晶粒度测试与判定
晶粒度操作规程
晶粒度操作规程晶粒度是指材料中晶体的尺寸和形状。
晶粒度的大小和分布对材料的性能具有重要影响，因此需要进行晶粒度的测量和控制。
以下是晶粒度操作规程的一般步骤和方法。
一、晶粒度的测量方法1. 金相显微镜法：通过研磨、抛光和腐蚀样品，使用金相显微镜观察晶体形态，并测量晶粒尺寸。
2. 电子显微镜法：通过扫描电子显微镜或透射电子显微镜观察和测量晶体形态和尺寸。
3. X射线衍射法：利用X射线衍射仪测量晶胞参数，根据晶胞参数计算晶粒尺寸。
4. 裂纹法：利用材料中的裂纹或界面来测量晶粒尺寸。
二、晶粒度的操作规程1. 样品的制备：根据需要测量晶粒度的材料，选择适当的方法进行制备。
通常需要先研磨和抛光样品，然后腐蚀、蚀刻或者使用其他方法来暴露晶体。
2. 测量方法的选择：根据材料的性质和需要测量的晶粒度范围，选择合适的测量方法。
金相显微镜法适用于较粗晶粒的材料，电子显微镜法适用于较小尺寸的晶粒，X射线衍射法适用于晶胞参数已知的材料，裂纹法适用于裂纹或界面已知的材料。
3. 样品的观察和测量：根据选择的测量方法，进行样品的观察和测量。
在金相显微镜法中，需要调整放大倍数和对焦来观察晶体形态和尺寸，并使用尺寸测量软件或图像分析仪来测量晶粒尺寸。
在电子显微镜法中，需要使用适当的条件和技术来观察和测量晶体形态和尺寸。
在X射线衍射法中，需要根据测量的衍射图样计算晶胞参数，并根据计算结果推算晶粒尺寸。
4. 数据的处理和分析：根据测量得到的数据，进行数据处理和分析。
可以计算晶粒的平均尺寸、尺寸分布以及其他参数。
可以使用统计学方法对数据进行处理和分析，得到准确的晶粒度结果。
5. 结果的报告和记录：将测量得到的结果进行报告和记录，包括样品信息、测量方法、测量结果以及其他相关信息。
需要保留样品和相关数据，以备后续的检查和参考。
三、晶粒度操作规程的注意事项1. 样品的制备过程中要注意保持样品的平整和纯净，避免引入额外的杂质和影响。
2. 在观察和测量过程中，要避免因为操作不正确或者设备参数设置不当而引入误差。
金属晶粒度评级标准
金属晶粒度评级标准
金属晶粒度是指金属材料中晶粒的大小和形状特征。
晶粒度的大小对金属材料的力学性能、物理性能和腐蚀性能有着重要的影响。
因此，对金属材料的晶粒度进行评级是非常重要的。
下面将介绍金属晶粒度评级的标准。
首先，金属晶粒度评级的标准主要有两种方法，一种是显微镜观察法，另一种是X射线衍射法。
显微镜观察法是通过显微镜对金属材料的横截面进行观察，根据晶粒的大小和分布情况进行评定。
而X射线衍射法则是通过X射线对金属材料进行照射，根据衍射图样分析晶粒度的大小和分布情况。
其次，对于显微镜观察法，评定金属晶粒度的标准主要有GB/T 6394-2002《金属材料晶粒度测定方法》和ASTM E112-13《标准试验方法用光学显微镜观察金属晶粒度》等。
这些标准主要是通过显微镜观察金属材料的晶粒大小、形状和分布情况，然后根据标准中的图表和描述进行评定，最终给出晶粒度的等级。
另外，对于X射线衍射法，评定金属晶粒度的标准主要有GB/T 6394-2002《金属材料晶粒度测定方法》和ASTM E112-13《标准试验方法用X射线衍射法测定金属晶粒度》等。
