GB/T 6394-2002 金属平均晶粒度测定方法

本标准规定了金属平均晶粒度的基本测量方法。由于纯粹以晶粒几何图形为基础,与金属或合金本身无关。因此,这些基本方法也可用来测量非金属材料中晶粒.晶体和晶胞的平均尺寸。如果材料的组织形貌接近于某一个标准系列评级图,可使用比较法。测定平均晶粒度常用比较法,也可用截点法和面积法。但是，比较法不能用来测量单个晶粒。

1、范围

1.1 本标准规定了金属组织的平均晶粒度表示及评定方法。这些方法也适用于晶粒形状与本标准系列评级图相似的非金属材料。这些方法主要适用于单相晶粒组织，但经具体规定后也适用于多相或多组元的试样中特定类型的晶粒平均尺寸的测量。

1.2 本标准使用晶粒面积、晶粒直径.截线长度的单峰分布来测定试样的平均晶粒度。这些分布近似正态分布。本标准的测定方法不适用于双峰分布的晶粒度。

1.3 本标准的测量方法仅适用平面晶粒度的测量,也就是试样截面显示出的二维晶粒，不适用于试样三维晶粒，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，它不能确定受检材料是否接收或适合使用的范围。

2、使用概述

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。

2.1.1 比较法：比较法不需计算任何晶粒、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-般存在一- 定的偏差(士0.5级)。评估值的重现性与再现性通常为士1级。

2.1.2 面积法：面积法 是计算已知面积内晶粒个数，利用单位面积内晶粒数N、来确定晶粒度级别数G，该方法的精确度是所计算晶粒数的函数。通过合理计数可实现士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晶粒界面明显划分晶粒的计数。

2.1.3 截点法：截点法是计算已知长度的试验线段(或网格)与晶粒界面相交截部分的截点数，利用单位长度截点数P，来确定晶粒度级别数G截点法的精确度是计算的截点或截矩的函数，通过有效的统计结果可达到士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，截点法由于不需要精确标计截点或截矩数因面较面积法测量快。

2.2 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。

2.3 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。所以不能用评级图米测定单个晶粒。

2.4 测定晶粒度时，首先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)上分布的品粒大小，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。

2.5 如有争议时，截点法是所有情况下仲裁的方法。

2.6不能测定重度冷加工材的平均晶粒度。如有需要，对于部分再结晶合金和轻度的冷加工材料可视作非等轴晶组成。

2.7在显微组织中晶粒尺寸和位置都是随机分布。因此，只有不带偏见地随机选取三个或三个以上代表性视场测量平均晶粒度才有代表性。所谓“代表性”即体现试样所有部分都对检验结果有所贡献，而不是带有遐想地去选择平均晶粒度的视场。只有这样,测定结果的准确性和精确度才是有效的。

2.8 不同观测者的测量结果在预定的置信区间内，有差异是允许的。

3、晶粒度测定方法

3.1 比较法

比较法是通过与标准系列评级图对比来评定平均晶粒度。

3.2 面积法

面积法是通过计算给定面积网格内的品粒数N来测定品粒度

3.3 截点法

截点法是通过计数给定长度的测量线段(或网格)与晶粒边界相交截点数P来测定晶粒度。截点法较面积法简捷，此方法建议使用手动计数器，以防止计数的正常误差和消除预先估计过高或过低的偏见。

对于非均匀等轴晶粒的各种组织应使用截点法，对于非等轴晶粒度，截点法既可用于分别测定三个相互垂直方向的晶粒度，也可计算总体平均晶粒度。截点法有直线截点法和圆截点法。圆截点法可不必过多的附加视场数，便能自动补偿偏离等轴晶而引起的误差。圆截点法克服了试验线段端部截点法不明显的毛病。圆截点法作为质量检测评估晶粒度的方法是比较合适的。

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