ASTM E112 中文修订版(6)

的RA。重复性和可再现性随着晶粒数或截线段数目的增加而提高，相同数目下，截线法的效果要优于平面法。

19.13 为了获得准确的计数，面积法需要在晶粒上做记号，而截线法不需要。因此，截线法使用简单快捷。而且测试表明截线法有着更好的统计精确度，因此推荐用截线法。 19.14单个操作者重复测量晶粒度结果的公差为±0.1G，一组操作者测量的晶粒度结果，误差为±0.5G。 20 关键词

20.1 ALA晶粒尺寸；各相异性指数；面积分数；ASTM晶粒度级别数；校准；等轴晶粒；腐蚀剂；晶界；晶粒；晶粒度；截线数；截线长度（截距）；截点数；非等轴晶；孪生晶界 附录 (规范性信息)

A1 ASTM晶粒度级别数的基础

A1.1术语和符号的描述

A1.1.1晶粒度普遍用于描述预估的晶粒大小或几种测量方法得到的晶粒大小，通常使用长度、面积或体积单位。使用晶粒度级别数G表示的晶粒度与测量方法和计量单位无关。图6，表2 和表4中阐明计算G的方程式，附录A1.2和附录A1.3中给出具体的计算过程。附录A2中给出常用的测量方法之间的关系。测量过程中或公式中用到的术语定义如下： A1.1.1.1N=在放大倍数为M时，已知面积为A的测定区域内的晶粒截面数，或长度为L的测定直线组合中的截线数。多个视场计数的平均值为N。

A1.1.1.2调准焦距，NA是放大1倍下单位面积（mm2）内的晶粒个数，NL是放大1倍下单位长度（mm）测试线上截线的数目，PL是放大1倍下单位长度(mm)测量线与晶界相交的截点数。 A.1.1.1.3 l?11?，l是平均截距，单位为毫米，放大倍数为1X。 NLPLA1.1.1.4 A?1NA，A是放大1倍下测试网格内平均晶粒面积，平均晶粒直径 d，是A

的平方根。标准评级图III中的晶粒度值是以平均晶粒直径表示的d。表2中列出了不同放

大倍数下每张标准评级图对应的ASTM晶粒度级别数。

A1.1.1.5测定非等轴晶组织的晶粒度时，l、t和p作为下角标。三个下标代表了试样三个主要平面。l是纵向面，t是横向面，p是法向面。三个平面互相垂直。每个平面上都有两个互相垂直的主要方向。 A1.1.1.6n表示视场个数。

A1.1.1.7其它的特殊符号在下面的公式中列出。

A1.2截面法

A1.2.1.米制单位，l是100X下的决定显微晶粒度的平均截距，单位mm；lm 是1X下决定宏观晶粒度的平均截距。利用下面的公式有l和lm计算出G。对于宏观晶粒度的测量，lm是100X下，单位是mm：

G?2log2G=0时，lo=32，即log2lo?5

G??10.000?2log2lm （A1.2） G??10.0000?6.6439log10l（A1.3）

对于显微晶粒度的测量，l是1X，单位毫米：

G??3.2877?6.6439log10l （A1.4） G??3.2877?2log2NLmlolm （A1.1）

（A1.5）

G??3.2877?6.6439log10NL （A1.6） 如果用PL代替N

A1.3面积法

A1.3.1英制单位，NAE是100X每平方英寸的晶粒数，测定显微晶粒度使用；1X时，测定宏观晶粒度使用。利用下面的公式计算NAE和G的关系：

L，那么就将PL放在公式A1.5和A1.6中NL的位置即可。

G?1.000?log2NAE （A1.7） G?1.000?3.3219log10NAE （A1.8） 如果NA是1X下每平方毫米面积内的晶粒数，那么由下式得出显微晶粒度：

G??2.29542?3.3219log10NA （A1.9）

A2 晶粒度各种测量值的计算

A2.1放大倍数的改变—如果在放大倍数为M 下观察得到的晶粒度，需要换算成在基准放大倍数Mb（100X或1X）的晶粒度，根据以下方法计算： A2.1.1面积法：

NA?NA0(M/Mb)2 （A2.1） NA是放大倍数为Mb下单位面积内的晶粒数。 A2.1.2截点法

Ni?Nio(M/Mb) (A2.2)

Ni是放大倍数为Mb时与测量线相截的晶粒数。Pi和Pio的换算关系相同。 A2.1.3长度：

l?l0Mb/M （A2.3）

l是放大倍数为Mb时平均截距。

A.2.1.4 ASTM晶粒级别数

G?G0?Q (A2.4)