这些标准主要是通过X射线对金属材料进行照射，然后根据衍射图样的分析结果进行评定，最终给出晶粒度的等级。
综上所述，金属晶粒度评级标准是非常重要的，它对金属材料的性能有着直接的影响。
因此，在实际生产和应用中，需要严格按照相关标准对金属材料的晶粒度进行评定，以确保金属材料的质量和性能达到要求。
同时，对于不同的金属材料和不同的应用领域，可以选择合适的评级方法和标准，以便更好地评定金属材料的晶粒度。
钢的晶粒度测定
T10钢 退火
珠光体+ 渗碳体网
6）、网状屈氏体法 对于使用其他方法不易显 示的共析钢，可选取适当尺寸 的棒 状试样，进行不完全淬火。 在原始奥氏体晶界将有少量细珠 光体（团状屈氏体）呈网状显示 出原始奥氏体晶粒形貌。
45钢
不完全淬火
淬火马氏体+屈氏体网 400X
2、奥氏体钢的晶粒度 1）、奥氏体钢的实际晶粒度取决于原 热处理状态。 2）、考虑到奥氏体钢出现孪晶会混淆 晶粒计数，显示晶粒形貌应采用适当的腐 蚀剂，使孪晶显示尽量降到最低的程度。 晶界腐蚀法最常用的试剂为100ml饱和苦味 酸水溶液+0.5~1%烷基磺酸钠，或100ml饱 和苦味酸水溶液+0.5~1%白猫洗洁剂，腐蚀 2~5分钟。
（二）、晶粒度的测定方法 1、比较法 比较法是通过与标准评级图对比准评级图
2、弦计算法 先将待测试样选择有代表性的部位置于100X下观察，当晶 粒过大或过小时，倍数可适当缩小或放大，使视场内直径上不 少于50个晶粒为限。 用所测量目镜上选择出几条足够长的线段（长度相等）， 数出直线截的晶粒总数，线段端部未被完成交截的晶粒应按一 个晶粒计算，然后按下列计算弦的平均长度，查表确定晶粒度 级别。 d=nL/ZM 式中 d——弦的平均长度 n——线段条数，一般3条 L——每条线段长度（mm），一般取50mm Z——相截晶粒总数 M——放大倍数
铝铸棒晶粒度标准(一)
铝铸棒晶粒度标准(一)铝铸棒晶粒度标准随着先进工业领域的不断发展，铝合金材料在各个行业中被广泛使用。
铝铸棒作为铝合金的一种重要型态，其晶粒度标准直接关系到材质的性能和应用领域。
下面就铝铸棒的晶粒度标准做一些简单介绍。
什么是铝铸棒晶粒度标准?铝铸棒晶粒度标准是指对铝铸棒中晶粒大小的一些标准化要求，常见于工业生产中。
铝铸棒晶粒度指的是其组织中晶粒的尺寸和分布等参数。
晶粒度小，强度大、耐久性好，故能够在工业、军事和民用领域的制造中得到广泛应用。
铝铸棒晶粒度标准有哪些?铝铸棒的晶粒度标准主要有三类：1.ASTM标准：美国材料测试学会，其标准指定了铝铸棒晶粒度的范围，以及晶粒在材料中的分布情况等。
2.GB标准：中国国家标准化委员会，对铝铸棒晶粒度经行了规范化和统一化的要求。
3.JIS标准：日本工业标准，对铝铸棒的晶粒度指标和铝铸棒的性能进行了标准化。
以上三种铝铸棒晶粒度标准在铝铸棒材料生产过程中，应用较为广泛。
如何选择合适的铝铸棒晶粒度?在选择铝铸棒晶粒度时，应根据其应用领域和要求进行合理选择。
若需要高耐腐蚀及热稳定性时，则应选择晶粒尺寸较小的铝铸棒；若需要较高的强度和耐久性时，则应选择较大晶粒尺寸的铝铸棒。
在选择具体的铝铸棒晶粒度之前，还需考虑铝铸棒的成分、加工和应用环境等因素。
总之，铝铸棒晶粒度标准不仅对铝合金材料的质量和功能有较大影响，同时也是企业在采购铝铸棒时需要重点关注的一个参数。
