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1、范圍

1.1 本試驗(yàn)方法適用于平均晶粒度的測(cè)量，它包括了比較法、面積計(jì)算法(或Jeffries 法)和截距法。這些方法也可用于具有表觀上與標(biāo)準(zhǔn)比較圖中所示的金屬組織相類似組織的非金屬材料。這些試驗(yàn)方法主要用于測(cè)定單相的晶粒組織，但也可用于測(cè)定多相或多組分試樣中的特定型式的晶粒結(jié)構(gòu)的平均晶粒度。

1.2 本試驗(yàn)方法用于測(cè)定具有晶粒面積、直徑或截距長(zhǎng)度成單峰分布的試樣的平均晶粒度。這些分布約為對(duì)數(shù)正態(tài)分布。本試驗(yàn)方法并不包含來確定這些分布性質(zhì)的方法。試驗(yàn)方法E1181中描述了具有雙峰晶粒度分布的試樣中的晶粒度的表征。試驗(yàn)方法E930中描述了在一個(gè)細(xì)晶組織中單個(gè)極粗晶粒的測(cè)量。

1.3 本試驗(yàn)方法僅涉及平面晶粒度的測(cè)定，即由截取平面揭示的二維晶粒截面的表征?？臻g晶粒度的測(cè)定，即試樣體積中三維晶粒的測(cè)量則超出了本試驗(yàn)方法的范圍。

1.4 本試驗(yàn)方法描述了采用比較法時(shí)用一種標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)圖譜，或采用人工計(jì)數(shù)法時(shí)用單純樣板的人工操作技術(shù)：試驗(yàn)方法E1382中描述了測(cè)量晶粒度的半自動(dòng)數(shù)字表或自動(dòng)圖像分析儀的使用。

1.5 本試驗(yàn)方法僅涉及建議的試驗(yàn)方法，其中沒有什么內(nèi)容應(yīng)認(rèn)作為定義或建立受試材料是否接收或適合使用的界限。

1.6 量值用SI單位表示，這些單位應(yīng)視為標(biāo)準(zhǔn)值。如列出了等效的英制數(shù)值，則其是放在括號(hào)內(nèi)，且它可能是近似值。

1.7 本標(biāo)準(zhǔn)不準(zhǔn)備論及與本標(biāo)準(zhǔn)使用有關(guān)的所有安全內(nèi)容，本標(biāo)準(zhǔn)的使用者有責(zé)任制定適當(dāng)?shù)姆习踩?、健康和環(huán)境要求的操作方法，并在使用之前確定規(guī)章限制的適用性。

2、意義和用途

2.1 本試驗(yàn)方法適用于全部或主要由單相組成的所有金屬的平均晶粒度的評(píng)定方法和表示規(guī)則。雙相或單相及一種成分的試樣的晶粒度可組合使用兩種方法進(jìn)行測(cè)量，即測(cè)量相的體積分?jǐn)?shù)和截點(diǎn)或平面數(shù)(見第17節(jié))。本試驗(yàn)方法還可用于外觀類似于比較圖中所示的金屬組織的其他任何組織。評(píng)定晶粒度的三種基本方法如下：

2.1.1 比較法一比較法不要求對(duì)晶粒、截距或相截計(jì)數(shù)，但從名稱上就可以看出，它包括晶粒結(jié)構(gòu)與分級(jí)圖譜的比較，可以是掛圖，透明的塑料覆面的形式，也可是一個(gè)目鏡標(biāo)線。比較的晶粒度等級(jí)要比實(shí)際的晶粒度略粗(1/2~<IG)(見X1.3.5)。這似乎是一個(gè)通常的偏差。比較圖片評(píng)級(jí)的復(fù)測(cè)正確度和再現(xiàn)性通常為士1級(jí)的晶粒度級(jí)數(shù)。

2.1.2 面積計(jì)算法一面積計(jì)算法涉及在- -個(gè)已知的面積中晶粒數(shù)的實(shí)際計(jì)數(shù)。用單位面積.上的晶粒數(shù)N，來測(cè)定ASTM晶粒度級(jí)數(shù)，G該方法的精度是所計(jì)的晶粒數(shù)的一個(gè)函數(shù)。

