在鋼鐵等多晶體金屬中，晶粒的大小用晶粒度來(lái)衡量，其數(shù)值可由下式求出：

    式中：n—顯微鏡放大100倍時(shí)，6.45cm2 （1in2）面積內(nèi)晶粒的個(gè)數(shù)。

    N—晶粒度奧氏體晶粒的大小稱奧氏體晶粒度。鋼中奧氏體晶粒度，一般分為1～8等8個(gè)等級(jí)。其中1級(jí)晶粒度晶粒最粗大，8級(jí)最細(xì)小（參看YB27—64）。

    奧氏體晶粒的大小對(duì)以后冷卻過(guò)程中所發(fā)生的轉(zhuǎn)變以及轉(zhuǎn)變所得的組織與性能都有極大的影響。因此，研究奧氏體晶粒度的測(cè)定及其變化規(guī)律在科學(xué)研究及工業(yè)生產(chǎn)中都有著重要的意義。

    一、奧氏體晶粒度的一般概念

    奧氏體晶粒按其形成條件不同，通常可分為起始晶粒、實(shí)際晶粒與本質(zhì)晶粒三種，它們的大小分別以起始晶粒度，實(shí)際晶粒度與本質(zhì)晶粒度等表示。

    1、起始晶粒度

    在臨界溫度以上，奧氏體形成剛剛結(jié)束時(shí)的晶粒尺寸，稱起始晶粒度。起始晶粒度決定于奧氏體轉(zhuǎn)變的形核率（n）及線生長(zhǎng)速度（c）。每一平方毫米面積內(nèi)奧氏體晶粒的數(shù)目N與n及c的關(guān)系為

    由上式可知，若n大而c小，則起始晶粒就細(xì)小。若n小而c大則起始晶粒就粗大。

    在一般情況下n及c的數(shù)值決定于原始組織的形態(tài)和彌散程度以及加熱時(shí)的加熱速度等因素。

    由于在珠光體中存在著大量奧氏體形核部位，n極大。故奧氏體的起始晶粒總是比較細(xì)小的。如果加熱速度快，則轉(zhuǎn)變被推向高溫，奧氏體起始晶粒將更加細(xì)化。這是因?yàn)椋S著加熱速度的增大和轉(zhuǎn)變溫度的升高，雖然形核n和c都增大，但n比c增加的幅度更大。表1—6示出鋼在加熱時(shí)，奧氏體的n與c數(shù)值與加熱溫度的關(guān)系，由表1—6中的數(shù)據(jù)可知。相變溫度從740℃提高到800℃時(shí)n增大280倍而c僅增加40倍。

  表1—6   奧氏體形核（n）和線生長(zhǎng)速度（c）與溫度的關(guān)系

    應(yīng)當(dāng)指出，奧氏體起始晶粒隨加熱速度的增大而細(xì)化的現(xiàn)象，只是在加熱速度不太大時(shí)比較明顯。當(dāng)加熱速度很大時(shí)起始晶粒不再隨之細(xì)化（見表1—7）

表1—7      加熱速度對(duì)起始奧氏體晶粒大小的影響

    這可能是由于在快速加熱時(shí)，轉(zhuǎn)變被推向高溫（大于800℃），奧氏體的核不僅可以在鐵素體與滲碳體的交界面上形成，而且可以在鐵素體晶粒內(nèi)嵌鑲塊的邊界上形成。鐵素體的含碳量雖然很低，但鐵素內(nèi)碳的分布是不均勻的，碳原子大都集中在嵌鑲塊邊界。實(shí)驗(yàn)測(cè)定嵌鑲塊邊界上的碳濃度或達(dá)0.2—0.3% 。由Fe—Fe3C狀態(tài)圖可知，這樣的地區(qū)，對(duì)應(yīng)的奧氏體形成溫度為800～840℃（實(shí)驗(yàn)證明嵌鑲塊邊界的厚度亦遠(yuǎn)大于該溫度下臨界晶核的尺寸）。因此，只要加熱速度足以把轉(zhuǎn)變溫度提高到上述范圍，則奧氏體的核除了在鐵素體與滲碳體的分界面上形成外，還將在鐵素體嵌鑲塊邊界上大量形成，增加了形核率，因而使奧氏體晶粒進(jìn)一步細(xì)化。但是，當(dāng)加熱速度繼續(xù)增大，使轉(zhuǎn)變溫度超過(guò)840℃，因不能繼續(xù)出現(xiàn)新的形核部位，奧氏體晶粒也將不能繼續(xù)細(xì)化。

