YB-T-5148-1993.pdf
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1、中华人民共和国黑色冶金行业标准 金属平均晶粒度测定法 ti n 1 5 1 4 8 - 9 3 Me t a l - me t h o d s f o r e s t i ma t i n g t h e a v e r a g e g r a i n s i z e 司引言 木标准适川十测定金属材料晶粒度。由于它纯粹以晶粒的几何图形为基础, 与材料人q完全无k-, 因此,本方法也可以用来测定非金属材料中品粒的大小。本标准侧定品粒度的方法有比较法、丽积 法和截点法。 1 . 1范 围 1 . 1 . 1 术标准包括完全或上要由单相组成的金属平均晶粒度的测定方法和表d , 原则 司时.这些方 法
2、也适用于与 标准评级图形貌相似的仟伺组织 1 . 1 . 2 如材料的组织形貌与标准评级图中仟 一 系列的图形相似, 则,j 使用比较法任何情况 卜 都 1 以使用面积法和截饭法。 1 . 1 . 3 测定等轴晶粒的品粒度, 使用比较法最简便。其精确度可以达到生产检验的要求。如要求吏 i i 的精确度.则使用面积法和截点法。非等轴的晶粒不能使用比较法。 1 . 1 . 4 木标准中,“ 品粒”是指e n 界范围内格个区域。在有孪品材料中.每个晶粒和L内部的李晶 带应视为一个晶V v , . 1 . 5 亚晶粒的大小,可用测定晶粒度的方法来测 、 . 1 . 6 如有争议,截点法是仲裁方法 1
3、. 1 . 1 木标准不适用于深度冷加工材料或部分再结晶的变形合金的晶粒度测定 如要测定径度或巾 度冷加1 . 材料的晶粒度,应视该材料的组织是出非等轴晶粒所组成。 1 . 2 使用概述 1 . 2 . 1 测定晶粒度时, 首先应认识到晶粒度的测定并不是 一 种 于 分精确的测敬oi4 1 因为金属组织是巾 不H 7 尺寸和形状的_维r,I n 粒堆集而成。叩使这些晶粒的尺寸和形状相同,通过该组织的任截面 ( 检 验面)七分布的晶粒大小将是从最大值到零之间变化。因此,在检验Ifi i - I 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。 1 . 22 从统计学考虑晶粒计数
4、,一 般应用时,每一个给定面积内含有1 0 0 粒以 L 便, ,I 满足统C F 学条 件,妇d ; 测定时,为便于计数可降到5 。 粒。因此,侧定晶粒度时,必须选择恰当的放大倍数和测却面 积 1 . 2 . 3 F,e 粒度的侧定应在侮个试样检验面上选择=个或 一 个以 卜 有代友 V i 的视场内进行。 所谓 叫l 表性”即体现试样所有部分都对检验结果有所贡献,而不是带有假想地去选择平均晶粒度的视1f h.只 有这样,测定结果的准确性和精确度才是有效的 1 . 2 . 4 使用比较法时,如需复验,应改变观察的放大倍数,以克服初验结果可能带有的 仁 观偏见 1 . 2 、 5 不同观侧者的
5、测量结果在预定的置信Ix I司内有差异是允许的。 2 定义及符号 2 . 1“ t ,2 . 1粒度”是晶粒大小的4i度 通常使用长度、面积或体积来表厂 J几 不同方法评定或测定晶板郎 大小。而使用晶粒度级别指数表不的晶粒度 卜 : 测量方法及使用单f亿尤关 中华 人 民共 和 国冶 金 工 业部 1 9 9 3 一 1 2 - 0 8批 准 门 9 9 4 一 0 1 0 实施 、 “ r 7 门 4 89 3 2 . 2 晶粒度级别抬数 2 . 2 . 1 S微品粒度级别指数G: 在1 0 0 倍下6 4 5 . 1 6 - 111 1 积内包含的晶粒数n , “有如F关系 ”2 2 .
