ASTM-平均晶粒度實用標準測試方法

1、實用標準文案名稱： E112-96（ 2004年重新核準）平均晶粒度標準測試方法 1這一標準是根據 E112條款頒布的；E112之后緊跟的數(shù)字表示最初編輯的年份，或者表示最后修改的年份（如果有修改），括號內數(shù)字（如果有的話）則表示最終批準的年份，上標e 1表示從最后修改或批準之日起的一次編輯更換。該標準被國防部各相關部門認可使用。簡介這些金屬平均晶粒度測試方法根本上是測量過程。因為這一過程完全是獨立于金屬及其合金材料的幾何學問題。實際上， 這些基本方法也應用于評估非金屬的平均晶粒、晶體及晶胞尺寸。如果材料組織結構接近于標準對比圖譜中的某一個圖的話，可以采用對比法。截距法和求積法也經常應用于確定

2、平均晶粒度。然而，對比法不能應用于單個晶粒的測量。1 范圍1.1 本標準規(guī)定了金屬組織的平均晶粒度表示及評定方法。這些方法也適用晶粒形狀與標準系列評級圖相似的非金屬材料。這些方法主要適用于單相晶粒組織，但經具體規(guī)定后也適用于多相或多組元和試樣中特定類型的晶粒平均尺寸的測量1.2 本標準使用晶粒面積、晶粒直徑、截線長度的單峰分布來測定試樣的平均晶粒度。這些分布近似正態(tài)分布。本標準的測定方法不適用于雙峰分布的晶粒度。雙峰分布的晶粒度參見標準E1181。測定分布在細小晶?；w上個別非常粗大的晶粒的方法參見E930。1.3 本標準的測量方法僅適用平面晶粒度的測量，也就是試樣截面顯示出的二維晶度，不適用

3、于試樣三維晶粒，即立體晶粒尺寸的測量。1.4 試驗可采用與一系列標準晶粒度圖譜進行對比的方法或者在簡單模板上進行計數(shù)的方法。利用半自動計數(shù)儀或者自動分析晶粒尺寸的軟件的方法參見E1382。1.5 本標準僅作為推薦性試驗方法，它不能確定受檢材料是否接收或適合使用的范圍。1.6 測量數(shù)值應用SI 單位表示。等同的英寸英鎊數(shù)值，如需標出，應在括號中列出近似值.1.7 本標準沒有列出所有的安全事項。本標準的使用者應建立適合的安全健康的操作規(guī)范和使用局限性。1.8 章節(jié)的順序如下：章節(jié)順序范圍1奔f文獻2術語3重要性和用途4使用概述5制樣6測試7校準8顯微照相的準備9程序比較10平面法（JEFFRIES

4、）11普通截取法12海恩線截取法13圓形截取法14Hilliard 單環(huán)法14. 2Abrams 二環(huán)法14. 3統(tǒng)計分析15非等軸晶試樣16含兩相或多相及組元試樣17報告18精度和偏差19關鍵詞20附件ASTMH1粒尺寸等級基礎附件A1晶粒度各測量值之間的換算附件A2鐵素體與奧氏體鋼的奧氏體晶粒尺寸附件A3斷口晶粒尺寸方法附件A4鍛銅和銅基合金的要求附件A5特殊情況的應用附件A6附錄多個實驗室的晶粒尺寸判定結果附錄X1參考附件附錄X22、參考文獻2.1 ASTM 標準E3金相試樣的準備E7金相學有關術語E407微蝕金屬和合金的操作E562計數(shù)法計算體積分數(shù)的方法E691通過多個實驗室比較決定

5、測試方法的精確度的方法E883反射光顯微照相指南E930截面上最大晶粒白評估方法（ALA晶粒尺寸）E1181雙峰分布的晶粒度測試方法E1382半自動或全自動圖像分析平均晶粒度方法2.2 ASTM 附件2.2.1 參見附錄X23術語3.1 定義參照E73.2 本標準中特定術語的定義：3.2.1 ASTM晶粒度一一G,通常定義為公式 Nae=2g，（1）NAE為100倍下一平方英寸（645.16mm2）面積內包含的晶粒個數(shù)，也等于1倍下一平方毫米面積內包含的晶粒個數(shù)，乘以15.5倍。3.2.2 =2.13.2.3 晶界截點法一一 通過計數(shù)測量線段與晶界相交或相切的數(shù)目來測定晶粒度（3點相交認為為1

