GB∕T 6394-2017 金屬平均晶粒度測定方法

金屬材料平均晶粒度的測定常用比較法，也可用截點法和面積法。這些基本測量方法以晶粒幾何圖形為基礎，與金屬或合金本身無關,非金屬材料的晶粒、晶體或晶胞的平均尺寸的測定可參照使用。如果材料組織形貌接近于某一個標準系列評級圖，可用比較法。但是，不能使用比較法中的評級圖來測量單個晶粒。

本標準所述的金屬平均晶粒度試驗方法，只測量晶粒度單峰分布試樣的平均晶粒度。對于具有雙峰(或更復雜的)分布的試樣，品粒度用本標準和YB/T42906金相檢測面上最大品粒尺寸級別(ALA晶粒度)測定方法》測量，晶粒分布特征用GB/T 24177《雙重晶粒度表征與測定方法》表征。對于細晶基體出現(xiàn)個別粗大晶粒的試樣，可用YB/T 4290進行AI.A晶粒度測定。

1、范圍

1.1本標準規(guī)定了金屬組織平均晶粒度的表示及測定方法,包含有比較法、面積法和截點法，適用于單相組織，但經(jīng)具體規(guī)定后也適用于多相或多組元試樣中特定類型的晶粒平均尺寸測定。非金屬材料如組織形貌與比較評級圖中金屬組織相似也可參照使用。

1.2本標準利用晶粒的面積、直徑或截線長度的單峰分布(近似于對數(shù)正態(tài)分布)來測定試樣的平均晶粒度，不適用于雙峰分布的晶粒度。雙重晶粒度的評定見GB/T 24177。分布在細小晶?；w上個別非常粗大的品粒的測定方法見YB/T 4290。

1.3本標準僅適用平面品粒度的測量。不適用于三維品粒度，即立體晶粒尺寸的測量。

1.4本標準僅作為推薦性試驗方法，不能確定受檢材料是否接收或適合使用的范圍。

2、概述與應用

2.1 本標準規(guī)定了測定平均晶粒度的基本方法：比較法、面積法和截點法。

2.2 比較法：比較法不需計數(shù)晶粒、截點或截矩。與標準系列評級圖進行比較,評級圖有的是標準掛圖有的是目鏡插片。用比較法評估晶粒度時一般存在一定的偏差(士0.5級)。評級值的重現(xiàn)性與再現(xiàn)性通常為士1級。當晶粒形貌與標準評級圖的形貌完全相似時評級誤差最小。

2.3 面積法：面積法是計數(shù)已知面積內(nèi)晶粒個數(shù)，利用單位面積內(nèi)晶粒數(shù)NA來確定晶粒度級別數(shù)G。該方法的精確度是晶粒計數(shù)的函數(shù)。通過合理計數(shù)可達到士0.25級的精確度。面積法的測定結果是無偏差的，重現(xiàn)性與再現(xiàn)性小于士0.5級。面積法精確度關鍵在于計數(shù)時一定要標記出已計數(shù)過的晶粒。

2.4 截點法：截點法是計數(shù)已知長度的試驗線段(或網(wǎng)格)與晶粒截線或者與晶界截點的個數(shù)計算單位長度藏線數(shù)N，或者截點數(shù)P，來確定晶粒度級別數(shù)G截點法的精確度是截點或截線計數(shù)的函數(shù)，通過有效的計數(shù)可達到優(yōu)于士0.25級的精確度。截點法的測量結果是無偏差的，重現(xiàn)性和再現(xiàn)性小于士0.5級。對同一精度水平，截點法由于不需要標記就能準確的計數(shù)因而較面積法測量快。

2.5 對于等軸晶組成的試樣使用比較法，評定晶粒度既方便又實用。對于批量生產(chǎn)的檢驗，其精度已足夠了。對于要求較高精度的平均晶粒度的測定，可以使用面積法和截點法。截點法對于拉長的晶粒組成試樣更為有效。

2.6 在有爭議時，以截點法為仲裁方法。

2.7 低碳鋼冷軋薄板鐵素體晶粒度的測定按GB/T 4335的規(guī)定執(zhí)行。

2.8 不能以標準評級圖為依據(jù)測定單個晶粒。因為標準評級圖的構成考慮到截平面與晶粒三維排列關系，顯示出晶粒從最小到最大排列分布所反映出有代表性的正態(tài)分布結果。所以不能用評級圖來測定單個晶粒。

2.9 測定晶粒度時.應認識到晶粒度的測定并不是一種十分精確的測量。因為金屬組織是由不同尺寸和形狀的三維晶粒堆積而成。即使這些晶粒的尺寸和形狀相同，通過該組織的任一截面(檢驗面)上分布的晶粒大小，將從最大值到零之間變化。因此，在檢驗面上不可能有絕對尺寸均勻的晶粒分布，也不能有兩個完全相同的檢驗面。

2.10 顯微組織中晶粒尺寸和位置都是隨機分布。不帶意向的移動視場。放置測量網(wǎng)格，隨機測量平均晶粒度才有代表性。在試樣某一部分移動視場.集中測量會產(chǎn)生不良的代表性。所謂“代表性”即意味著試樣所有的部分對結果都有貢獻，而不是帶有推測地挑選平均晶粒度的視場。

3、取樣

3.1 測定晶粒度用的試樣應在交貨狀態(tài)材料上切取。取樣部位與數(shù)量按產(chǎn)品標準或技術條件規(guī)定。如果產(chǎn)品標準或技術條件未規(guī)定，則在鋼材半徑或邊長1/2處截取。推薦試樣尺寸為10 mmX10 mm。

3.2 切取試樣應避開因剪切、加熱影響的區(qū)域。不能使用有改變晶粒結構的方法切取試樣。

4、試樣制備

4.1 有加工變形品粒的試樣檢驗平行于加工方向的檢驗面(縱截面)，必要時還應檢驗垂直于加工方向的檢驗面(橫截面)。等軸晶粒可以隨機選取檢驗面。

4.2 檢驗鐵素體鋼的奧氏體晶粒度，需要對試樣進行熱處理，具體方法按產(chǎn)品標準或技術條件的規(guī)定。如果產(chǎn)品標準或技術條件未規(guī)定，滲碳鋼采用滲碳法，其他鋼可以采用直接淬硬法或者氧化法。檢驗鐵素體晶粒度和奧氏體鋼晶粒度，一般試樣不需要熱處理。

4.3 晶粒度試樣不允許重復熱處理。

4.4 用于滲碳處理的試樣應去除脫碳層和氧化皮。

4.5 試樣的磨拋 和浸蝕按GB/T 13298 規(guī)定執(zhí)行。試樣的浸蝕應使大部分晶界完全顯示出來。

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