其中：

?log10M?log10Mb? Q?2log2(M/Mb)?2(log2M?log2Mb)?6.6439 Go是放大倍数为Mb时的ASTM平均晶粒级别数。

A2.1.5 1X下每平方毫米面积内的晶粒数与100X下每平方英寸面积内的晶粒数的换算关系为：

NA?NAE?10025.4? （A2.5）

2 NA?15.5NAE （A2.6） NA是1X下每平方毫米面积内的晶粒数，NAE是100X下每平方英寸面积内的晶粒数。 A2.2表中其它测量方法可由以下方程式算出： A2.2.1晶粒平均截面面积：

A?1 A是截面上的平均晶粒面积。 A2.2.2等效圆晶粒平均截距：

NA （A2.7）

???2 l??A? （A2.8）

4??？？/？？？？。根据公式A2.8推算出的长度比根据A1.2.1中由G推算出的长度小0.25%（ASTM晶粒度级别数大0.015级）。 A2.3以下给出其他有用的换算式： A2.3.1

体积直径（空间的）D：

D?1.5l （A2.9）

1l取决于平面上两个方向，？？？

D?1.571l （A2.10）

A2.3.2单相结构中晶界表面积的体积比SV，是PL和NL的函数。

SV?2PL?2NL （A2.11） 两相结构中晶界表面积的体积比SV?

SV??2PL?4NL （A2.12）

A3.铁素体和奥氏体钢的奥氏体晶粒度

A3.1 范围

A3.1.1由于测定晶粒度前需要显示晶粒的某些特征，因此对材料试样进行特殊的处理和工艺操作。这些处理方法和操作方法在下面的内容中给出。 A3.2 奥氏体晶粒度的形成

A3.2.1 铁素体钢——如果没有特殊要求，奥氏体晶粒度可通过下面任一种方法进行测量： 注A3.1——下面方法中含碳量指标仅作为建议。形成奥氏体晶粒度有多种方法，了解晶粒生长和晶粒粗化有关知识对决定选用哪一种方法是有帮助的。任何一种钢，奥氏体晶粒度大小首先取决于热处理温度和该温度下保温时间。应注意到加热气氛会影响试样外层晶粒的长大，奥氏体晶粒也会受原热处理如奥氏体化温度、淬火、正火、热加工、冷加工等影响。因此，在测量奥氏体晶粒度时，应该考虑原热处理和最终热处理对试样的影响。

A3.2.1.1 相关程序（碳钢和合金钢）——测试条件需和实际应用时热处理相关。加热温度不超过正常热处理温度500F(28℃)，保温时间不能超过正常保温时间的50％，在正常的热处理气氛中，就会得到想要的正常值。冷却速度取决于热处理方法。微观检验参照表1。 A3.2.1.2渗碳（碳素钢和合金钢，碳含量一般低于0.25%）—— 这个程序一般在做Mcquaid-enn 测试中用到。如果没有特殊要求，渗碳温度在1700±250F(927±14℃)保温8小时，必须保证获得0.050英寸（1.27mm）以上的渗碳层，渗碳剂药保证在规定时间内产生过共析层。试样以缓慢的速度炉冷至下临界温度以下，足以让渗碳层的过共析区的奥氏体晶界出现渗碳体网，试样冷却后切取新切面，经磨抛和腐蚀，显示过共析区奥氏体晶粒度。微观检验参照表1。碳含量小于0.25%的碳素钢和合金钢采用Mcquaid-enn检验方法说明晶粒长大的特征。对于含碳量较高的钢不使用渗碳法。这样的钢在奥氏体温度到17000F范围内的温度下加热得到的晶粒度级别数小于Mcquaid-enn测试得到的。

A3.2.1.3模拟渗碳法——对于A3.2.1.2所述的情况进行没有渗碳气氛条件下的加热到模拟渗碳温度。保温足够时间后试样必须从模拟的渗碳温度以足够快的冷却速度冷却，以形成马氏体，而不是缓冷。从试样切取检验面（注意切割和抛光应防止过热）经抛光及腐蚀，以显示原奥氏体晶界。对于一些钢，Mcquaid-enn测试得到的渗碳层比较薄，而模拟渗碳法在这方面就比较好。模拟渗碳试样，切割面上的所有晶粒都可以检测。如果有足够大的检测面积，模拟渗碳试样的孪晶、DUPLEX、ALA晶粒等缺陷都可以检测出来。

A3.2.1.4铁素体网法（碳素钢和合金钢，碳含量0.25-0.60%）——除非另有特殊规定，一般含碳量小于0.35%钢的试样，在1625±350F（885±14℃）加热；碳含量大于0.35%钢的试

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说教育文库ASTM E112 中文修订版(6)在线全文阅读。