6、.5個交點）3.2.4 晶粒截點法一一通過計數(shù)測量線段通過晶粒的數(shù)目來測定晶粒度（相切認為0.5個,測量線段端點在晶粒內部認為0.5個）3.2.5 截線長度一一測量線段通過晶粒時與晶界相交的兩點之間的距離。3.3符號Ct兩相顯微組織中的基體晶粒A測量面積A截面上的平均晶粒AIi日日粒仲k舉或縱向日日粒仲k辛d平均平囿晶粒直徑（平向出）D平均空間（體積）晶粒直徑f平面計算方法的 JEFFRIES乘數(shù)G顯微晶粒度級別數(shù)l平均截距'«在兩相顯微組織中的基體晶粒上的平均截距i7非等軸晶?？v向平均線截距非等軸晶粒橫向平均線截距i7非等軸晶粒面積平均線截距l(xiāng)o基本長度32mm用于在微觀和

7、宏觀截線法說明G與l之間關系L測試線長度M放大倍數(shù)Mb圖譜中的放大倍數(shù)n視場個數(shù)Na兩相顯微組織中的測試線截過的a晶粒數(shù)目Na1X每平方毫米的晶粒數(shù)N Aa兩相顯微組織中的1X每平方毫米的a晶粒數(shù)目N AE100X每平方英寸的晶粒數(shù)Nai非等軸晶粒下縱向NaNAt非等軸晶粒下橫向NaNap非等軸晶粒卜平面上 naNi測試線上截線的數(shù)目Ninside完全在測試環(huán)中晶粒數(shù)Nint ercepted被測試環(huán)截斷的晶粒數(shù)Nl測試線上單位長度上截線的數(shù)目N Ll非等軸晶粒下縱向nlN Lt非等軸晶粒下橫向nlN Lp非等軸晶粒卜平面上 NlPi測試線與晶界相交數(shù)Pl單位長度測試線與晶界相交數(shù)Pli非等軸

8、晶粒下縱向PlPLt非等軸晶粒下橫向PlP-P非等軸晶粒卜平面上PlQcorrection factor for comparison chart ratings using a non-standard magnification for microscopically determined grain sizes.Qmcorrection factor for comparison chart ratings using a non-standard magnification for macroscopically determined grain sizes.s標準偏差Sv單相結構中晶

9、界表面積的體積比S/ot兩相結構中晶界表面積的體積比t學生的t乘數(shù)，確定置信區(qū)間VVOt兩相結構中a相體積分數(shù)95%CI95%置信區(qū)間%RA相對準確率白分速4使用概述1.1 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1.1.1 比較法：比較法不需計算晶粒、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（±0.5級）。評估值的重現(xiàn)性與再現(xiàn)性通常為土 1級1.1.2 面積法：面積法是計算已知面積內晶粒個數(shù)，利用單位面積晶粒數(shù)Na來確定晶粒度A級別數(shù)Gc該方法的精確度中所計算晶粒度的函數(shù)。通過合理計數(shù)可實現(xiàn)土0

10、.25級的精確度。面積法的測定結果是無偏差的，重現(xiàn)性小于土0. 5級。面積法的晶粒度關鍵在于晶粒界面明顯劃分晶粒的計數(shù)1.1.3 截點法：截點數(shù)是計算已知長度的試驗線段（或網格）與晶粒界面相交截部分的截點數(shù)，利用單位長度截點數(shù)來確定晶粒度級別數(shù) Go截點法的精確度是計算的截點數(shù)或截距的函數(shù)，通過有效的統(tǒng)計結果可達到±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)性小于土 0.5級。對同一精度水平，截點法由于不需要精確標計截點 或截距數(shù)，因而較面積法測量快。1.2 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。對于批量生產的檢驗，其精度已足夠了。對于要求較高精