    上述關(guān)于加熱速度的影響，是限制在常用的普通加熱速度范圍之內(nèi)。近幾年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了加熱速度高于1000℃/秒的所謂“超快速加熱淬火法”，如超高頻脈沖加熱，激光加熱或電子束加熱等方法。經(jīng)過(guò)這些方法加熱后以極快的令速淬火，得到的組織極細(xì)，甚至在30萬(wàn)倍的電子顯微鏡下觀察，仍看不清楚該種組織的細(xì)節(jié)。

    2、實(shí)際晶粒度在熱處理（或熱加工）的某一具體加熱條件下所得到的奧氏體晶粒的大小稱為實(shí)際晶粒度。

    奧氏體轉(zhuǎn)變終了后，若不立即冷卻而在高溫停留，或者繼續(xù)升高加熱溫度，則奧氏體將長(zhǎng)大。因?yàn)樯鲜鲞^(guò)程在熱處理時(shí)是不可避免的，所以?shī)W氏體開始冷卻時(shí)的晶粒（實(shí)際晶粒度）總要比起始晶粒大。實(shí)際晶粒度除了與起始晶粒度有關(guān)外，還與鋼在奧氏體狀態(tài)停留的溫度及時(shí)間有關(guān)，在快速加熱時(shí)，與加熱速度和最終的加熱溫度有關(guān)。當(dāng)加熱溫度相同時(shí)，加熱速度越大，實(shí)際奧氏體晶粒越細(xì)小。

    奧氏體晶粒的長(zhǎng)大是自發(fā)的，因?yàn)闇p少晶界可以降低表面能。如果不存在陰礙晶粒長(zhǎng)大的因素而又給以足夠的時(shí)間，則從原則上說(shuō)應(yīng)該能長(zhǎng)成一單晶奧氏體。但是由于存在著一些阻礙奧氏體晶粒長(zhǎng)大的因素，所以當(dāng)達(dá)到一定尺寸后就不再長(zhǎng)大了。奧氏體晶粒的長(zhǎng)大是通過(guò)大晶粒吞并小晶粒進(jìn)行的。在長(zhǎng)大階段晶粒大小是不均勻的。等到各個(gè)晶粒都趨向同一大小時(shí)，晶粒不再長(zhǎng)大。要使晶粒進(jìn)一步長(zhǎng)大，必須提高溫度。實(shí)驗(yàn)證明，加熱溫度越高，晶粒長(zhǎng)大越快，最后得到的晶粒也越粗大。顯然，快速加熱時(shí)，雖然起始晶粒較細(xì)小，但如控制不好（加熱溫度過(guò)高或保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)），則由于所處的溫度較高，奧氏體極易長(zhǎng)大。

    為什么溫度一定時(shí)，奧氏體晶粒長(zhǎng)大到一定大小就不再繼續(xù)長(zhǎng)大了呢？為什么有的鋼種奧氏體晶粒容易長(zhǎng)大，而有的不易長(zhǎng)大？對(duì)于這些問(wèn)題目前一般都用機(jī)械阻礙理論來(lái)解釋。認(rèn)為鋼中存在一些難溶的化合物，分布在奧氏體晶界上，阻礙了奧氏體晶粒的長(zhǎng)大。只有當(dāng)溫度進(jìn)一步提高，一部分化合物溶入奧氏體后，奧氏體才能繼續(xù)長(zhǎng)大。長(zhǎng)大到一定程度后以被尚未溶解的化合物所阻礙，不能再長(zhǎng)大。只有再提高溫度才能進(jìn)一步長(zhǎng)大。由于不同鋼的化學(xué)成份及冶煉方法不同，這樣就導(dǎo)致了有的鋼種奧氏體晶粒容易長(zhǎng)大，而另一些鋼種奧氏體晶粒不易長(zhǎng)大。