铝铸棒晶粒度的检测方法为了确认铝铸棒是否符合各项晶粒度标准的要求，需要进行晶粒度测试。
常见的晶粒度检测方法包括：1.金相显微镜观察法：通过在铝铸棒切割组织切片的方式，然后在金相显微镜下观察晶粒的尺寸、形态以及排列状态等。
2.SEM扫描电镜观察法：利用SEM扫描电镜可以更细致地观察到晶粒的细节和形态，从而更全面地检测铝铸棒的晶粒度。
3.光电子显微镜观察法：通过显微镜观察铝铸棒组织样品中的晶格缺陷、液相和晶相区域密度的变化来确定晶粒度的大小。
第二节 晶粒度检验
概述
晶粒度直接关系到相关材料的物理与化学性能。 晶粒度： 晶粒度指多晶体内晶粒的大小量度。
用晶粒号、晶粒平均直径、单位面积或单位体积内的 晶粒数目定量表征。
由美国材料试验协会(ASTM)制定的、并被世界各国 采用的一种表示晶粒大小的方法为:
实际检验时，一般采用放大100倍的组织与标准晶粒 号图片对比的方法判定。
1、比较法
比较法是通过与标准评级图对比来评定晶粒度的。 适用于等轴晶粒的完全再结晶材料或铸态材料。
实际晶粒度：实际加热条件下得到的奥氏体晶粒度或从钢 材上截取试样所测得的晶粒大小) 本质晶粒度：加热（930±10）℃、保温3～8h，冷却，与 标准晶粒度等级图比较，确定的试样的晶粒度，本质晶粒 度代表钢的晶粒长大倾向
一、奥氏体晶粒的显示
对于碳素钢和合金钢，由于在室温条件下，奥氏体组织 一般已经不存在了（除奥氏体钢外），奥氏体晶粒度的 测量是采用许多原理、构想，通过间接的形式显示示出 来，得以知道材料的奥氏体晶粒度。所以，一旦在奥氏 体已经发生转变不存在的条件下，需要再次提到前面的、 高温条件下的奥氏体的时候，可以简单地直接说：奥氏 体（晶粒），而不必特别说明是（原）奥氏体（晶粒）。 但是，如果室温情况下，涉及到需要描述高温奥氏体化 过程中奥氏体的晶界的位置在室温情况下的状况的时， 最好采用“原奥氏体晶界”的说法。
奥氏体的晶粒度
表示方法为：设(n)为放大100倍时每平方英寸（645mm2） 面积内的晶粒数,用N表示晶粒大小的级别（晶粒度）则：
n=2N-1
若n为放大100倍时每1mm2面积内的晶粒数则
n=2N+3
晶粒越细，n越大，N也越大
一般将N小于4的称为粗晶粒，5～8称为细晶粒，8以上称 为超细晶粒。
晶粒度检测 (3)
晶粒度检测引言晶体的晶粒度是指晶体内部晶粒的大小和形状。
对晶粒度进行检测和分析是材料科学领域中的重要任务之一。
精确的晶粒度分析可以帮助我们理解材料的微观结构和性质，从而指导材料的设计和优化。
本文将介绍晶粒度检测的原理、方法和应用，并探讨一些常见的晶粒度检测技术。
晶粒度检测原理晶粒度检测的主要原理是通过显微镜观察晶体表面的晶粒边界，并计算晶粒的尺寸和形状参数。
通常使用图像处理技术和计算机软件来自动化地进行晶粒度分析。
具体而言，晶粒度检测的原理可以分为以下几个步骤：1.图像获取：首先需要获得晶体的显微镜图像。
可以使用光学显微镜、扫描电子显微镜等设备来获取高分辨率的晶体图像。
2.图像预处理：对获取的图像进行预处理，包括去噪、灰度化、二值化等操作。
预处理的目的是提高图像的对比度和清晰度，方便后续的图像处理和分析。
3.晶粒边界提取：通过边缘检测算法，提取晶体图像中的晶粒边界。
常用的边缘检测算法包括Sobel算子、Canny算子等。
