晶粒尺寸的测定
晶粒尺寸的测定
任何一个衍射峰都是由五个基本要素组成的。
¾ 衍射峰的位置，最大衍射强度（Imax），半高宽，形态（通常 衍射峰的峰形态，可具有Gauss, Cauchy, Voigt或Pearson
VII分布）及对称性或不对称性。
¾ 不对称有为左右半高宽不对称；B为左右形态不对称；C为左右
半高宽与形态不对称；D为上下不对称；以及任意不对称；完
¾主峰最大值的对应位置为ξπ、ηπ、
ζπ。主峰的底宽与N成反比，主峰的
面积与N成正比。
¾干涉函数还表明，晶体对X射线的
衍射只在一定方向上才能产生衍射
线，而且每条衍射线本身还具有一定
的强度分布范围。
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干涉函数
2.微晶宽化效应
¾ 干涉函数的每个主峰就是倒易 空间中的一个选择反射区，他 的有效范围是： ξ=H±(1/N1)、η =K±(1/N2) 、ζ =L±(1/N3)。
IM = Ie× FHKL2× IGI2， 式中IGI2为干涉函数
ξ、η、ζ：倒易点阵的流动坐标，可为任意连续整数；
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2.微晶宽化效应
干涉函数
¾ 下图为N1=5的干涉函数曲线。整个函数由主峰和副峰组成，两 个主峰之问有N1-2个副峰。副峰的强度比主峰弱得多，主峰两 侧的第一个副峰的强度大约等于主峰的5%，第二个副峰的强度 就更弱。当N1>100时，几乎全部强度都集中在主峰，副峰的强 度可忽略不计。
用X射线粉末衍射法测定 超细晶的粒径及微观应力
适用于1~100纳米的超细晶
问题-1
用X射线粉末衍射法测定超细 晶的粒径及微观应力
¾ 粉末衍射法测定超细晶粒径的原理是什么？ ¾ 用粉末衍射法测定超细晶粒径是怎样做的？ ¾ 用粉末衍射法测定超细晶粒径要注意什么？
原始奥氏体晶粒度的测定
原始奥氏体晶粒度的测定奥氏体是一种重要的金属组织结构，在金属材料的加工和性能中起着重要的作用。
奥氏体的晶粒度是指奥氏体晶粒的尺寸和分布情况，对材料的力学性能、耐热性、耐腐蚀性等起着重要的影响。
因此，准确测定奥氏体晶粒度对于材料的研究和应用具有重要意义。
奥氏体晶粒度的测定方法有很多种，常用的方法包括金相显微镜法、电子显微镜法、X射线衍射法等。
其中，金相显微镜法是最常用的一种方法。
下面将详细介绍金相显微镜法测定奥氏体晶粒度的步骤和注意事项。
样品的制备非常关键。
样品应该是金相试样或金属材料的切片样品。
样品制备步骤包括材料的切割、打磨、精磨和抛光等。
切割要求刀口平整，打磨要求逐渐细磨，抛光要求表面光洁度高。
样品制备完毕后，可以进行金相试样的腐蚀处理，以显现奥氏体组织。
使用金相显微镜观察样品。
金相显微镜是一种特殊的显微镜，它可以对金属材料进行放大观察。
观察时，首先选择适当的倍数，使样品中的晶粒清晰可见。
然后，通过调节焦距和光源亮度，进一步优化观察效果。
观察时应注意避免光源干扰和镜头污染，以确保观察结果的准确性。
在观察奥氏体晶粒时，需要一定的经验和技巧。
奥氏体晶粒通常呈现出多边形或等轴状，大小不一。
观察时可以选择一些具有代表性的晶粒进行测量。
通过调节显微镜的焦距和光源亮度，可以清晰地观察到晶粒的边界和形状。
在观察过程中，应尽量避免晶粒的重叠和遮挡，以确保测量结果的准确性。
测量奥氏体晶粒的尺寸可以使用显微镜配备的目镜尺度或图像分析软件进行。
在使用目镜尺度测量时，需要将样品放在显微镜下，通过目镜尺度直接测量晶粒的大小。