    3、本質(zhì)晶粒度把鋼材加熱到超過(guò)臨界點(diǎn)以上的某一特定溫度，并保溫一定時(shí)間（通常規(guī)定為930℃保溫8小時(shí)），奧氏體所具有晶粒大小稱為奧氏體本質(zhì)晶粒度。之所以選用930℃，是因?yàn)閷?duì)于一般鋼材來(lái)講，不論進(jìn)行何種熱處理，如淬火、退火、正火、滲碳等，加熱溫度都在930℃以下。如果在930℃保溫8小時(shí)后，奧氏體晶粒幾乎不長(zhǎng)大，則在熱處理過(guò)程中就不會(huì)出現(xiàn)粗大的奧氏體晶粒。本質(zhì)晶粒度即標(biāo)志著上述特定溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高奧氏體晶粒的長(zhǎng)大傾向：奧氏體晶粒顯著長(zhǎng)大的鋼（得到奧氏體晶粒為1—4級(jí)），定為本質(zhì)粗晶粒鋼；奧氏體晶粒長(zhǎng)大不顯著的鋼（得到的奧氏體晶粒度為5—8級(jí)），定為本質(zhì)細(xì)晶粒鋼。必須指出，本質(zhì)晶粒度只是反映了930℃以下奧氏體晶粒長(zhǎng)大的傾向。超過(guò)930℃以后，本質(zhì)細(xì)晶粒鋼的奧氏體實(shí)際晶粒度可能比本質(zhì)粗晶粒鋼的實(shí)際晶粒度還粗（參看圖1—29所示）。

    二、研究奧氏體晶粒度的意義

    奧氏體晶粒度對(duì)鋼的性能有著重要的影響。通常認(rèn)為，本質(zhì)晶粒度對(duì)鋼的工藝性能影響很大，對(duì)其使用性能的影響常常是間接的，而實(shí)際晶粒度則對(duì)鋼的使用性能有著更直接的影響。

    1、實(shí)際晶粒度

    實(shí)際晶粒度粗大往往使鋼的機(jī)械性能特別是沖擊韌性、疲勞性能降低，實(shí)際晶粒度細(xì)小可以提高鋼的屈服強(qiáng)度、正斷強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度，同時(shí)使鋼材具有較高的塑性和沖擊韌性，并能降低鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度。因此在制定熱處理工藝時(shí)，在一般情況下應(yīng)盡量設(shè)法獲得細(xì)小的奧氏體晶粒。按目前常用的生產(chǎn)工藝，對(duì)結(jié)構(gòu)鋼來(lái)說(shuō)僅能使奧氏體晶粒細(xì)化到8級(jí)，很難再進(jìn)一步細(xì)化。晶粒細(xì)化到10級(jí)以上（d＜10—2毫米）則稱為超細(xì)晶粒。用來(lái)獲得這種超細(xì)晶粒的特殊的加工處理方法稱為超細(xì)化處理。近年的研究工作表明，采用超細(xì)晶粒化處理方法，可以使奧氏體晶粒細(xì)化到15級(jí)使鐵素體細(xì)到16級(jí)。

