什么是晶粒度分析-晶粒度分析方法有哪些？

一、晶粒度概述

晶粒度表示晶粒大小的尺度。金屬的晶粒大小對(duì)金屬的許多性能有很大影響。晶粒度的影響，實(shí)質(zhì)是晶界面積大小的影響。晶粒越細(xì)小則晶界面積越大，對(duì)性能的影響也越大。對(duì)于金屬的常溫力學(xué)性能來(lái)說(shuō)，一般是晶粒越細(xì)小，則強(qiáng)度和硬度越高，同時(shí)塑性和韌性也越好。

晶粒度分析

二、測(cè)定平均晶粒度的基本方法

一般情況下測(cè)定平均晶粒度有三種基本方法：比較法、面積法、截點(diǎn)法。具體如下

1、比較法：比較法不需計(jì)算晶粒、截矩。與標(biāo)準(zhǔn)系列評(píng)級(jí)圖進(jìn)行比較，用比較法評(píng)估晶粒度時(shí)一般存在一定的偏差(±0.5級(jí))。評(píng)估值的重現(xiàn)性與再現(xiàn)性通常為±1級(jí)。

2、面積法：面積法是計(jì)算已知面積內(nèi)晶粒個(gè)數(shù)，利用單位面積晶粒數(shù)來(lái)確定晶粒度級(jí)別數(shù)。該方法的精確度中所計(jì)算晶粒度的函數(shù)，通過(guò)合理計(jì)數(shù)可實(shí)現(xiàn)±0.25級(jí)的精確度。面積法的測(cè)定結(jié)果是無(wú)偏差的，重現(xiàn)性小于±0. 5級(jí)。面積法的晶粒度關(guān)鍵在于晶粒界面明顯劃分晶粒的計(jì)數(shù)

晶粒度分析

3、截點(diǎn)法：截點(diǎn)數(shù)是計(jì)算已知長(zhǎng)度的試驗(yàn)線(xiàn)段（或網(wǎng)格）與晶粒界面相交截部分的截點(diǎn)數(shù)，利用單位長(zhǎng)度截點(diǎn)數(shù)  來(lái)確定晶粒度級(jí)別數(shù)。截點(diǎn)法的精確度是計(jì)算的截點(diǎn)數(shù)或截距的函數(shù)，通過(guò)有效的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可達(dá)到 ±0.25級(jí)的精確度。截點(diǎn)法的測(cè)量結(jié)果是無(wú)偏差的，重現(xiàn)性和再現(xiàn)性小于±0.5級(jí)。對(duì)同一精度水平，截點(diǎn)法由于不需要精確標(biāo)計(jì)截點(diǎn)或截距數(shù)，因而較面積法測(cè)量快。

晶粒度分析

同心圓測(cè)量線(xiàn)（截點(diǎn)法）

三、金相圖具體案例分析

以上只是大致的測(cè)定方法太過(guò)籠統(tǒng)，如果真的拿到一個(gè)具體的微觀(guān)照片，我們?cè)撛趺醋瞿?？下面我們?lái)看一下具體操作與計(jì)算方法。

1、確定照片的放大率

先測(cè)量微觀(guān)照片的尺寸，長(zhǎng)度或?qū)挾冗x擇其一，然后測(cè)量出試樣的實(shí)際長(zhǎng)度或者寬度

放大率=圖片距離/實(shí)際距離

2、找出晶粒度級(jí)別數(shù)

計(jì)算出放大率之后就可以確定晶粒度級(jí)別數(shù)。首先要計(jì)算出試樣中的晶粒數(shù)。

晶粒數(shù)=完整的晶粒數(shù)+0.5倍的部分晶粒。完整晶粒的晶界都是可觀(guān)察到的。

其次計(jì)算出實(shí)際面積，實(shí)際面積=圖片長(zhǎng)/放大率 x 寬/放大率

根據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)中的計(jì)算公式：N=2（n-1）其中N是指放大100倍下每平方英寸的晶粒數(shù)，n是指晶粒級(jí)別數(shù)。進(jìn)行單位換算之后可得到N的值。最后可計(jì)算出晶粒級(jí)別數(shù)n。

3、計(jì)算出平均晶粒直徑

平均晶粒直徑=試樣的實(shí)際長(zhǎng)度/截取部分的晶粒數(shù)

實(shí)際長(zhǎng)度=截線(xiàn)長(zhǎng)度/放大率

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