11、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。1.3 如有爭議時截點法是所有情況下仲裁的方法1.4 不能測定重度冷加工材和平均晶粒度。如有需要。對于部分再結晶合金和輕度的冷加工材料可視作非等軸晶組成1.5 不能以標準評級圖為依據測定單個晶粒。因為標準評級圖的構成考慮到截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)分析結果。所以不能用評級圖來測定單個晶粒。根據平均值計算晶粒度級別G,僅對在每一領域的個別測量值進行統(tǒng)計分析5 .運用性5.1 測定晶粒度時，首先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

12、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，通過該組織的文檔實用標準文案任一截面（檢驗面）上分布的晶粒大小，將從最大值到零之間變化。因此，在檢測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晶粒面5.2 在纖維組織中的晶粒尺寸和位置都是隨機分布的，因此， 只有不帶偏見地隨機選取三個或三個以上代表性。只有這樣，所謂 “代表性 “即體現(xiàn)試樣所有部分都對檢驗結果有所貢獻，而不是帶有遐想的去選擇平均晶粒度的視場。只有這樣，測定結果的準確性和精確度才是有效的。6 取樣6.1 測定晶粒度用的試樣應在交貨狀態(tài)材料上切取。試樣的數(shù)量及取樣部位按相應的標準或技術條件規(guī)定6.2 切取試樣應避

13、開剪切、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。7 檢測試樣7.1 一般來說，如果是等軸晶粒，任何試樣方向都可行。However, the presence of an equiaxedgrain structure in a wrought specimen can only be determined by examination of a planeof polish parallel to the deformation axis.7.2 如果縱向晶粒是等軸的，那么這個平面或其他平面將會得到同樣的精度。如果不是等軸的，延長了，那么這個試樣不同方向的晶粒度測量會變化。既然如

14、此，晶粒度大小應該至少由兩到三個基本平面評定出。橫向，縱向和法向。并根據16 章計算平均值。如果使用直線而不是圓圈測量非等軸晶粒截點，可有兩個測試面得到結果截點數(shù)，而不是面積法中所說的三個。7.3 拋光的區(qū)域應該足夠大，在選用的放大率下，至少能得到5 個區(qū)域。在大部分情況下，2最小的拋光面積達到160mm就足夠了，薄板和絲材除外。7.4 根據E-3推薦的方法，試樣應當磨片，裝配（如果需要的話），拋光。根據E-409所列出的， 試樣應被試劑腐蝕。to delineate most, or all, of the grain boundaries （see alsoAnnexA3）.8 校準8.1

15、 用千分尺校準物鏡，目鏡的放大率。調焦時，設置在2%內8.2 用毫米尺測量測試直線的準確長度和測試圓的直徑。9 顯微照片的準備When photomicrographs are used for estimating the average grain size,顯微照片按E883準備。10 比較法10.1 比較法適用于評定具有等軸晶粒的再結晶材料或鑄態(tài)材料10.2 使用比較法評定晶粒度時，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。因此本標準有下列四個系列標準評級圖：10.2.1 系列圖片1:無攣晶晶粒（淺腐蝕）100倍，晶粒度級別：00, 0, 1? 2 , 1, 11? 2,

16、2, 21? 2 , 3, 3 1? 2,4, 4 1? 2 , 5, 5 1? 2, 6, 6 1? 2 , 7, 7 1? 2 , 8, 8 1? 2 , 9, 9 1? 2 , 10。10.2.2 系列圖片2:有攣晶晶粒（淺腐蝕）100倍，晶粒度級別：1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8。10.2.3 系列圖片3 :有攣晶晶粒（深腐蝕）75倍，晶粒通稱直徑：0.200, 0.150, 0.120, 0.090, 0.070,0.060, 0.050, 0.045, 0.035, 0.025, 0.020, 0.015, 0.010, 0.005mm。10.2.4 系列圖片4:鋼中

17、奧氏體晶粒（滲碳法）100倍，晶粒度級別：1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,8。10.3表1列出了各種材料建議使用的標準評級圖。例如，有攣晶銅及黃銅（深腐蝕），使用系列圖片3。TABLE 1 Suggested Comparison Charts for Metallic MaterialsNoir 】一The1登芻/口口3 are upon the 皿軌gary practices inFar 3P老七immuc prepared accordiks to ip«ial i«chHiq<LueL. theMawiaP ale Number日融ic agnifi

