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1、钢的晶粒度测定（精选2篇） 以下是网友分享的关于钢的晶粒度测定的资料2篇，希望对您有所帮助，就爱阅读感谢您的支持。篇一：实验一 钢中奥氏体晶粒的显示和晶粒度测定(一)实验一 钢中奥氏体晶粒的显示和晶粒度测定一、实验目的及意义1、了解加热温度对钢的奥氏体晶粒大小的影响；2、了解并掌握钢中奥氏体晶粒度的测定方法，凭借金相显微镜的实际观察与标准晶粒度级别图进行评定。 二、概述钢的热处理包括加热、保温和冷却。其中加热和保温是为了使钢的组织转变为奥氏体。奥氏体的晶粒大小对钢冷却后的性能有很大的影响。因此，确定合适的钢的加热工艺，严格控制奥氏体晶粒大小对钢的质量有着积极的作用。奥氏体晶粒度有三种概念：起始
2、晶粒度，本质晶粒度，实际晶粒度。起始晶粒度指奥氏体形成过程结束，奥氏体晶粒边界刚刚相互接触时的晶粒大小；本质晶粒度指奥氏体晶粒长大的倾向；实际晶粒度指实际加热条件下所获得的奥氏体晶粒大小，它直接影响钢在热处理以后的性能。 三、奥氏体晶粒的显示方法与奥氏体晶粒度的测定1、奥氏体晶粒的显示测定奥氏体实际晶粒度的方法，就是将钢加热到一定温度，保持一定的时间后，用各种方法保持奥氏体晶粒间界，并在室温下显示出来。常用的显示奥氏体晶粒的方法有：1）渗碳法：低碳钢。加热到930，渗碳8h ，使渗碳层达到1mm 以上，渗碳层含碳达过共析钢成分，然后缓慢冷却，在过共析区渗碳体沿奥氏体晶界析出形成网状，以此显示奥
3、氏体晶粒大小。2）网状铁素体法：0.5-0.6%亚共析钢。加热到指定温度，保温，选择适当的冷却方法，当冷却经过临界温度Ar3-Ar1时，先共析铁素体首先沿奥氏体晶界析出，形成网状分布，就借铁素体网所分割的范围大小来确定奥氏体晶粒大小。3）网状珠光体法：适用于淬透性不大的碳钢和低合金钢。加热到指定温度，保温，一端淬入水中冷却，另一端空冷，在过渡带可看到屈氏体沿原奥氏体晶界析出，侵蚀后，屈氏体黑色网状，包围着马氏体组织，借此可显示奥氏体晶粒大小。4）加热缓冷法：过共析钢。加热到指定温度，保温，冷却到600-690，使碳化物沿奥氏体晶界析出。（本室常用）5）氧化法。用于任何钢的奥氏体晶粒的测定。试验
4、时先将试样磨光，抛光，然后在空气介质炉中加热保温，出炉淬入水中。由于晶界化学活性大，加热保温时形成较深的氧化层。用细砂纸磨去表面的氧化膜，而保留晶粒边界的氧化膜，借此可显示体晶粒大小。用这些方法测定钢的本质晶粒度时，加热规范为93010保温3-8h 。在实际生产中，需分析零件早期损坏原因而测定奥氏体实际晶粒度时，不能用上述方法来显示奥氏体晶粒，而采用特殊腐蚀剂浸蚀金相样品。常用的腐蚀剂有：1）饱和苦味酸水溶液。2）10%苦味酸水溶液中加入1-2mm 的盐酸。 2、奥氏体晶粒度的测定奥氏体晶粒度的测定有两种方法，比较法和弦计算法。1）比较法：即将制好的金相样品置于100的显微镜下观察，与晶粒度标
5、准图谱进行比较，以确定试样的奥氏体晶粒级别，按晶粒大小分为8级：1级最粗，8级最细。2）弦计算法：当准确度要求较高或晶粒为椭圆时采用。用已知长度的线段切割晶粒，用相截的晶粒总数除以选用的直线总长，得出弦的平均长度，以弦的长度根据附表数据确定晶粒度等级。要选代表性视场。 四、实验仪器设备与材料清单1、实验仪器设备箱式炉，砂轮机，预磨机，抛光机，金相显微镜2、材料清单碳钢，1#-5#砂纸，玻璃板，抛光液，呢子布，电吹风，酒精，硝酸酒精侵蚀液 五、实验步骤1、将试样（T11，16）分成多组，分别在不同的温度下（850，950，1050，等）进行奥氏体化加热，同一加热条件下的试样分别保温不同时间（15
