GB∕T 6394-2017 金属平均晶粒度测定方法

金属材料平均晶粒度的测定常用比较法，也可用截点法和面积法。这些基本测量方法以晶粒几何图形为基础，与金属或合金本身无关,非金属材料的晶粒、晶体或晶胞的平均尺寸的测定可参照使用。如果材料组织形貌接近于某一个标准系列评级图，可用比较法。但是，不能使用比较法中的评级图来测量单个晶粒。

本标准所述的金属平均晶粒度试验方法，只测量晶粒度单峰分布试样的平均晶粒度。对于具有双峰(或更复杂的)分布的试样，品粒度用本标准和YB/T42906金相检测面上最大品粒尺寸级别(ALA晶粒度)测定方法》测量，晶粒分布特征用GB/T 24177《双重晶粒度表征与测定方法》表征。对于细晶基体出现个别粗大晶粒的试样，可用YB/T 4290进行AI.A晶粒度测定。

1、范围

1.1本标准规定了金属组织平均晶粒度的表示及测定方法,包含有比较法、面积法和截点法，适用于单相组织，但经具体规定后也适用于多相或多组元试样中特定类型的晶粒平均尺寸测定。非金属材料如组织形貌与比较评级图中金属组织相似也可参照使用。

1.2本标准利用晶粒的面积、直径或截线长度的单峰分布(近似于对数正态分布)来测定试样的平均晶粒度，不适用于双峰分布的晶粒度。双重晶粒度的评定见GB/T 24177。分布在细小晶粒基体上个别非常粗大的品粒的测定方法见YB/T 4290。

1.3本标准仅适用平面品粒度的测量。不适用于三维品粒度，即立体晶粒尺寸的测量。

1.4本标准仅作为推荐性试验方法，不能确定受检材料是否接收或适合使用的范围。

2、概述与应用

2.1 本标准规定了测定平均晶粒度的基本方法：比较法、面积法和截点法。

2.2 比较法：比较法不需计数晶粒、截点或截矩。与标准系列评级图进行比较,评级图有的是标准挂图有的是目镜插片。用比较法评估晶粒度时一般存在一定的偏差(士0.5级)。评级值的重现性与再现性通常为士1级。当晶粒形貌与标准评级图的形貌完全相似时评级误差最小。

2.3 面积法：面积法是计数已知面积内晶粒个数，利用单位面积内晶粒数NA来确定晶粒度级别数G。该方法的精确度是晶粒计数的函数。通过合理计数可达到士0.25级的精确度。面积法的测定结果是无偏差的，重现性与再现性小于士0.5级。面积法精确度关键在于计数时一定要标记出已计数过的晶粒。

2.4 截点法：截点法是计数已知长度的试验线段(或网格)与晶粒截线或者与晶界截点的个数计算单位长度藏线数N，或者截点数P，来确定晶粒度级别数G截点法的精确度是截点或截线计数的函数，通过有效的计数可达到优于士0.25级的精确度。截点法的测量结果是无偏差的，重现性和再现性小于士0.5级。对同一精度水平，截点法由于不需要标记就能准确的计数因而较面积法测量快。

2.5 对于等轴晶组成的试样使用比较法，评定晶粒度既方便又实用。对于批量生产的检验，其精度已足够了。对于要求较高精度的平均晶粒度的测定，可以使用面积法和截点法。截点法对于拉长的晶粒组成试样更为有效。

2.6 在有争议时，以截点法为仲裁方法。

2.7 低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度的测定按GB/T 4335的规定执行。

2.8 不能以标准评级图为依据测定单个晶粒。因为标准评级图的构成考虑到截平面与晶粒三维排列关系，显示出晶粒从最小到最大排列分布所反映出有代表性的正态分布结果。所以不能用评级图来测定单个晶粒。

2.9 测定晶粒度时.应认识到晶粒度的测定并不是一种十分精确的测量。因为金属组织是由不同尺寸和形状的三维晶粒堆积而成。即使这些晶粒的尺寸和形状相同，通过该组织的任一截面(检验面)上分布的晶粒大小，将从最大值到零之间变化。因此，在检验面上不可能有绝对尺寸均匀的晶粒分布，也不能有两个完全相同的检验面。

2.10 显微组织中晶粒尺寸和位置都是随机分布。不带意向的移动视场。放置测量网格，随机测量平均晶粒度才有代表性。在试样某一部分移动视场.集中测量会产生不良的代表性。所谓“代表性”即意味着试样所有的部分对结果都有贡献，而不是带有推测地挑选平均晶粒度的视场。

3、取样

3.1 测定晶粒度用的试样应在交货状态材料上切取。取样部位与数量按产品标准或技术条件规定。如果产品标准或技术条件未规定，则在钢材半径或边长1/2处截取。推荐试样尺寸为10 mmX10 mm。

3.2 切取试样应避开因剪切、加热影响的区域。不能使用有改变晶粒结构的方法切取试样。

4、试样制备

4.1 有加工变形品粒的试样检验平行于加工方向的检验面(纵截面)，必要时还应检验垂直于加工方向的检验面(横截面)。等轴晶粒可以随机选取检验面。

4.2 检验铁素体钢的奥氏体晶粒度，需要对试样进行热处理，具体方法按产品标准或技术条件的规定。如果产品标准或技术条件未规定，渗碳钢采用渗碳法，其他钢可以采用直接淬硬法或者氧化法。检验铁素体晶粒度和奥氏体钢晶粒度，一般试样不需要热处理。

4.3 晶粒度试样不允许重复热处理。

4.4 用于渗碳处理的试样应去除脱碳层和氧化皮。

4.5 试样的磨抛 和浸蚀按GB/T 13298 规定执行。试样的浸蚀应使大部分晶界完全显示出来。

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