    從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還知道，將合金結(jié)構(gòu)鋼的奧氏體晶粒度從9級(jí)細(xì)化到15級(jí)后鋼的屈服強(qiáng)度（調(diào)質(zhì)狀態(tài)）從115kg/mm2提高到142kg/mm2,并使它的脆化轉(zhuǎn)變溫度從—50℃下降到—150℃；將低碳鋼的鐵素體晶粒從8級(jí)細(xì)化到16級(jí)后鋼的屈服強(qiáng)度（退火狀態(tài)）從20kg/mm2提高到55kg/mm2， 將碳素工具鋼的奧氏體晶粒度從8級(jí)細(xì)化到15級(jí)后，鋼的硬度（低溫回火狀態(tài)）從HRC63.5提高到HRC65。

    晶粒細(xì)化能提高鋼的綜合力學(xué)性能，這是當(dāng)前熱處理中能使鋼的強(qiáng)度和韌性同時(shí)得到提高的方法之一。

    現(xiàn)有使奧氏體晶粒超細(xì)化的工藝方法很多，如快速循環(huán)加熱淬火、循環(huán)加熱回火、快速加熱及形變熱處理等。它們的工藝曲線分別示于圖1—30，圖1—31，圖1—32，圖1—33，圖1—34。

    下面將較為典型的奧氏體晶粒超細(xì)化處理方法介紹如下：根據(jù)α→γ→α多次循環(huán)相變，可使奧氏體晶粒細(xì)化的原理，將40Cr鋼加工成φ20×3的薄片試樣進(jìn)行了超細(xì)化處理，為了便于比較晶粒的大小，其熱處理工藝選了三種，如圖1—35（a）、（b）、（c）所示。根據(jù)圖1—35（a）的熱處理工藝曲線將試樣用鹽爐加熱到840℃保溫2分鐘后立即水冷至室溫，經(jīng)測(cè)定晶粒度為7～8級(jí)之間，如圖1—36（a）所示，其硬度為HRC60。圖1—35（b）所示工藝將試樣加熱到840℃保溫2分鐘后立即淬入水中冷至室溫，然后再放入760℃的鹽爐中加熱保溫2分鐘立即淬入水中冷至室溫，再放入840℃的鹽爐中加熱保溫2分鐘水冷至室溫。經(jīng)過(guò)測(cè)定奧氏體的晶粒度為9～10級(jí)，如圖1—36（b）所示，其硬度為HRC60.5。按圖1—35（c）工藝曲線處理試樣比圖1—35（b）多循環(huán)了兩次，測(cè)得的奧氏體晶粒度達(dá)到11～12級(jí)如圖1—36（c）所示，其硬度為HRC61。從實(shí)驗(yàn)的結(jié)果看出經(jīng)過(guò)循環(huán)處理后晶粒得到細(xì)化，硬度略有提高，而且循環(huán)次數(shù)越多效果越顯著。

    2、本質(zhì)晶粒度

    本質(zhì)晶粒度對(duì)鋼的性能的影響，主要表現(xiàn)在工藝性能方面，而且涉及面也比較廣泛，從成型熱加工，預(yù)備熱處理到最終熱處理，從普通熱處理到復(fù)雜的化學(xué)熱處理等，本質(zhì)晶粒度都顯示了它的作用。表1—8即示出本質(zhì)晶粒度對(duì)鋼的各種工藝性能的影響。從表1—8可以清楚地看出本質(zhì)晶粒度對(duì)鋼的工藝性能的影響是非常復(fù)雜的。為了保證鋼材的工藝性能與機(jī)械零件的使用性能必須對(duì)晶粒度進(jìn)行研究，掌握它的變化規(guī)律及測(cè)量方法的技能，這樣可以挖掘出鋼材的潛力，提高零件使用壽命。

    三、奧氏體本質(zhì)晶粒度的顯示方法

    鋼在臨界溫度以上直接測(cè)量奧氏體晶粒大小一般是比較困難的，而奧氏體在冷卻過(guò)程中又將發(fā)生相變。因此如何在室溫下（即在冷卻轉(zhuǎn)變后）顯現(xiàn)奧氏體晶粒的大小，就是需要解決的問(wèn)題。通常可采用以下幾種方法來(lái)測(cè)定鋼的晶粒度。