6、min ,60min），然后再缓慢冷却至690*20min空冷；2、按要求制备金相样品（包括磨制，抛光，用4%的硝酸酒精浸蚀）；3、在显微镜下观察（100*），评定晶粒度等级。 六、实验报告要求1、实验目的意义；2、实验方法，包括实验材料，规格，处理工艺，测试方法及设备；3、对金相数据进行整理分析，说明奥氏体晶粒大小的影响因素及控制奥氏体晶粒大小的措施；4、实验心得体会及改进措施。 七、复习思考题1、A 晶粒度与加热温度和保温时间之间存在怎样的关系？2、为什么本实验方法能够确定A 的晶粒度？ 八、实验注意事项热处理操作和金相制备时注意安全，不要伤及他人。850*15min（8级），950*15
7、min（6-7级），1050*15min（4-5级）850*60min（7级），950*60min（6级），1050*60min（4级） 篇二：实验四 钢的奥氏体晶粒度的测定实验四 钢的奥氏体晶粒度的测定一、实验目的1、学会用直接腐蚀法显示奥氏体晶粒。2、掌握用比较法评定奥氏体的晶粒度。3、研究加热温度保温时间及循环热处理对奥氏体晶粒大小的影响。4、从晶粒大小的观点出发确定合理的热处理加热规程。 二、实验原理在钢铁等多晶体金属中，晶粒的大小用晶粒度来衡量，其数值可由下式求出：n =2N 1式中：n 显微镜放大100倍时，6.45cm 2 (1in2) 面积内晶粒的个数。 N 晶粒度奥氏体晶粒的
8、大小称奥氏体晶粒度。钢中奥氏体晶粒度，一般分为18等8个等级。其中1级晶粒度晶粒最粗大，8级最细小（参看YB2764）。奥氏体晶粒的大小对以后冷却过程中所发生的转变以及转变所得的组织与性能都有极大的影响。因此，研究奥氏体晶粒度的测定及其变化规律在科学研究及工业生产中都有着重要的意义。1、奥氏体晶粒度的一般概念奥氏体晶粒按其形成条件不同，通常可分为起始晶粒、实际晶粒与本质晶粒三种，它们的大小分别以起始晶粒度，实际晶粒度与本质晶粒度等表示。（1）起始晶粒度在临界温度以上，奥氏体形成刚刚结束时的晶粒尺寸，称起始晶粒度。起始晶粒度决定于奥氏体转变的形核率（n ）及线生长速度（c ）。每一平方毫米面积内
9、奥氏体晶粒的数目N 与n 及c 的关系为n N =1. 01 c 12由上式可知，若n 大而c 小，则起始晶粒就细小。若n 小而c 大则起始晶粒就粗大。在一般情况下n 及c 的数值决定于原始组织的形态和弥散程度以及加热时的加热速度等因素。由于在珠光体中存在着大量奥氏体形核部位，n 极大。故奥氏体的起始晶粒总是比较细小的。如果加热速度快，则转变被推向高温，奥氏体起始晶粒将更加细化。这是因为，随着加热速度的增大和转变温度的升高，虽然形核n 和c 都增大，但n 比c 增加的幅度更大。表41示出钢在加热时，奥氏体的n 与c 数值与加热温度的关系，由表41中的数据可知。相变温度从740提高到800时n
10、增大280倍而c 仅增加40倍。表41 奥氏体形核（n）和线生长速度（c）与温度的关系 温 度形核率（n ）（个/毫米3秒）61600 线生长速度（c ）（毫米/秒） 应当指出，奥氏体起始晶粒随加热速度的增大而细化的现象，只是在加热速度不太大时比较明显。当加热速度很大时起始晶粒不再随之细化（见表42）表42 加热速度对起始奥氏体晶粒大小的影响加热温度（淬火后铁加热方法 加热速度/秒素体消失的温度） 起始奥氏体晶粒的平均面积m2炉内加热28200感应加热1 00000这可能是由于在快速加热时，转变被推向高温(大于800)，奥氏体的核不仅可以在铁素体与渗碳体的交界面上形成，而且可以在铁素体晶粒内嵌