4.晶粒尺寸计算：根据提取到的晶粒边界，计算晶粒的尺寸参数，如晶粒的平均直径、面积、周长等。
5.晶粒形状分析：通过计算晶粒的形状参数，如圆度、长宽比等，来描述晶粒的形状特征。
6.统计分析：对晶粒的尺寸和形状参数进行统计分析，得到晶粒分布的统计特性，如平均晶粒尺寸、晶粒尺寸分布等。
晶粒度检测方法根据晶粒度检测的具体需求和条件，可以采用不同的方法进行晶粒度检测。
常见的晶粒度检测方法包括：1.光学显微镜方法：使用光学显微镜观察晶体表面的晶粒边界，并手工测量晶粒的尺寸和形状参数。
这种方法操作简单，但对操作者的视觉判断和手工测量能力要求较高。
2.扫描电子显微镜方法：使用扫描电子显微镜观察晶体表面的晶粒边界，并借助计算机软件进行晶粒度分析。
这种方法具有较高的分辨率和自动化程度，但设备和软件成本较高。
3.X射线衍射方法：利用X射线衍射仪测量晶体的衍射图样，并通过衍射峰形状和强度分析得到晶粒的尺寸和结构信息。
晶粒度测定方法及评级 [兼容模式]
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晶粒度检验晶粒度是晶粒尺寸大小的量度，是金属材料的重要显微组织参量。
•晶粒度检验：借助金相显微镜测定钢中实际晶粒度和奥氏体晶粒度。
•晶粒度检验包括组织显示和晶粒度测定两部分。
•奥氏体晶粒度显示是晶粒度检验工作中的难点。
F钢与A钢的奥氏体晶粒度形成及显示对于铁素体钢奥氏体晶粒的显示方法:国家标准GB/T6394-2002《金属平均晶粒度测定法》规定可使用渗碳法、氧化法、铁素体网法、渗碳体网法、直接淬硬法、网状珠光体法、相关法、模拟渗碳法等。
1 渗碳法适用范围：C≤0.25%的碳素钢及合金钢具体步骤：•将试样在930±10 o C渗碳、并保温6h，渗碳层≥1mm，并使其表层有过共析成分。
•缓冷后在渗碳层的奥氏体晶界上析出渗碳体网。
•试样冷却后经磨制和腐蚀，显示出过共析区奥氏体晶粒形貌。
晶粒度的显示：由沉积在晶粒边界上的渗碳体显示浸蚀剂：1）3%-4%硝酸酒精溶液2）5%苦味酸溶液3）沸腾的碱性苦味酸钠水溶液2 氧化法适用范围：w(C)＝0.25%-0.60%的碳钢和合金钢一般采用气氛氧化法，步骤如下：•经抛磨（用400粒度或15цm）的试样抛光面朝上置于空气炉中加热（w(C) ≤0.35%时，加热温度900℃±10℃ ；w(C)＞0.35% 时，加热温度为860℃±10℃），保温1h，然后水冷。
•根据氧化情况可将试样倾斜10o ~ 15o进行研磨和抛光，直接在显微镜上测定晶粒度。
也可在真空中加热并保温，空气中冷却或缓冷，使晶界氧化，同样进行上述处理后测定奥氏体晶粒大小的方法为真空法。
晶粒度显示:用15%盐酸酒精溶液3 铁素体网法适用范围：含碳量为0.25%-0.60%的碳素钢和合金钢。
具体步骤：•对于（w(C)≤0.35%时，加热温度900℃±10℃ , w(C)＞0.35%时，加热温度为860℃±10℃）至少保温30min，然后空冷或水冷。
•经磨制和侵蚀，显示出沿原奥氏体晶界分布的铁素体网。
晶粒度的测定方法
晶粒度的测定方法晶粒度是指晶体内部的晶粒大小。
晶粒度的测定方法对于材料的性能和品质有着重要的影响。
下面将介绍几种常用的晶粒度测定方法。
