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1、1 1、概述、概述 金属材料的金属材料的晶粒度晶粒度是指金属晶粒大小的度量。钢铁、有色金是指金属晶粒大小的度量。钢铁、有色金 属及其合金的晶粒大小均可以用测定晶粒度的标准方法来属及其合金的晶粒大小均可以用测定晶粒度的标准方法来 评定。评定。 晶粒大小的直观度量有晶粒的晶粒大小的直观度量有晶粒的长度直径、面积、体积长度直径、面积、体积 等但使用等但使用晶粒度级别指数晶粒度级别指数表示的晶粒度与测量方法和计量表示的晶粒度与测量方法和计量 单位无关。单位无关。 评定晶粒度的方法有评定晶粒度的方法有比较法比较法只用于等轴晶、只用于等轴晶、面积法面积法和和 截点法截点法。 评定的主要原则评定的主要原则
2、评定对像基本上评定对像基本上单相或主要是单相单相或主要是单相、或形貌与单相组织相似或形貌与单相组织相似 的其它组织。的其它组织。 检验面上要包含检验面上要包含5050个以上晶粒个以上晶粒、取、取适当的放大倍数和测量面适当的放大倍数和测量面 积积、3 3个以上个以上有代表性的试样。有代表性的试样。 晶界内包含的晶界内包含的晶粒和孪晶晶粒和孪晶带视为一个晶粒亚晶粒可用晶粒带视为一个晶粒亚晶粒可用晶粒 度方法测量节点法作为仲裁法。度方法测量节点法作为仲裁法。 第九章第九章金属的晶粒度金属的晶粒度 2 2、基本定义和符号、基本定义和符号 a a晶粒金相法显示的晶粒金相法显示的 是指经抛光和侵蚀的试样在
3、一个检验面上显示出是指经抛光和侵蚀的试样在一个检验面上显示出 来的带有来的带有曲线状晶界曲线状晶界的网状组织所形成的闭合的网状组织所形成的闭合 多边形颗粒多边形颗粒内部包含孪晶。内部包含孪晶。 b b晶粒度级别指数晶粒度级别指数 用用G G表示显微晶粒度级别试样放大表示显微晶粒度级别试样放大100100倍时在倍时在 645.16mm645.16mm2 2 内所包含的晶粒数内所包含的晶粒数n n与与G G有如下关系有如下关系 n n2 2G G 1 1 用用G GM M表示宏观晶粒度级别试样放大表示宏观晶粒度级别试样放大1 1倍时在倍时在 645.16mm645.16mm2 2 内所包含的晶粒数
4、内所包含的晶粒数n n与与G GM M有如下关系有如下关系 n n2 2G GM M 1 1 c c晶粒度的显示晶粒度的显示 本质晶粒度本质晶粒度不同钢在加热时晶粒长大倾向不同钢在加热时晶粒长大倾向 不同按规定的加热条件不同按规定的加热条件下下930930评定出评定出 的晶粒度表的晶粒度表2 2- -9 9- -1/P2881/P288中的渗碳法是一种。中的渗碳法是一种。 实际晶粒度实际晶粒度经过某一具体的热处理或热加经过某一具体的热处理或热加 工后晶粒的实际大小通常要直接显示如工后晶粒的实际大小通常要直接显示如 低碳钢的正火、退火结构钢淬火回火高低碳钢的正火、退火结构钢淬火回火高 速钢淬火等
5、速钢淬火等晶粒度。中碳钢晶粒度。中碳钢淬火或回火后淬火或回火后 常用侵蚀剂常用侵蚀剂100ml100ml的饱和苦味酸水溶液的饱和苦味酸水溶液 +10ml+10ml的洗涤剂的洗涤剂+ +几滴盐酸等。见几滴盐酸等。见P289P289。 铁素体钢的奥氏体铁素体钢的奥氏体晶粒度晶粒度的显示方法见表的显示方法见表2 2- -9 9- - 1/ 1/ P288P288。 3 3、晶粒度的测定方法、晶粒度的测定方法 a a比较法比较法 适用于具有等轴晶的材料及铸态材料。适用于具有等轴晶的材料及铸态材料。 通过与标准评级图进行对比评定晶粒度在通过与标准评级图进行对比评定晶粒度在 GB/T6394 GB/T63