    1、滲碳法

    適用于測(cè)定滲碳鋼的本質(zhì)晶粒度。測(cè)定時(shí)試樣需經(jīng)特定規(guī)范的熱處理，其過(guò)程為表面無(wú)氧化脫碳的滲碳鋼試樣裝入40%BaCO3+60%木炭的滲碳箱中密封之并置入930℃±10℃的爐中，保溫8小時(shí)，然后隨爐以50℃/小時(shí)速度緩慢冷至600℃以下，再空冷或緩冷至室溫。

    表1—8   本質(zhì)晶粒度對(duì)鋼的性能的影響

    處理后試樣表面層含碳量達(dá)到過(guò)共析成份，經(jīng)磨制（標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定至少磨去2毫米深）、拋光和浸蝕（浸蝕劑可用4%硝酸酒精溶液或4%苦味酸酒精溶液）后，即可得到如圖1—37所示珠光體+網(wǎng)狀滲碳體組織。圖1—37中滲碳網(wǎng)所包括的面積可反映出奧氏體的晶粒。

    在操作中，滲碳劑應(yīng)嚴(yán)格干燥，滲碳箱須仔細(xì)密封，滲碳后必須緩慢冷卻。當(dāng)滲碳濃度不足時(shí)磨面打磨深度可淺些。

    雖然滲碳法適于測(cè)量滲碳鋼的本質(zhì)晶粒度，但在實(shí)踐中沿晶界析出的碳化物網(wǎng)有時(shí)不連續(xù)，也有時(shí)會(huì)出現(xiàn)奇異的“大晶粒”、或大晶粒套小晶粒的混合等問(wèn)題，給正確確定奧氏體晶粒帶來(lái)了不少困難，同時(shí)滲碳所需時(shí)間長(zhǎng)，耗費(fèi)人力，電力較多。

    2、氧化法

    適用于測(cè)定各種鋼的本質(zhì)晶粒度。這種方法需將試樣進(jìn)行如下處理：將磨光、拋光后的試樣放入硼砂槽或其他鹽浴中，加熱至930 ℃±10℃，保溫3小時(shí)后再放入930℃±10℃的的鹽浴熱腐蝕2分鐘，隨之在煤油中冷卻；再進(jìn)行短時(shí)間拋光，腐蝕（可用4%苦味酸酒精溶液）以顯示奧氏體晶粒度。

    生產(chǎn)實(shí)踐中也常用一種更簡(jiǎn)單的方法，即將磨光（可用03～04號(hào)細(xì)砂紙）的試樣埋入生鐵屑中并在930℃±10℃的爐中保溫3小時(shí)后取出在空氣中氧化瞬間（幾秒鐘），隨之淬入水中，再用細(xì)砂紙磨光、拋光和腐蝕以顯示晶粒度。所得結(jié)果如圖1—38所示。

    采用氧化法顯示晶粒時(shí)，經(jīng)常因氧化過(guò)重或磨掉深度過(guò)淺使奧氏體晶內(nèi)的嵌鑲塊邊界也與晶間一同被氧化后并顯示，同時(shí)試樣也容易受奧氏體化前期低溫氧化的影響，因此往往在試樣表層遺留下細(xì)晶的假相。若加熱時(shí)保護(hù)不當(dāng)產(chǎn)生全脫碳區(qū)，也要出現(xiàn)假的大晶粒。因此，在氧化法操作中，應(yīng)嚴(yán)防加熱及保溫過(guò)程中的氧化與脫碳。

    3、網(wǎng)狀鐵素體法

    網(wǎng)狀鐵素體法適用于測(cè)定亞共析鋼的奧氏體晶粒。其過(guò)程是將試樣加熱到930℃±10℃，保溫3小時(shí)后再根據(jù)鋼種不同，選擇適當(dāng)?shù)睦鋮s方法（可直接水冷、油冷、空冷、爐冷或等溫冷卻等），將試樣冷卻。試樣處理后，用硝酸或苦味酸酒精溶液腐蝕，以便顯示出圍攏在腐蝕變黑的組織（珠光體、貝氏體或馬氏體）周圍的網(wǎng)狀鐵素體（見圖1—39所示）；鐵素體所環(huán)撓面積的尺寸即為原奧氏體晶粒的大小。