18、catonAluminum1DDXCcf>ptr a.ne Mpper-baw alloys Jttill m rv75X, 100XlAraiffit A4Iran and steel:AusteniteDior IV100XFerritic1D0XCaLfburzedwoxII100XMagnes-mm and nndgne& un-base 3 leysor 1iDflXNjekel and nick也 kt且騙 R電尸II1D0XSuper-sCreng：h m oysor 1100XZinc and znc-bass allays1 or 111DQXappropnic

19、e CQinpaiiMnwjths3Va箏i% in aeccnrdaDC«mndjidL sh.Dujld b在 sheeted on m strucrural-注1:系列圖片1, 2, 3, 4的標準晶粒尺寸例子如圖 1, 2, 3, 4所示。FIG- 1 Example erf Untwinried Grains (Flat Elclil frorn Plate I.Grain Size N«. 3 at 1WXFIG. 2 Eigmp陋 of Twin Grains (Flat Etch) frooi Plate II. Gram Size Non 3 at KMX

20、FIG. 3 Exanifsle of Twin Grains Cofitrasl Eich from PlMe III. Grain Size 0,的由 mm at75XFlGr 4 Example of Aualenlte &slns 硝 Steel Trom PW m Gr程r»Size Ha 3 art 1OTX10.4 顯微晶粒度的評定通常使用與相應標準系列評級圖相同的放大倍數(shù)，直接進行對比。通過有代表性視場的晶粒組織圖象或顯微照片與相應表系列評級圖或標準評級圖復制透明軟片比較，選取與檢測 圖象最接近的標準評級圖級別數(shù)，記錄評定結果。10.5 觀察者進行評定時，要選

21、擇正確的放大率，區(qū)域合適的尺寸晶粒級別，有代表性視場的試樣的截面和評定平均晶粒度的區(qū)域。詳見 5.210.6 每個試樣應進行三四處代表性區(qū)域的晶粒度評定。10.7 當待測晶粒度超過標準系列評級圖片所包括的范圍或基準放大倍數(shù)(75, 100)不能滿足需要時，根據注 2和表2進行換算。Non 2If the 目mia uze recited ia A STM numbor&h d 返 ccuve- to uq 山目 E4LiTionLEup.0=2匕史(此弧)(2)趾r* 01 3 co口ectig, factor thsf - jdded to tbs 町niKiv-ziam tize

22、of the ipecHuen, viewed at the njagwficitLoiiL, M instead of at rbe baiir ina 沙由uati曲二 M卜(、三工 or 10OK), to yield du ASTM 5run-Lizf n'jinb!. Thus, for a nuzmiication of 25X. ths tnw ASTM gnm七ize mucuVei b 砧ui uimb* leaver Mu dut of <he皿 phetotu;-cic graph af 100X Q - 7) Lil cut fcr4(XlX. die t

23、rue ASTM grain-iiz&25K0 2150 J3DD.06Da .075C 1D50.135D 15CU.K 口口.2100.2700渤怛為gjie.o)力神酉13.6)日卻2日山;I1.fi)15向出mmMIXI3JM7：SO.flIS(L0223也眥0M7SO.OM0.M7S0.075小附口工1H也加(B.2)俚叫P.2)50MJ舊期(4,6)柿小0.flJ日同(2刈，由75K口峨0010QQ15QQ第QK5網Q4M5口口山Q.DW。1式0 150”2.3網盟他卻(B.3)網圈7)但m(5.73俗名47)收.機料為(2.5)1D0X0.003750.00750112D

24、.015口力博0.口前0.004CLM5C.D45D.CraQ.O870皿0.113(13-25(11.2)10.0)血冷出和口期(fi卻他明H-&I二 L母2DQK閱1gD.D0375o.DasflD.anTE口固。D0I30.0117DD1«0.Q225二E二號Q.0M0 M5Q.05S11叼舊期(11.2)叫0W)(0 1)阻6悔m17撕由制帽口1H<DDXJ0O25Q CQ37口.口口 50.WC 口時0.011DQ125C.D1SC.0175Q.Q2250 000.0375(14.33(12.3)01-7|CW-T)do.oiC0.7)冉N(flJO)(7-2