1.金相显微镜法金相显微镜法是最常用的晶粒度测定方法之一、该方法基于金相显微镜的原理，通过对材料进行金相切片和腐蚀处理，观察切面上晶粒的形貌和大小来确定晶粒度。
该方法操作简便，适用于各种金属和合金材料的晶粒度测定。
2.显微照相法显微照相法是通过显微镜和照相设备对材料的显微组织进行观察和记录，然后利用显微照片进行晶粒度测定。
该方法可以对显微结构中的晶体进行精确的测量和分析，尤其适用于有细小晶粒的材料。
3.X射线仪测量法X射线仪测量法是利用X射线衍射原理来测定晶粒度的方法。
通过测量材料中的X射线衍射图样，利用布拉格方程计算晶格常数后，再结合织构测量等方法，可以推算出晶粒的尺寸和分布。
该方法适用于晶粒在纳米到微米尺寸范围内的测定。
4.电子背散射法电子背散射法是利用电子背散射器（EBSD）来测定晶粒度的方法。
EBSD可以通过对材料表面的电子背散射信号进行采集和分析，来获得晶粒的晶格方位和形貌信息。
该方法可以在纳米尺度下进行晶粒度测定，并可以对晶粒边界、晶胞取向和位错等进行研究。
5.中子衍射法中子衍射法利用中子的原理和特性对材料的晶格结构和晶粒度进行测定。
中子具有较好的穿透性和灵敏度，可以通过材料的散射响应来确定晶粒的大小和形貌。
该方法适用于各种晶体材料，在晶体结构研究和材料科学领域有重要的应用价值。
综上所述，晶粒度的测定方法有金相显微镜法、显微照相法、X射线仪测量法、电子背散射法和中子衍射法等。
不同方法适用于不同尺度和类型的晶体材料，可以根据需要选择合适的方法进行测定。
这些方法的应用能够提供关于材料结构和性能的有价值的信息，对于材料研究和工程应用都具有重要意义。
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1．晶粒度
晶粒大小的度量称为晶粒度。
通常用长度、面积、体积或晶粒度级别数等不同方
晶粒大小的度量称为晶粒度通常用长度面积体积或晶粒度级别数等不同方
法评定或测定晶粒度大小。
使用晶粒度级别数表示的晶粒度与测量方法和计量单
位无关。
2．实际晶粒度（如按照产品实际热处理条件进行渗碳淬回火后进行测试的晶粒度）实际晶粒度是指钢在具体热处理或热加工条件下所得到的奥氏体晶粒大小。
实际
晶粒度基本上反映了钢件实际热处理时或热加工条件下所得到的晶粒大小，直接
影响钢冷却后所获得的产物的组织和性能平时所说的晶粒度如不作特别的说明
影响钢冷却后所获得的产物的组织和性能平时所说的晶粒度，如不作特别的说明，一般是指实际晶粒度。
3．本质晶粒度（如按照GB/T6394中渗碳法进行测试的晶粒度）
本质晶粒度是用以表明奥氏体晶粒长大倾向的晶粒度，是一种性能，并非指具体
的晶粒。
根据奥氏仁晶粒长大倾向的不同，可将钢分为本质粗品粒钢和本质细晶
粒钢两类。
就是这个材料的底子好不好，耐热处理晶粒不长大的能力好不好。
测定本质晶粒度的标准方法为：将钢加热到930℃±10℃，保温6h后测定奥氏体
晶粒大小，晶米度在1级～4级者为本质粗晶粒钢，晶粒度在5级～8级者为本质细
晶粒大小晶米度在级级者为本质粗晶粒钢晶粒度在级
晶粒钢。
加热温度对奥氏体晶粒大小的影响见下图
一般情况下，本质细晶粒钢的晶粒长大倾向小，正常热处理后获得细小的实际晶粒，淬火温度范围较宽，生产上容易掌握，优质碳素钢和合金钢都是本质细晶粒钢。