    4、網(wǎng)狀珠光體（屈氏體）法

    網(wǎng)狀珠光體法適用于淬透性不大的碳素鋼及低合金鋼。奧氏體晶粒的測(cè)量，將試樣在930℃±10℃爐內(nèi)加熱，保溫3小時(shí)后，將試樣一端淬入水中。冷卻后在試樣過(guò)渡帶可清晰地看到圍繞在馬氏體周圍的黑色屈氏體組織，它所環(huán)繞的面積，即為原奧氏體晶粒。如圖1—40所示。試樣熱處理后，磨去脫碳層，拋光后用硝酸或苦味酸酒精溶液腐蝕。

    5、加熱緩冷法

    適用于測(cè)定過(guò)共析鋼的奧氏體晶粒度。試驗(yàn)時(shí)將試樣加熱至930℃±10℃，保溫3小時(shí)后冷卻到600℃（冷卻速度為80～100℃/小時(shí)），使碳化物沿奧氏體晶界析出以顯示晶粒大小。經(jīng)上述熱處理的試樣拋光后，應(yīng)使用硝酸或苦味酸酒精溶液腐蝕。

    6、直接腐蝕法

    直接腐蝕法也叫晶粒邊界腐蝕法。此法適用于測(cè)定淬火得到的馬氏體或貝氏體組織的鋼的奧氏體晶粒度。試樣不經(jīng)磨制即可進(jìn)行熱處理：將試樣加熱至930℃±10℃，保溫3小時(shí)后水冷，然后磨去脫碳層制成金相試樣，用含有0.5～1%烷基磺酸鹽的100克苦味酸飽和水溶液腐蝕。由于晶粒邊界被腐蝕變黑即可用以測(cè)定奧氏體的晶粒度。所得結(jié)果如圖1—41所示。為了得到更清晰的組織，試樣可經(jīng)二次或三次腐蝕、拋光重復(fù)操作；或?qū)⒏g劑加熱到50℃±10℃后進(jìn)行熱腐蝕。也可先將試樣在烷基苯磺酸鈉飽和苦味酸水溶液中浸蝕，經(jīng)拋光去掉表面黑膜，再用飽和苦味酸灑精溶液腐蝕再次輕微拋光后即可進(jìn)行觀察。

    7、真空法

    將試樣磨制、拋光后裝入真空爐爐中，當(dāng)真空度達(dá)10—5毫米汞柱時(shí)，加熱至930℃±10℃，保溫3小時(shí)隨爐冷至200℃以下，停止擴(kuò)散泵，繼續(xù)隨爐冷至室溫。出爐后可在顯微鏡下直接觀察（見圖1—42所示）。

    拋光試樣在高溫高真空下，由于晶界上晶格畸變，并濃聚著大量雜質(zhì)便發(fā)生了選擇性的揮發(fā)，因而在晶界上開成了明顯的凹溝。一般認(rèn)為這種方法是最可靠的。但由于設(shè)備條件限制，生產(chǎn)中很少使用。當(dāng)爐子真空度不夠時(shí)也有可能因晶界雜質(zhì)揮發(fā)受影響而出現(xiàn)假相。

    在上述幾種測(cè)定奧氏體晶粒度的方法中，直接腐蝕法和真空法在試驗(yàn)中鋼表面的化學(xué)成份不發(fā)生變化（相對(duì)于滲碳法和氧化法），也不受晶界處過(guò)剩相（鐵素體或滲碳體）或組織（屈氏體）的干擾，因而所顯示的晶粒度較接近實(shí)際尺寸。另外，直接腐蝕法對(duì)實(shí)驗(yàn)用的設(shè)備沒(méi)有特殊要求，是值得推廣的一種方法。