25、>植卻5Mx0 M3D.DC40.K50.007口儂a.aio0.DI20.014Q.01S*必。皿(12.3E(11.4)口朝(W.3)曲戟舊內(7"(7.2)TABLE 1 Microscopically determined Grain Size Relatiofisliips losing Plale HI af Vanaus MagnificatiofisNari 1-Fii2' lixmriiL siiiii dijmirtM, d. til mm； in nartatiMMi iffuit1 il*m： ASTI HAin 占izt itid血btz, G

26、Npn NMa劍石dw? far Pb-tf ID 返 73X附言 3 data)Chan PitLira! NuPibsr PLite IIIMwniFkaliQn :1123450 T 910111213 楠r加為期為網乳就刁04Da o.laD.iDQl'1-0.亡口(40.d EIE.10.8 在晶粒度圖譜中，最粗的一端視野中只有少量晶粒，在最細的一端晶粒的尺寸非常小，很難準確比較。當試樣的晶粒尺寸落在圖譜的兩端時，可以變換放大倍數(shù)使晶粒尺寸落在靠近圖譜中間的位置。10.9 The use of transparencies 4 or prints of the standar

27、ds, with the standard and the unknown placed adjacent to each other, is to be preferred to the use of wall chart comparison with the projected image on the microscope screen.10.10 使用相同的方法，不同的測量人員經常得到有細微差別的結果，期望提供不同測量值偏差。10.11 重復試驗時，會與第一次出現(xiàn)發(fā)生偏差，通過改變放大率，調整物鏡，目鏡來克服10.12 對于特別粗大的晶粒使用宏觀晶粒度進行的測定，放大倍數(shù)為 1倍，直

28、接將準備好的有代表性的晶粒圖象與系列評級圖1 （非攣晶）和圖2及圖3 （攣晶）進行比較評級。由于標準評級圖是在 75倍和100倍下制備的，待測宏觀晶粒不可能完全與系列評級圖一致，為此宏觀晶粒度可用平均晶粒直徑或表3所列的宏觀晶粒度級別數(shù)來表示，見注 3。Note 3 If the grain size is reported in ASTM macro-grain size numbers, it is convenient to use the relationship:& = 2 M=6 64 Idg o Mwhere Q m is a correction factor that

29、 is added to the apparent grain size of the specimen, when viewedat the magnification M instead of at 1X, to yield the true ASTM macro-grain size number. Thus, fora magnification of 2X, the true ASTM macro-grain size number is two numbers higher (Q = +2), and for4X, the true ASTM macro-grain size nu

30、mber is fournumbers higher ( Q = +4) than that of the corresponding photograph.TABLE 3 h*acfoscopic Gram Size RelaUor&hips Computed for Uniform. Randomly Onerrted, Equiaxed Gijmis1 cTosvopwaLt'nunb«r; M-l2 3, M4? 3, M- J 5 md M-l J.3 ErEipondTw ink1口端口picall,，dm1保Lud grwin siu(G OO. 0.

31、0 1 and 1 0.VatD CraMCramnUfi iAimA Sfjln ArtiW A明好 D arwltfT M«n Inwreept用-'eNo./rnm1 HcJin? nm5mmin.mnim. mm'1 KK1 rmM-D口口融口國2 0025 P必M-0.5own0.7112.41413DJ1.10M-1JQMflt1.DC供3金1.DD25.4LDO0.00221.41也心0.7QT21.41n.8410 0031ZW皿B0 50Q16007DTM-2 5-C0C442總22S 10 35415 1口占石M-a.oD.0IX-24.13016

32、1 3D25012.7口.500O.OO&G1H.00.1771071M仍白力IM目.00如仙D.125BJQIB0.354KM 50.017511,3157 0Q 0BM7 5150.2070Q24S10.DG40 320儂56 3S0.250M-&.5D.Q35122.esML51口 04425.34D.2W0.04M32.0020.16D.Q3I24.490.1770.0701福260.0221370口.14。M-7.0.nni!4.DCi10 Dfi口 CJHB3 17.125M-7 5口 1*0W.517 - >0U11Q2 57QJ0&o 1 3 3