6、94 中有系列的中有系列的评级图评级图1 1、1.5 1.5 、2 2、2.52.5、3 3、 3.53.51010通常采用同等的放大倍数对比。通常采用同等的放大倍数对比。 如果实际使用的放大倍数和标准评级图片不同则如果实际使用的放大倍数和标准评级图片不同则 要进行修正要进行修正 当实际使用的放大倍数为当实际使用的放大倍数为MM对照的标准评级图片对照的标准评级图片 的放大倍数为的放大倍数为MMb b此时评出的晶粒度级别为此时评出的晶粒度级别为G G 则则 真实的晶粒度级别为真实的晶粒度级别为 G= G= G G+Q+Q修正系数修正系数 Q=6.6439 lgM/Q=6.6439 lgM/MMb
7、 b 标准中有亦表可查。标准中有亦表可查。 b b面积法面积法 通过计量规定面积内的晶粒数来测定晶粒度的方法。通过计量规定面积内的晶粒数来测定晶粒度的方法。 规定面积通常为规定面积通常为5000mm5000mm2 2可用可用79.8mm79.8mm的圆形、边长为的圆形、边长为 70.7mm70.7mm正方形或正方形或80.080.080.0mm80.0mm的矩形作为测量网格。的矩形作为测量网格。 选择放大倍数使视场中的选择放大倍数使视场中的晶粒数晶粒数5050个。个。 完全落在网格内的完全落在网格内的晶粒数记为晶粒数记为n n1 1与网格边界相割的记为与网格边界相割的记为n n2 2 则则圆形
8、网格圆形网格晶粒数晶粒数n= nn= n1 11/2n1/2n2 2 正方形或矩形网格正方形或矩形网格晶粒数晶粒数 n= nn= n1 1 1/2n1/2n2 21 1 每每mmmm2 2上的上的晶粒数晶粒数 n na a =nM=nM2 2/A/AMM放大倍数放大倍数A A网格面积。网格面积。 晶粒度级别晶粒度级别 G G2.9542+3.3219 lg 2.9542+3.3219 lg n na a标准中有表可查标准中有表可查。 对于非等轴晶测出对于非等轴晶测出X X、Y Y、Z Z三个方向上的各平面内的晶粒三个方向上的各平面内的晶粒 数再计算出每数再计算出每mmmm2 2上的上的晶粒数晶
9、粒数 Nv=0.8Nv=0.8( (n nd d n nc c n nn n ) )1/3 1/3 ? n nd d、n nc c、n nn n分别是横向、纵向、法向三个垂直面上的晶粒数分别是横向、纵向、法向三个垂直面上的晶粒数 。 查表查表2 2- -9 9- -3/P2913/P291可得出可得出G G并标出并标出n nd d /n/nn n和和n nc c / /n nn n比值。比值。 c c截点法截点法 通过计量在规定长度的测量线上与晶界相交的通过计量在规定长度的测量线上与晶界相交的截点截点 数数来测定晶粒度的一种方法。来测定晶粒度的一种方法。 一个晶粒上所包含的测量线一个晶粒上所包
10、含的测量线长度长度截距截距。 试样检验面上试样检验面上晶粒晶粒截距截距的平均值的平均值 l=L/MNl=L/MN。 L L所使用的测量线长度所使用的测量线长度mmmm MM放大倍数放大倍数 N N测量线测量线L L上的截点数。上的截点数。 晶粒度级别晶粒度级别 G G3.2877+6.6439 lg3.2877+6.6439 lgMN/LMN/L 标准中有表可查标准中有表可查。 在截点法中分为直线截点法、单圆截点法、三圆在截点法中分为直线截点法、单圆截点法、三圆 截点法等截点法等以及以及专用的直线或圆截点测量网格专用的直线或圆截点测量网格和对和对 应的应的截点截点- -级别级别图可查。图可查。图图2 2- -9 9- -1/P2931/P293自学。自学。 - - d d测定晶粒度的有关标准测定晶粒度的有关标准 GB/T6394 GB/T6394 金属平均晶粒度测定法金属平均晶粒度测定法 GB/T4335 GB/T4335 低碳钢冷轧薄钢板铁素体晶粒度测低碳钢冷轧薄钢板铁素体晶粒度测 定法定法 GB/T10852 GB/T10852 铸造铝合金晶粒度测定铸造铝合金晶粒度测定 GB/T 5108 GB/T 5108 铸造黄铜晶粒度测定铸造黄铜晶粒度测定 等等。等等。 返回返回 返回返回 返回返回 返回返回 返回返回 返回返回 返回返回 返回返回