在使用图像分析软件测量时，需要将样品放在显微镜下，将显微镜与计算机连接，并通过软件分析晶粒的图像，测量晶粒的大小和分布。
测量奥氏体晶粒的分布情况可以使用统计学方法进行。
常用的统计学方法包括平均晶粒尺寸、晶粒大小分布曲线等。
通过对多个样品的测量数据进行统计分析，可以获得奥氏体晶粒的平均尺寸和尺寸分布，进一步了解材料的晶体结构和性能。
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。
第十二章 晶粒尺度的测定及评级方法 PPT
单相铜合金晶粒度的测定(参考YB797-71)
(3) 面积计算法 在保证计算面积内不少于50个晶粒的条件下，选好有代表 性的视场，投影到毛玻璃上或摄成照片，在其上划5000平方毫 米的圆(也可小些)，然后数出在此圆内晶粒数z，再数出被圆 周所交截的晶粒度n。按下式计算出一个晶粒的平均面积 a(mm)。
第十二章 晶粒尺度的测定及评级方法
(1) 利用物镜测微尺寸出目镜测微尺(或毛玻璃投影屏上的 刻尺)每一刻度的实际值。
选定物镜，并选用带有目镜测微尺的目镜。将物镜测微尺 置于样品台上，调焦、调节样品台，使物镜测微尺的刻度与目 镜测微尺(或投影屏上的刻度尺)良好吻合 。
图1 目镜和物镜测微尺的校正 图２ 目镜测微尺的测量显示图
式中：n——每1mm3内平均晶粒数。 n1——a轴方向每一毫米长度平均晶粒数。 n2——b轴方向每一毫米长度平均晶粒数。 n3——c轴方向每一毫米长度平均晶粒数。 0.7——晶粒扁园度系数。
单相铜合金晶粒度的测定(参考YB797-71)
单相铜合金晶粒度的测定，通常用比较法，在有疑议时， 可用直测计算法或面积计算法校准。
b. 将显微图象投影到毛玻璃屏上，计算被一条直线相交的晶粒 数目，直线要有足够的长度，以便使被一条直线相交截的晶粒数不 少于10个。
c. 计算时，直线端部未被完全交截的晶粒应以一个晶粒计算。 d. 最少应选择三个不同部位的三条直线来计算相截的晶粒数。 用相截的晶粒总数除以选用直线的总长度(实际长度以毫米计)，得 出弦的平均长度(mm)。 e. 用弦的平均长度查表2确定钢的晶粒度。 f. 计算也可以在带有刻度的目镜上直接进行。
奥氏体本质晶粒度——当钢加热至930℃和保温足够 的时间所个有的奥氏体晶粒大小。它表示钢的奥氏体晶 粒在规定温度下长大的倾向。
奥氏体晶粒度的测定
奥氏体晶粒度的测定奥氏体晶粒度是指奥氏体晶粒的尺寸大小，是衡量金属材料显微组织中晶粒细小程度的参数之一。
奥氏体晶粒度的测定对于金属材料的性能和应用具有重要意义。
本文将介绍奥氏体晶粒度的测定方法和其在材料科学中的应用。
一、奥氏体晶粒度的测定方法1. 金相显微镜法金相显微镜法是一种常用的测定奥氏体晶粒度的方法。
首先，将待测材料的试样进行金相制备，即将试样进行机械研磨、腐蚀和抛光处理，然后在金相显微镜下观察试样的显微组织。
通过显微镜观察，可以直接测量奥氏体晶粒的尺寸，进而计算出奥氏体晶粒的平均尺寸。
2. 电子显微镜法电子显微镜法是一种高分辨率的测定奥氏体晶粒度的方法。
通过电子显微镜观察试样的显微组织，可以得到更精确的奥氏体晶粒尺寸。
电子显微镜法主要有透射电子显微镜和扫描电子显微镜两种。
透射电子显微镜可以观察材料的晶格结构，进而测量奥氏体晶粒的尺寸；扫描电子显微镜则可以获得材料表面的形貌信息，从而间接推断奥氏体晶粒的尺寸。
3. X射线衍射法X射线衍射法是一种非破坏性的测定奥氏体晶粒度的方法。
通过照射待测材料，利用X射线的衍射现象，可以得到奥氏体晶粒的晶格参数，从而计算出晶粒的尺寸。
X射线衍射法具有快速、准确和非破坏性的优点，适用于大批量材料的晶粒度测定。