33、o- 5- -1 1 o 1- Av o £ 1- n- .-DI.D.a.0,43.5.aJ.&l.u.».B.31 ? "3 2 nie.J.lla&.e,s.-al.l.2.3 131J372也眄曲,4.42必S.2SCM。輜B霹0D747*3CM8 84070.1M10.51D.12J1497220 17717 06*21021.0225.002130.S726.730J13E0OT3經05文檔M1&"3xlflr"KW*4刃口.1軀12B.03JM7.8122J253£.42.DD丁乳丁也50.00D

34、.2B11B1.D3.M5.53+1 as74.31.BBD.5&5叩鈿0 307250.02 $23叩。1和SE141557口 57Q 71W”口枷3S2J1 782 7021 3352.61.1e題上0&41附職M-1Q.00.794512.131J2®1 9531.1244.2i.DO舐41.D0100.0MklO.fl1.122724.1口岫1_M10.09437.20.B4133.11.1 BM-11.D1.5B?1024.1O.flJOD.0770 78*31.20.707制工1.41141 4511 52.3*51446.3CKM45 W口配7藐3。85

35、2341時順卓MU12.Q3 175204B.10115口儂0 56122.11»72 00其口 QMH2.33.9062921.60 2500397D5061E90.451177122221 9，佃283.50230.34S.sm1B.50.42DZ3S237.3i*-13.0W40&6.30.1370.244D.307is.a0.M4電力2翦aukN-13,37.3175043,1Q 13口 1的口桀目14.1Q.31B12j5TH313M-13 59S7957咐口Q 1110 173Q33413.1弧瑪丁11.73 55普日通MklU11.0557132.1口臉10 1

36、4DD3D1U.S悔.53.7J373.2W-14.012.S&&81&2E0.0790.1220.2B111.00.2M044.00川口.口1S.AS4100MJo.tm0.2530.M0.22S074.44443.310.13比較程序可以用來評判鐵素體鋼經過McQuaid-Ehn測試（參見附錄A3A3.2)或其它任何方法顯示出的奧氏體晶粒尺寸（參見附錄 A3、A3.2 ）。經過McQuaid-Ehn測試得到的晶粒（參見附錄A3）可以通過在100X晶顯微圖像中和標準晶粒度圖譜圖IV相比較得到其晶粒尺寸。測量其它方法得到的奧氏體晶粒度（參見附錄A3）,可將100X晶顯微

37、圖像中和圖I、n或IV中最相近的結構相比較。10.14所謂“ SHEPHER斷口晶粒尺寸方法”是通過觀察淬火鋼（2）斷口形貌并與一系列標準斷口相比較6來判別晶粒尺寸。試驗發(fā)現(xiàn)任意的斷口晶粒尺寸和ASTM1粒尺寸吻合良好。這種吻合使得奧氏體晶?？梢酝ㄟ^斷口晶粒尺寸來判斷。11面積法（通常是5000mm）,選擇一個至少能截獲 50個晶粒的放大倍在顯微照片上選擇一個已知面積數(shù)。調好焦后，數(shù)在這個范圍內的晶粒數(shù)。指定區(qū)域的晶粒數(shù)加上被圓圈截獲的晶粒數(shù)的一半就是整個晶粒數(shù)。如果這個數(shù)乘上f,在表五中有JEFFRIES乘數(shù)對應的放大率。1X每平方毫米的晶粒數(shù)，由以下公式計算出：“小皿+血彳）Nnsid e

38、是完全落在網格內的晶粒數(shù)，Nntercepted是被網格所切割的晶粒數(shù)，A平均晶粒度也就是NA的倒數(shù)。即1/ NA。平均平面晶粒直徑d （平面出），是平均晶粒度 A勺平方根。晶粒直徑 沒有物理意義。因為它代表的是正方形晶粒區(qū)域。TABLE 6 Relationship Between Magnification Used and Jeffnes:Multiplier, A for an Area of 5000 mm3 幅 Circle of 79.8-mmOiatnet的f =0.OOONM4M卻nifLatisn died.Jeffres' Muldplier, f.to Qbmi