6、2 . 2 宏观晶粒度级别指数G1 , :在1 倍 F 6 4 5 . 1 6 - e IM积内包含的品粒数n i CN有如 F关系 n二 2 M 2 . 3 符号及其说Il) J( 见表1 )。 表 符号名称及L兑 : “心叭 6 6 139 1, -If h 材口空 : V I , 微品粒度级别于 旨 数 次观 品 杭度级别抬数 从川 It t 人六 数 突 际使片 的狡 大 倍数 级别抬数的修 正系 数 对品粒图象 平面 c A照片)5 1 用的测 A : F 51 格面积 完全辉六测 嗽网 格 内的 品 Yd : 数 8lk 测 W . I131 格 听切 刘 的 晶牡 数 测 从 网
7、格 内的 品粉 l h 数 试 样检 il l 而 卜 1平方么火内的品 v 数 试 样险脸 面 1-.品t v 的平均rh T 积 测 , t 网格的 长 度 在 观测 ift i 全 侧U网格 , 一甲 . 界相交的政点数 试 样检 w “ 面米测1;i 网格 1 的品 界 戚 点 数 试 样检验 e i F .,W , 粒的平均截距 侮亡方 毫 米内的品粒数 晶 t公 称 八径 早 粉 弗 吧 特 N为G式 3): G M 二 G S M + Q M (3 ) Q M二 6 . 6 4 3 9 1 9 M . . . . . . . . . . . . . . . ,二( 4 ) . 2
8、 面积法 面积法是通过统计给定面积内晶粒数。 来测定晶粒度的。 4 . 2 . , 品粒数” 的统计 4 . 2 . 1 . 1 将已知面积的圆形侧鼠网格置于品粒图象L , 选用视场内至少能获得5 0 个晶粒的放大倍数, 然后统计完全落在测最网格内晶粒数n 1 和被网格所切割的晶粒数” : 。于是,该面积范围内的晶粒计数 。 为公式 ( 5): 一 合 2 一 ( 5 ) 通过 , ,可由 公式 ( 6 ) 求出 试样 检验面 每平方老 米内 的晶粒 数n , ) ii r 5 1 4 8 9 3 n -一A (6 ) 式 中L 1一一 观测用的放大倍数。 、所使用的测缺网格内的晶粒计数; 。
9、 2 A1 . 一所 使 用 的 测 量冽 格 而积 , mm 为1 简化日算,常) F 1 5 0 0 o m m r lk l 积的测吐网格, 一 是简化公式 ( 6)为公式 ( 7) ” 、 二0 . 以 ) 0 2 - 材 “ n ( 7 ) 式中:M一一观tk il 川的放大倍数 n 5 0 0 0 r n m z 侧鼠网格内的品粒计数 4 . 2 . 2 晶粒度级别指数召的计算按公式 ( 8); G二一2 . 4 ; 1 2 十3 . 3 2 1 9 t K n , tt t, ,一 ( 8 ) 式中:” a 一一试样脸验面f .每平方毫米内的品粒数 0 . 2 . 3 非等轴晶粒
10、,应统计纵向、横向和法向一个斤相垂肖平面内的晶粒数 琢立方毫米内的晶粒 数n v 按公式 ( ,)计算: ,= 0 . 8 “ 户 9 A m ; , 、 。 。 、 。 , 4 4 ( ” 式 中 n x fl 一 纵 向 面 每 平 方 毫 米 内 晶 粒 数 ; n * N - 横向A每平方 毫米 内 晶粒数 几 法 而 法向而每、 r 方 毫米内 晶粒数 利 用 叭 值 从 表蕊 查 出 级 别 指 数 , 并 将, , 韶。 iE 护 LI n Po i n i 甘 咐 加 在 级别 指 数 脚 标 , 以 表 r 晶粒的形状 东3 截点法 截点法是通过统计给定长度的侧狱网格上的品界
11、截一, 数宋 测定品粒度的 截点的测定可借助各种类型仪器进衍。为 产 避免汁数差ii , I建议用截 从 法讨,采用手 动口数器进 丁 截点统计 对丁 卜 均匀等轴晶粒的各种组织,应使用截点法。对 J几 作等轴品粒,截点法既而 刊 月es 一 分别测定 个相h垂直方向的晶粒度,也可计算出总休的平均晶粒度。 4 . 3 . 1 截点法的测定 4 . 3 . 1 . 1 截点N:观侧面r 晶界Il测量网格的交点。 4 . 3 . 1 . 2 截即 :覆盖在一个晶粉上的侧量线段的长度。 4 . 3 . 1 . 3平均 截喻试 样检验面上 晶粒 截距的平均依按公 式 ( 1 0 ) 计算: LM -