二、奥氏体晶粒度的应用1. 材料性能评估奥氏体晶粒度是衡量金属材料显微组织细小程度的重要参数之一。
晶粒尺寸的大小会对材料的力学性能、耐磨性、耐腐蚀性等产生影响。
通过测定奥氏体晶粒度，可以评估材料的细晶化程度，从而预测材料的性能。
2. 热处理优化热处理是通过控制材料的加热和冷却过程，改变材料的显微组织和性能的一种方法。
奥氏体晶粒度的测定可以帮助优化热处理工艺，选择合适的加热温度和冷却速率，以获得细小的奥氏体晶粒和优良的性能。
3. 材料的晶界工程晶界是相邻晶粒之间的界面区域，对材料的力学性能和导电性能具有重要影响。
奥氏体晶粒度的测定可以为材料的晶界工程提供基础数据。
《晶粒尺寸的判定》课件
目录
• 晶粒尺寸的基本概念 • 晶粒尺寸的测定方法 • 晶粒尺寸的判定标准 • 晶粒尺寸与材料性能的关系 • 晶粒尺寸控制的重要性及应用 • 总结与展望
01
晶粒尺寸的基本概念
晶粒的定义
晶粒是由多个原子或 分子在空间上周期性 排列形成的晶体结构 单元。
晶粒的形状可以是立 方体、八面体、十二 面体等，取决于晶体 结构。
应用前景
该方法可广泛应用于材料科学、化学、生物学等领域的晶 粒尺寸判定，为相关领域的研究提供了一种新的工具和方 法。
研究不足与展望
研究不足
虽然我们的方法在实验中取得了较好 的效果，但在实际应用中仍存在一些 限制，例如对于某些特殊形状或排列 的晶粒，该方法可能无法准确判定。
未来展望
未来我们将继续优化算法，提高方法 的适用性和准确性。同时，我们也将 探索该方法在其他领域的应用，例如 在医学、生物学等领域进行细胞或组 织的晶粒结构研究。
形变热处理
通过塑性变形和随后的加热处理来细化晶粒，改善材 料性能。
晶粒尺寸控制的应用实例
航空航天领域
01
高强度、轻质合金的应用需要精确控制晶粒尺寸，以满足航空
航天器的严格要求。
汽车工业
02
汽车发动机和传动部件需要能够在高温和高压下稳定工作的材
料，通过控制晶粒尺寸可以提高这些部件的性能。
能源领域
03
热稳定性
较小的晶粒尺寸有助于提高金属 材料的热稳定性，使其在高温环 境下保持更好的性能。
电磁性能
某些特定材料的电磁性能会受到 晶粒尺寸的影响，通过控制晶粒 尺寸可以优化这些性能。
晶粒尺寸控制的方法
合金化
通过添加合金元素来改变合金的凝固行为，从而控制 晶粒尺寸。
晶粒尺寸测定国标
晶粒尺寸测定国标1、前言晶粒是晶体的组成单位，晶粒尺寸是影响晶体性质和性能的重要因素。
快速、准确测定晶粒尺寸的方法对于材料研究和生产具有重要的意义。
我国对于晶粒尺寸测定制定了一系列的国家标准，本文将通过对这些国标的介绍，来系统地了解晶粒尺寸测定的方法、准确性以及应用。
2、ASTM E112ASTM E112是国际上用于定义和描述晶粒结构的标准。
该标准规定了用金相显微镜测量晶粒尺寸的方法和程序。
测量过程中需要注意样品的制备，包括样品的制片和腐蚀处理，以便于清晰、准确地观察晶粒形貌。
该标准还规定了晶粒尺寸的测量方法，可以通过直接计数测量法、线交法、区域计数法等不同的方法来获得晶粒尺寸数据。
该标准对于金属材料、陶瓷材料等不同种类的材料都适用。
3、GB/T6394GB/T6394是我国用金相显微镜测量晶粒尺寸的国家标准。
该标准参考ASTM E112，规定了晶粒尺寸的测量程序和方法，包括样品的制备和观察、测量方法和设备以及数据的处理和统计。
该标准适用于金属材料和陶瓷材料等不同种类的材料。
该标准比ASTM E112多了一些内容，如样品的制片方法和显微镜的光源规范等。
4、GB/T6478GB/T6478是我国用电子后散射衍射（EBSP）法测量晶粒尺寸的国家标准。