39、n Grainsi'Tim5D.00D2100.0225D.125500.57 F1.125100工口1504.56一0 25012.53001B.D5叩肛0750112.51DOO200.DAs 75 dizE酰白e nagftifMiicfl. JePr>es' nurtp er. f becomes yinrty rf Ilie area used; rs 525 nvm2 （a. crte erf M.f-nm d aneter）.11.2 為了能夠獲得測試環(huán)內晶粒的數(shù)目和測試環(huán)上相交的晶粒數(shù)目，有必要用油筆或鋼筆 在模板上的晶粒做記號。面積法的精度與晶粒的數(shù)目有

40、關。但是在測試環(huán)中晶粒的數(shù)目不能超過100,否則會變得乏味和不準確。經驗表明選擇一個倍數(shù)使視野中包含50個晶粒左右為最佳。由于需要在晶粒上做記號以獲得準確的計數(shù)所有這種平面法比截點法效率低。11.3 測量視場的選擇應是不帶偏見地隨機選擇允許附加任何典型視的選擇才是真實有效的11.4 在最初的定義下，NO.1晶粒為在100X下有1.000晶粒/英寸2, 1X下有15.500個晶粒/mm2。在其它的非標準環(huán)組成的面積中，從表 4中找出最相近的尺寸來判斷每平方毫米下實際的晶粒數(shù)。ASTM!粒度G可以通過表6由Na （1X每平方毫米的晶粒數(shù)）用（公式 1） 計算得出。TABLE 6 Grain Siz

41、e Equations Relating Measured Parameters tothe Microscopically Determined ASTM Gram Size. GNOTE 1Deteimiiie :he ASTM Gcaia Size, G, the fallowing equataoiiLNOTE 2-The second and tbdid eqmtiPH are for 3nlmle P欣 sain劈 me tunNell 3-To coaveit nucrometre to ullinxeties. divide Vy 1000.NOTE 4-=A calculat

42、ed G va加里 of- I correspcodz tc ASTT1 G - 00Equa:icnUnitEG = i33219：B eg 應:-七 in mm'3G =" M3856 lag CV： - 3.3浦% / mm"1G= i-e.6*3E56 lcg.cFJ - 3.28S己 m mm-P<5 = (-fl,M385C Oflia0-32Se(in mm12截點法12.1 截點法較面積法簡捷，建議使用手動記數(shù)器，以防止記數(shù)的正常誤差和消除預先估計 過高或過抵的偏見12.2 對于非均勻等軸晶粒的各種組織應使用截點法，對于非等軸晶粒度，截點法既可

43、用于 分別測定三個相互垂直方向的晶粒度也可計算總體平均晶粒度。12.3 ASTM平均晶粒度 G和直截面之間沒有直接的聯(lián)系，不像面積法中G, Nae, N a和A之間有確定的聯(lián)系。關系式不運用于等軸晶粒。在100倍的放大下，平均截面上32mm 的平均晶粒度計算公式為：產.<3 = -lcg2 G = 10.00 - 2hg2fG= 10.00 + 210gA這里 岫是 32mmand , and N- l are in millimetres at 1X or number of intercepts permm for the macroscopically determined gra

44、in size numbers and in millimetres or number per mm on a field at 100X for the microscopically determined grain size numbers. Using this scale, measured grain size numbers are within about 0.01G units of grain sizenumbers determined by the planimetric method, that is, well within the precision of th

45、e test methods. Additional details concerning grain size relationships are given in Annex A1 and Annex A2 .12.4 The mean intercept distance, , measured on a plane section is an unbiasedestimate of the mean intercept distance within the solid material in the direction, or over the range of directions

46、, measured. The grain boundary surface area-to-volume ratio is given exactly by S = 2 Nl when NL is averaged over three dimensions. These relations are independent of grain shape.晶界表面積比由 3= 2 N公式算出。這個關系式與晶粒形狀無關13直線截點法13.1 估算出被直線截出的晶粒數(shù)，不低于 50個。可以通過延長測試線和擴大放大率得到13.2 為了獲得合理的平均值，應任意選擇35個視場進行測量。如果這一平均值的精

