晶粒尺度的測定及評級方法

1、第十二章第十二章晶粒尺度的測定及評級方法晶粒尺度的測定及評級方法一、原理概述一、原理概述金屬及合金的晶粒大小與金屬材料的機械性能、工藝性能及物理性能有密切的關系。細晶粒金屬的材料的機械性能、工藝性能均比較好，它的沖擊韌性和強度都較高，在熱處理和淬火時不易變形和開裂。粒晶粒金屬材料的機械性能和工藝性能都比較差，然而粗晶粒金屬材料在某些特殊需要的情況下也被加以使用，如永磁合金鑄件和燃汽輪機葉片希望得到按一定方向生長的粗大柱狀晶，以改善其磁性

2、能和耐熱性能。硅鋼片也希望具有一定位向的粗晶，以便在某一方向獲得高導磁率。金屬材料的晶粒大小與澆鑄工藝、冷熱加工變形程度和退火溫度等有關。晶粒尺寸的測定可用直測計算法。掌握了這種方法也可對其它組織單元長度進行測定，如鑄鐵中石墨顆粒的直徑；脫碳層深度的測定等。某些具有晶粒度評定標準的材料，可通過與標準圖片對比進行評定。這種方法稱為比較法。1直測計算法(1)利用物鏡測微尺寸出目鏡測微尺(或毛玻璃投影屏上的刻尺)每一刻度的實際值。選定物鏡，并

3、選用帶有目鏡測微尺的目鏡。將物鏡測微尺置于樣品臺上，調(diào)焦、調(diào)節(jié)樣品臺，使物鏡測微尺的刻度與目鏡測微尺(或投影屏上的刻度尺)良好吻合(如圖121所示)。圖121目鏡和物鏡測微尺的校正圖122目鏡測微尺的測量顯示圖已知物鏡測微尺的滿刻度為1mm，共分為100格，則最小格為0.01mm。在這一物鏡的放大倍數(shù)下，物鏡測微尺的Y格與目鏡測微尺的X格(或投影屏上的刻度)相重合，則目鏡測微尺(或投影屏上)上的每一刻度格值即可求得：0.01YmmX??

4、格值例一：物鏡測微尺的10格和目鏡測微尺上的20格重合，則：目鏡測微尺的每一刻度格值100.010.00520mm???例二：物鏡測微尺的30格和投影屏刻尺上的30格重合，則：投影屏刻尺上的每一刻度格值300.010.0130mm???(2)利用已知目鏡測微尺的格值(或投影屏格值)進行晶粒尺寸或其它組織單元長度的測定。在得知格值后，可取掉物鏡測微尺，放上被測樣品，利用帶有測微尺的目鏡(或?qū)@微圖象投影到毛玻璃屏上)進行測量。為了使測量結(jié)

5、果更具代表性，在數(shù)出測微尺刻尺線段上表122粒度號計算的晶粒平均直徑(mm)弦的平均長度(mm)一個晶粒的平均面積(mm2)在1mm3內(nèi)晶粒的平均數(shù)量31.0000.8751120.7130.6500.52.810.5000.4440.25800.3530.3130.12522.610.2500.2220.06256420.1770.1570.031218130.1250.1110.015651240.0880.07830.007811

6、44850.0620.05530.00390409660.0440.03910.001951158570.0300.02670.000983238180.0220.01960.000499268290.01560.01380.00024262144100.01100.00980.000122741458110.00780.00680.0000612107263120.00550.00480.0001316010518(3)測定非等軸晶粒

7、時(扁園或伸長的)，沿試樣的三軸線分別計算出各軸線方向每一毫米長度的平均晶粒數(shù)目。每一軸線方向的平均晶粒靈敏，必須在不少于三條直線上求得。由試樣三個軸線方向得出的每一毫米長度的平均晶粒數(shù)量值之積乘以晶粒扁園系數(shù)0.7，即可求出每1mm3內(nèi)的平均晶粒數(shù)。再查表92確定其晶粒度。1230.7nnnn?AAA式中：n——每1mm3內(nèi)平均晶粒數(shù)。n1——a軸方向每一毫米長度平均晶粒數(shù)。n2——b軸方向每一毫米長度平均晶粒數(shù)。n3——c軸方向每一

8、毫米長度平均晶粒數(shù)。0.7——晶粒扁園度系數(shù)。3單相銅合金晶粒度的測定(參考YB79771)單相銅合金晶粒度的測定，通常用比較法，在有疑議時，可用直測計算法或面積計算法校準。(1)比較法a.試樣制備好后，在放在100倍顯微鏡下進行全面觀察，選好有代表性的視場與標準級別圖比較，確定晶粒度，并且晶粒平均直徑(mm)表示。b.若晶粒度超過標準級別范圍時，可在適當倍數(shù)下進行觀察，再與標準級別圖比較，然后再材料表123換算成標準晶粒度。c.若晶粒