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金属平均晶粒度测定方法 GB/T 6394-2017

测定原理与方法分类

原理:基于通过显微镜观察金属材料显微组织中晶粒的形态和分布,采用特定方法计算平均晶粒度。晶粒度反映了晶粒大小,对金属的力学性能、物理性能等有显著影响。

方法分类

比较法:将试样的显微组织与标准评级图进行比较,从而评定晶粒度级别。这是一种相对简便快速的方法,适用于对精度要求不是极高的场合。评级图涵盖不同晶粒度级别的典型显微组织图像,通过对比相似程度确定级别。

面积法:通过测量已知面积内的晶粒数量来计算平均晶粒度。在显微镜下选取一定视场,利用图像分析软件或人工计数的方式统计晶粒个数,根据公式计算晶粒度。此方法相对精确,尤其适用于晶粒大小分布较为均匀的材料。

截点法:通过统计已知长度的测试线与晶粒边界相交的截点数来确定晶粒度。用带有刻度的目镜或图像分析工具,在显微组织图像上绘制测试线,统计截点数,再依据相应公式计算晶粒度。该方法对于晶粒形状不规则或大小差异较大的材料较为适用。

试样制备与组织显示

试样制备:从金属材料上截取合适尺寸的试样,经切割、镶嵌(如有需要)、磨制、抛光等工序,使试样表面达到光学显微镜观察所需的平整度和光洁度。制备过程要避免引入变形、过热等因素,以免影响晶粒真实形态。

组织显示:采用合适的侵蚀剂对抛光后的试样进行侵蚀,使晶粒边界显现。侵蚀剂种类和侵蚀时间依金属材料种类而定,如钢铁材料常用 4% 硝酸酒精溶液侵蚀。侵蚀后的试样在显微镜下可清晰观察到晶粒轮廓。

测定过程与结果表示

测定过程:根据所选测定方法,在显微镜下观察并记录相关数据。如使用比较法时,仔细对比试样与评级图;面积法和截点法需准确测量和统计晶粒数量或截点数。测定时应选取多个视场进行观察,以确保结果的代表性。

结果表示:晶粒度结果以晶粒度级别表示,不同测定方法对应的级别计算方式不同。同时,需注明测定方法、放大倍数、侵蚀剂等信息,使结果具有可追溯性和可比性。

GB/T 6394 - 2017 为金属材料平均晶粒度测定提供了科学、规范且实用的方法体系,广泛应用于金属材料生产、加工及相关科研领域,助力保障产品质量和推动材料性能研究。

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