47、度不滿足要求時，應增加足夠的附加視場。13.3 計算截點時，測量線段終點不是截點不予計算。終點正好接觸到晶界時，計為0.5個截點，測量線段與晶界相切時，計為1個截點。明顯地與三個晶粒匯合點重合時，計為1.5個截點。在不規(guī)則晶粒形狀下，測量線在同一晶粒邊界不同部位產生的兩個截點后有伸入形 成新的截點，計算截點時，應包括新的截點。13.4 應該排除有4個或更多方向直線排列，中度偏離等軸結構的截點計算?？梢允褂脠D5中的四條直線。+事+ Ii十Ke If t喇N收H E m小 由表曲勺人處 與看也小 心曬 到川5M 皿 七Ees W：匚limit1rnriMu mm,DurabM'. rm25

48、0.070 陽HM.T53.06映M制期T的 9W.9 2Fewic 9FIG. S Pattern far lnterce|4 Counting13.5對于明顯的非等軸晶組織，如經中度加工過的材料，通過對試樣三個主軸方向的平行線束來分別測量尺寸，以獲得更多數(shù)據。通常使用縱向和橫向部分。必要時也可使用法向。圖1任一條100mm線段，可平行位移在同一圖象中標記處五次來使用14圓截點法14.1 圓截點法被hiilliard underwwood 和adrams提倡。它能自動補償而引起的偏離等軸晶粒誤差。圓截點法克服了試驗線段部截點法不明顯的毛病。圓截點法作為質量檢測評估晶粒度 的方法是比較合適的。

49、14.2 單圓截點法14.2.1 運用直線法測量偏離等軸晶粒的晶粒度，如果不是很小心的操作可能會引起偏差。圓截點法會削除偏差。14.2.2 使用的測量網格的圓可為任一周長，通常使用100mm,200mnf口 250mm.測度圓不應該比最大的晶粒小。14.3 三圓截點法14.3.1 試驗表明，每個試樣截點計數(shù)達500時，常獲得可靠的精確度，對測量數(shù)據進行開方檢驗，結果表明截點計數(shù)服從正態(tài)分布的統(tǒng)計方法處理，對每次晶粒度測定結果可計算出置信區(qū)間。但是如果每個視場產生40100個截點計數(shù)，誤差也會容易產生。因為每一視場的晶粒結構是變化的。至少應該選擇5個視場，一些金相實驗者認為，選 10個區(qū)域，每個

50、區(qū)域4050個點最合適。對大多數(shù)晶粒結構，在510區(qū)域選擇400500截點，精確度將會大于10%14.3.2 測量網格由三個同心等距，總周長為500mm勺圓組成，如圖5所示。將此網格用于測量任意選擇的五個不同視場上，分別記錄每次的截點數(shù)。然后計算出平均晶粒度和置信區(qū)間，如置信區(qū)間不合適，需增加視場數(shù)，直至置信區(qū)間滿足要求為止。在測試中允許使用合適尺寸的刻線，但希望觀察者能找出推薦刻度正確閱讀的難點，運用手動記數(shù)器，完整依次閱讀每個圓上的點數(shù)直到計算出晶界面所有的點數(shù)。手動記數(shù)器可以避免預先估計的過高過低的偏差。14.3.2.1 選擇適當?shù)姆糯蟊稊?shù)，使三個圓的13t驗網格在每一視場上產生40個1

51、00個截點數(shù),目的是通過選擇 5個視場可獲得400個500個總截點計數(shù)。14.3.2.2 測量網格通過三個晶粒匯合時截點計數(shù)為2個- 當jVl =Tm1.1 3.3根據以下公式計算 -尸，N和Pi是截面上的點數(shù)，1是測試線長度， 娓放大 心=麗率1.2 3.4 計算平均截距 T, * *運用表6中的方程式或表4,圖6中的數(shù)據，可的出晶粒度 NL , PL, 丁TABLE 4 Grain Srze Relmionships Compuled foe UFiifofm, Rardomly Oriented, Equiajred GrainsGrari Size Ng.GramAJnc AreaA Gram Area? Aver-age Dtarrwef T Mtan ntefM：pl.M.Gifcjin2 at HOAX NgJmm2 al IX mm2p峭mmumee師 Hq rWi二二口 25s.asD2M12M4O.SOEO5