12、n ( 1 0 ) 式中:L -所使用的测鼠网格长度, .m, J -观侧用的放大倍数; 入 一测凌网格乙L _ 的截点数 4 . 3 . 1 . 4 d 社心级V i 指数G的计算按公式 ( 1 1 ) 一 3 .28 7 7 , 6 .6 4 3 9 19 ( MT n 式中:叼、N . L同4 . 3 . 1 . 3 。 4 . 3 . 2 5 0 0 测量网格的使用; 4 . 3 . 2 . 1 为 l0 使用简便,采用5 0 0 . m测缺网格。少 七 尺寸如图 1 听 、 1 玉 f5 1 乙 巳9 3 盯酬引|11.|es.一| 乍 一卜芬一.- 一一 一止些巡+ 图 1 截点法
13、用的加。 mo 1 测鼠网格 1!1 线总长:5 训 ;艘长 总 和:2 别 0 + 1 6 日 . 下 8 33 洲() . 。 几 个 圆的山径分助为川 5 8 、 邓. (, 5 、邪. 洲 4 . 3 . 2 , 之 使用5 如。m测厦网格计得的截点数浑,根据观测用的放大倍数脚,从表生或图2可杏出 晶粒度级别指数召;从图3可查出平均截距1 。 用于5 。 。 mm侧量网格上 截点计数确定暴微晶粒度级别指数表见表4 。 和表功 召口卜+八存 、 “ 【 5 1 4 69 3 表4 u 放大供数召 一 砍人六 数G卜 川1 . 2 8 8 2 5 L . 3 b G 5 0 3 . 3 5
14、 6 7 5 1 . 5 2 6 l 0 0 33 . 3 5 6 1 2 .5 6 . 0 0 0 I s 0 6 . 6 2 6 2 0 0 7 . 3 5 6 一 2 5( 、8 咬 L ) 1 3 0 0 8 . 5 2 6 一 4 0 0 9 . 3 5 6 5 0 0 1 0 . 0 0 ( 、 6 0 0 1 0 . 5 2 6 7 0 0 1 0 . 9 7 1 8 o0 1 4. 45 6 9 0 0 1 1 . 6 9 6 1 l6ua 12.oea1200 11644 表 4 b 一一 5 0一2 . 0 0 0 5 5一 1 .7 26 6 0一 1 . 4 71 6
15、5 1. 2 4 3 习 一I 0 2 9 7 1一0 . 9 8 8 7 2一 0 .9 4 8 7 3一0 . 9 0 8 7 4一0 . 8 6 9 7 5 0 . 8 3 0 7 6 -0 . 7 9 2 7 7一0 . 7 5 4 7 8一0 . 7 1 7 7 9 - 0. 6 80 8 1 一0 . 6 4 4 8 1一0 . 6 0 8 8 2 0 . 5 7 3 8 3一0 . 5 3 8 8 4一 p . 5 0 3 8 5 0 , 4 6 9 8 6 0 . 4 3 5 8 7一 卜A 0 2 8 8一 0 . 3 6 9 8 9一 0 . 3 3 6 9 00 3 0
16、4 A L一0 . 2 7 2 9 2一0 . 2 4 1 9 3一0 . 2 0 9 9 4一0 . 1 7 9 g 5 0 . 1 4 8 9 6一0 . 1 1 8 9 7一O . O N A 9 8一之 7 . 1 1 5 8 9 9 - 0 . 0 2 9 一 ; 。2。 一 士 _)一 一 :十: : 1 1 1 t 0 . .4 0 1 一 ;二 : .;: ; 1 1 5+ ) 4 0 3 一一 :一 : :二 1, ; 一1 2 7十 0 . 6 9 ( 一1 2 8 一1 2 9 一:;立;: : : : : .; : 一 1 4 6十 0 9 2 一1 4 7十 1 .
17、1 1 2 一 一1 5 6 1 1 . 2 6 5 : : : :于 一 一 一 一 、 1 1 毖 r 4 8 一 9 3 ,. ,户 ,.种 户,种 种户 _ 4 40 争 卜可 于 十 1 衬 41训 叁 川山当1湘 lira袋 君 娟 针 寸 照 供 卜 廿 黝 拼 渊 江 1 广 ! t1,:III IfRI. , jt 葬 裹 姗 靴附 姗哪渊姗毓瓣戮 呵渊麟而 州训那韦 侧嫌州一丽 创琳冲 4 悠械姗 平 一一 仁口川 熙阶贬1 耳一弧燕 娜 洲 ,湘 j ,1 I t 困 I ,: 上 r , ,小 注 , 卜上 黑 黔 越 困磊积从赛创州昭彩赌侧套 塑侧翻六拯裸9玲圈间毫三
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