11、镶块的边界上形成。铁素体的含碳量虽然很低，但铁素内碳的分布是不均匀的，碳原子大都集中在嵌镶块边界。实验测定嵌镶块边界上的碳浓度或达0.20.3% 。由Fe Fe 3C 状态图可知，这样的地区，对应的奥氏体形成温度为800840（实验证明嵌镶块边界的厚度亦远大于该温度下临界晶核的尺寸）。因此，只要加热速度足以把转变温度提高到上述范围，则奥氏体的核除了在铁素体与渗碳体的分界面上形成外，还将在铁素体嵌镶块边界上大量形成，增加了形核率，因而使奥氏体晶粒进一步细化。但是，当加热速度继续增大，使转变温度超过840，因不能继续出现新的形核部位，奥氏体晶粒也将不能继续细化。上述关于加热速度的影响，是限制在常用
12、的普通加热速度范围之内。近几年来，随着科学技术的发展，出现了加热速度高于1000/秒的所谓“超快速加热淬火法”，如超高频脉冲加热，激光加热或电子束加热等方法。经过这些方法加热后以极快的令速淬火，得到的组织极细，甚至在30万倍的电子显微镜下观察，仍看不清楚该种组织的细节。（2）实际晶粒度在热处理（或热加工）的某一具体加热条件下所得到的奥氏体晶粒的大小称为实际晶粒度。奥氏体转变终了后，若不立即冷却而在高温停留，或者继续升高加热温度，则奥氏体将长大。因为上述过程在热处理时是不可避免的，所以奥氏体开始冷却时的晶粒（实际晶粒度）总要比起始晶粒大。实际晶粒度除了与起始晶粒度有关外，还与钢在奥氏体状态停留的
13、温度及时间有关，在快速加热时，与加热速度和最终加热温度有关。当加热温度相同时，加热速度越大，实际奥氏体晶粒越细小。 奥氏体晶粒的长大是自发的，因为减少晶界可以降低表面能。如果不存在阴碍晶粒长大的因素而又给以足够的时间，则从原则上说应该能长成一单晶奥氏体。但是由于存在着一些阻碍奥氏体晶粒长大的因素，所以当达到一定尺寸后就不再长大了。奥氏体晶粒的长大是通过大晶粒吞并小晶粒进行的。在长大阶段晶粒大小是不均匀的。等到各个晶粒都趋向同一大小时，晶粒不再长大。要使晶粒进一步长大，必须提高温度。实验证明，加热温度越高，晶粒长大越快，最后得到的晶粒也越粗大。显然，快速加热时，虽然起始晶粒较细小，但如控制不好（
14、加热温度过高或保温时间过长），则由于所处的温度较高，奥氏体极易长大。 为什么温度一定时，奥氏体晶粒长大到一定大小就不再继续长大了呢？为什么有的钢种奥氏体晶粒容易长大，而有的不易长大？对于这些问题目前一般都用机械阻碍理论来解释。认为钢中存在一些难溶的化合物，分布在奥氏体晶界上，阻碍了奥氏体晶粒的长大。只有当温度进一步提高，一部分化合物溶入奥氏体后，奥氏体才能继续长大。长大到一定程度后以被尚未溶解的化合物所阻碍，不能再长大。只有再提高温度才能进一步长大。由于不同钢的化学成份及冶炼方法不同，这样导致了有的钢种奥氏体晶粒容易长大，而另一些钢种奥氏体晶粒不易长大。（3）本质晶粒度把钢材加热到超过临界点以
15、上的某一特定温度，并保温一定时间（通常规定为930保温8小时），奥氏体所具有晶粒大小称为奥氏体本质晶粒度。之所以选用930，是因为对于一般钢材来讲，不论进行何种热处理，如淬火、退火、正火、渗碳等，加热温度都在930以下。如果在930保温8小时后，奥氏体晶粒几乎不长 图4-1 奥氏体晶粒尺寸变化示意图1. 本质细晶粒钢 2. 本质粗晶粒钢 大，则在热处理过程中就不会出现粗大的奥氏体晶粒。本质晶粒度即标志着上述特定温度范围内，随着温度的升高奥氏体晶粒的长大倾向：奥氏体晶粒显著长大的钢（得到奥氏体晶粒为14级），定为本质粗晶粒钢；奥氏体晶粒长大不显著的钢（得到的奥氏体晶粒度为58级），定为本质细晶粒钢。必须指出，本质晶粒度只是反映了930以下奥氏体晶粒长大的倾向。超过930以后，本质细晶粒钢的奥氏体实际晶粒度可能比本质粗晶粒钢的实际晶粒度还粗（参看图41所示）。2、研究奥氏体晶粒度的意义奥氏体晶粒度对钢的性能有着重要的影响。通常认为，本质晶粒度对钢的工艺性能影响很大，对其使用性能的影响常常是间接的，而实际晶粒度则对钢的使用性能有着更直接的影响。(1)实际晶粒度实际晶粒度粗大往往使钢的机械