通過合理計(jì)數(shù)就可得到士0.25晶粒度單位的精度。結(jié)果無偏差，復(fù)測(cè)正確度和再現(xiàn)性小于±0.5晶粒度單位。精確計(jì)數(shù)要求標(biāo)出已計(jì)數(shù)的晶粒。

2.1.3 截距法一截距法包括了被一根檢測(cè)線截取的晶粒數(shù)，或晶界與一根檢測(cè)線，單位長(zhǎng)度檢測(cè)線相交的數(shù)的實(shí)際計(jì)數(shù)，用于計(jì)算平均截線長(zhǎng)度i。用于測(cè)定ASTM晶粒度級(jí)數(shù)G。此方法的精度是所計(jì)的截距數(shù)或交點(diǎn)數(shù)的一個(gè)函數(shù)。以適當(dāng)?shù)呐涂傻玫絻?yōu)于士0.25晶粒度單位的精度。結(jié)果無偏差:復(fù)測(cè)正確度和再現(xiàn)性小于士0.5晶粒度單位。由于精度計(jì)數(shù)不需要標(biāo)出截距或交點(diǎn)就能進(jìn)行，因此對(duì)于同樣的精確度水平，截距法要快于面積計(jì)算法。

2.2 對(duì)于等軸晶粒的試樣，最方便的方法是將試樣與標(biāo)準(zhǔn)圖進(jìn)行比較。對(duì)于絕大多數(shù)工業(yè)用途，這種方法的準(zhǔn)確性已足夠了。對(duì)于更高精確度測(cè)定平均晶粒度時(shí)，可采用截距法或面積計(jì)算法。對(duì)于由伸長(zhǎng)晶粒構(gòu)成的組織，截距法更為有效(見第16節(jié))。

2.3 有爭(zhēng)議時(shí)，截距法在各種情況下都作為仲裁方法采用。

2.4 不要企圖評(píng)定高度冷加工材料的平均晶粒度。如果必須要晶粒度測(cè)定的話，則部分再結(jié)晶的鍛軋合金和輕度到中等程度的冷加工材料可將其視為非等軸晶粒的組織。

3、使用的一般事項(xiàng)

3.1 在應(yīng)用這些方法時(shí)，重要的是要認(rèn)識(shí)到晶粒度的評(píng)定并不是- .種精確的測(cè)量。金屬組織是尺寸和形狀都不相同的三維晶體的聚合體。即使所有這些晶體的尺寸和形狀都相同，由隨意一個(gè)平面(觀察面)通過這樣的組織生產(chǎn)的晶粒截面將會(huì)有一個(gè)取決于平面切割每個(gè)單晶體使面積最大值變到零的分布。顯然，沒有兩個(gè)視場(chǎng)是能夠完全相同的。

3.2 在顯微組織中，晶粒的大小和位置通常完全是任意的。布置一個(gè)名義上的試驗(yàn)方式隨機(jī)過程不能改善其隨機(jī)性,但如果測(cè)量集中在試樣的某一部分, 則隨機(jī)過程可能產(chǎn)生出差的代表性。代表性意味著試樣上所有的部分都對(duì)試樣結(jié)果產(chǎn)生影響,而不是如有時(shí)所設(shè)想的那樣，選擇平均晶粒度視場(chǎng)。當(dāng)公正的專家進(jìn)行測(cè)定時(shí)，肉眼選擇視場(chǎng)，或舍去極端的測(cè)量結(jié)果也許并不曲解平均概念，但在所有情況下，這會(huì)給出一個(gè)高精確度的錯(cuò)覺。為了有代表性的取樣，可在心里將試樣的面積劃分為幾個(gè)相等的互相連接的小區(qū)域,并預(yù)先規(guī)定載物臺(tái)的位置，這些位置大約在這些小區(qū)域的中心。把載物臺(tái)依次調(diào)到每個(gè)位置上,采用盲目方式，即關(guān)滅燈光，關(guān)閉光柵，或者將眼睛移開。這樣選定的位置不要再修正，只有以這種方式選定的視場(chǎng)上進(jìn)行測(cè)量對(duì)其精確度和偏差來說才是有效的。

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