其晶粒分布方式如果与单一的对数正态分布情况非常相近，可以采用《金属平均晶粒度测定方法》GB/T 6394-2017（等效于ASTM - E112）来测定检测样品的平均晶粒度。

若是需要测定样品最大晶粒度，则可采用标准：ASTM-E930-1999（2007）。

另外，有的检测样品的晶粒分布及大小情况是符合池形态分布的，此时可以采用测定样品双重晶粒度的《重晶粒度表征与测定方法》GB/T 24177-2009（等效于ASTM-E1181（2002）《双重晶粒度的标准测定方法》）。

晶粒尺度的测定及评级方法解读

晶粒尺度的测定及评级方法解读

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 mmX ⨯=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100.010.00520mm⨯==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300.010.0130mm⨯==(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。