该标准规定了EBSP法测量晶粒尺寸的方法和程序，包括样品的制备、显微镜的设置以及数据的处理和统计。
相比于金相显微镜法，EBSP法可以获得更为准确和精细的晶粒尺寸数据。
该方法适用于金属材料和半导体材料等不同种类的材料。
5、GB/T13320GB/T13320是我国用透射电子显微镜（TEM）法测量晶粒尺寸的国家标准。
该标准规定了TEM法测量晶粒尺寸的方法和程序，包括样品的制备、显微镜的设置以及数据的处理和统计。
相比于金相显微镜法和EBSP法，TEM法可以获得更高分辨率和更小的晶粒尺寸数据。
该方法适用于金属材料、陶瓷材料、半导体材料等不同种类的材料。
6、总结晶粒尺寸测定是材料科学和工程领域的重要内容之一。
20crmnti钢晶粒度检测方法
20crmnti钢晶粒度检测方法
20CrMnTi钢晶粒度检测的方法有很多种，以下是几种常用的方法：
1. 金相显微镜法：将样品进行打磨和腐蚀处理后，使用金相显微镜观察晶粒形貌和大小，通过比对标准图表或测量晶粒尺寸来评估晶粒度。
2. 电子背散射衍射（EBSD）法：借助电子显微镜和电子背散射衍射技术，可对晶粒进行定量分析和表征，包括晶粒大小、取向、晶界形貌等。
3. X射线衍射（XRD）法：通过X射线衍射分析样品的晶体结构和晶粒尺寸，运用相应的计算与推算方法来测定晶粒度。
4. 金相图像分析法：使用图像处理软件，在金相显微镜下拍摄晶粒图像，通过图像分析软件进行晶粒的计数、测量和统计，从而获得晶粒大小和分布的统计数据。
以上方法根据具体情况选择使用，需要根据实际需求和设备条件来决定使用哪种方法进行晶粒度的检测。
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一、金相显微镜的构造
光学金相显微镜的构造一般包括光路 系统、放大系统和机械系统三部分。
光路系统
放大系统
显微镜的总放大倍数M = 物镜放大倍数 ╳ 目镜放大倍数
d=
N.A.=nsin
机械系统
载物台 粗调机构 微调机构 物镜转换器
二、显微镜中的偏振光技术
偏振光显微镜的应用
组织与晶粒的显示 多相合金的相分析 非金属夹杂物的鉴别 塑性变形、择优取向的测定
在操作光学金相显微镜时应注意
1.操作者的手必须洗净擦干，并保持环境的清洁、干燥； 2.用低压钨丝灯泡作光源时，接通电源必须通过变压器，切不可误接在220V 电源上； 3.更换物镜，目镜时要格外小心，严防失手落地； 4.调节物体和物镜前透镜间轴向距离（以下筒称聚焦）时，必须首先弄清粗 调旋钮转向与载物台升降方向的关系。初学者应该先用粗调旋钮将物镜调 至尽量靠近物体，但绝不可接触。然后仔细观察视场内的亮度并同时用粗 调旋钮缓慢将物镜向远离物体方向调节。待视场内忽然变得明亮甚至出现 映象时，换用微调旋钮调至映象最清晰为止； 5.用油系物镜时，滴油量不宜过多，用完后必须立即用二甲苯洗净、擦干； 6.待观察的试样必须完全吹干，用氢氟酸浸蚀过的试样吹干时间要长些，因 氢氟酸对镜片有严重腐蚀作用。
实验四、晶粒尺寸的测定
实验目的 1.熟悉用定量金相方法测定晶粒尺寸； 2.学会用测微尺来换算晶粒尺寸的大小。
实验内容 借助测微尺测量单相或两相合金的晶粒 尺寸(在同一倍数下）。
L
=
测微尺的使用
测微目镜
测微尺
实验步骤
1.借助测微尺对测微目镜进行标定； 2.每人需在不同视场测出三个以上数据； 3.整理全部实验原始数据，按所设计的表格 （在预习报告中提前做好）分别表示出测 晶粒尺寸时的测试项目、计算式、数据， 误差及结果； . 4.按照实验报告要求完成实验报告。