本质粗晶粒钢的晶粒长大倾向大，在生产中必须严格控制加热温度。
以防过热晶粒粗化。
值得注意的是加热温度超过930℃。
本质细晶粒钢也可能得到很粗大的奥氏体晶粒。
甚至比同温度下本质粗晶粒钢的晶粒还粗。
至比同温度下本质粗晶粒钢的晶粒还粗
4.晶粒度测试时机
4.1需经过如渗碳、淬火等热处理过程的原材料棒料/板料/型材。
确保原材料晶粒度符合要求。
（说明：原材料如果进行晶粒度检测合格，后续零件只要不要发生超过930摄氏度的热处理过程，那么后续热处理不会对晶粒度造成长大。
）
4.2后工序需经过如渗碳、淬火等热处理过程的锻造毛坯件或者直接使用的锻造件。
确保锻造过程未使晶粒变得过大。
（说明：锻造过程温度达到1000摄氏度以上，如锻造工艺和后续正火不当，可能会造成原材料晶粒长大，所以就算原材料晶粒度合格，锻造后也要进行检测。
避免价值较高的毛坯热处理后报废）
粒度合格锻造后也要进行检测避免价值较高的毛坯热处理后报废）
4.3客户成品图纸有晶粒度要求的成品。
确保成品实际热处理条件下的晶粒度合格。
（说明：材料实际热处理条件没有标准中规定的方法严酷，可能按照标准检测晶粒度不合格，实际热处理条件下有一定合格可能性）
晶粒度不合格实际热处理条件下有定合格可能性）
6.奥氏体晶粒度显示方法（将奥氏体晶粒显示出来，可被测量）
6.1.后续有渗碳工序待检测对象，参考GB/T6394中模拟渗碳法处理（简述
61后续有渗碳工序待检测对象参考
930ºC±10 ºC，保温6小时，快冷至马氏体）。
产品规范有其他要求，优先按照产品规范执行，如：ASTM E112、ISO643。
6.2.后续普通淬回火或感应淬火标准进行检测，参考GB/T6394中氧化法或直
后续普通淬回火或感应淬火标准进行检测参考/
接淬硬法处理。
产品规范有其他要求，优先按照产品规范执行，如：ASTM E112、ISO643。
7.晶粒度检测方法
7.1 依据GB/T 6394中比较法或截点法检测，按照国标GB/T6394如果优势晶粒面积占比大于或等于90%可以只汇报一种晶粒。
双重晶粒度依据GB/T 24177进行检测，ALA晶粒依据YB/T4290检测。
7.2 依据产品规范中要求的ASTM E1181，ASTM E930；ISO643，ISO14250。
8.结果判定
8.1.如果规范中仅规定了一个级别范围，如使用GB/T6394的测试，只要90%
81如果规范中仅规定了一个级别范围如使用的测试只要
以上的优势晶粒符合这个范围就可以。
ASTM 系列标准中未找到10%这个定义，那么只要晶粒不是单峰正态分布的话，如果出现双峰，其中一个峰的晶粒度在级别要求范围外，就要判定为不合格。
级别要求范围外就要判定为不合格
8.2.如果规范既规定了一个级别范围，又规定了不允许有混晶。
如果是单峰分
布级别在允许级别范围外，或那么出现双重晶粒度或者ALA状态的晶粒度的情况，就应汇报并判定为不合格。
8.3.如果产品规范中规定了允许有一定百分比的大晶粒或者小晶粒，那么按照
产品规范进行判定。
如ASTM A29/A29M-15 5.1.2中规定的细晶粒钢只要保证70%以上的晶粒在5级或以上。
如ASTM A29/A29M15 5.1.1中规定的粗晶粒
ASTM A29/A29M-15 5.1.1
钢只要保证70%以上的晶粒在1级~5级。