    上述幾種測(cè)定奧氏體本質(zhì)晶粒度的實(shí)驗(yàn)方法，在原則上也可用來(lái)測(cè)定鋼在具體熱處理?xiàng)l件下的實(shí)際晶粒度，其間的區(qū)別，僅在于被測(cè)試樣的熱處理規(guī)范不同而已。

    四、奧氏體晶粒度的測(cè)定

    在經(jīng)上述方法之一制備的金相試樣上，即可進(jìn)行奧氏體晶粒度的測(cè)定。常用的方法有比較法和弦計(jì)算法兩種。

    1、比較法

    在用比較法評(píng)定鋼的晶粒度時(shí)，在100倍顯微鏡下直接觀察或投射在毛玻璃上。首先對(duì)試樣作全面觀察，然后選擇其晶粒度具有代表性的視場(chǎng)與標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別圖1—43（YB27—64中的第一標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別圖）比較，并確定出試樣的晶粒度，與標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別圖中哪一級(jí)晶粒大小相同，則后者的級(jí)別即定為試樣的晶粒度號(hào)數(shù)。

    試樣上的晶粒經(jīng)常是不均勻的，大晶粒或小晶粒如屬個(gè)別現(xiàn)象可不予考慮，若不均勻現(xiàn)象較為普遍，則當(dāng)計(jì)算不同大小晶粒在視場(chǎng)中各占百分比，如大多數(shù)晶粒度所占有的面積不小于視場(chǎng)的90%，則只定一個(gè)晶粒度號(hào)數(shù)來(lái)代表被測(cè)試樣的晶粒度；否則試樣的晶粒度應(yīng)用兩個(gè)或三個(gè)級(jí)別號(hào)數(shù)表示，前一個(gè)數(shù)字代表占優(yōu)勢(shì)的晶粒度。例如試樣上晶粒大多數(shù)是6級(jí)，少數(shù)是4級(jí)時(shí)，即寫為6～4級(jí)。

    在有些情況下，在100倍觀察被測(cè)試樣的晶粒大于1級(jí)或小于8級(jí)，為了準(zhǔn)確評(píng)定其大小，可以在降低或增高放大倍率的條件下與標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別圖對(duì)照，再按表1—9的數(shù)據(jù)換算成100倍下的晶粒級(jí)別。例如某試樣在100倍下觀察晶粒比1級(jí)還大，即可在50倍下觀察，與標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別圖對(duì)照是2級(jí)，查表后得知晶粒度為0級(jí)。

表1—9  不同放大倍數(shù)晶粒度換算表

    2、弦計(jì)算法

    這種測(cè)量方法比較復(fù)雜，只有當(dāng)測(cè)量的準(zhǔn)確度要求較高或晶粒為橢圓形時(shí)才使用此種方法。

    測(cè)量等軸晶粒時(shí)，先對(duì)試樣進(jìn)行初步觀察，以確定晶粒的均勻程度。然后選擇具有代表性部位及顯微鏡的放大倍數(shù)。倍數(shù)的選擇，以在80毫米視野直徑內(nèi)不少于50個(gè)晶粒為限。之后將所選部位的組織投影到毛玻璃上，計(jì)算與毛玻璃上每一條直線交截的晶粒數(shù)目，（與每條直線相交截的晶粒應(yīng)不少于50個(gè)）也可在帶有刻度的目鏡上直接進(jìn)行。測(cè)量時(shí)，直線端部未被完全相交截的晶粒應(yīng)以一個(gè)晶粒計(jì)算。相同步驟的測(cè)量最少應(yīng)在三個(gè)不同部位各進(jìn)行一次。用相截的晶粒總數(shù)除以直線的總長(zhǎng)度（實(shí)際長(zhǎng)度，以毫米計(jì)算），得出弦的平均長(zhǎng)度（毫米）。再根據(jù)弦的平均長(zhǎng)度查表1—10即可確定鋼的晶粒度大小。

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