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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。金屬的晶粒大小對金屬的許多性能有很大影響。晶粒度的影響,實質是晶界面積大小的影響。晶粒越細小則晶界面積越大,對性能的影響也越大。對于金屬的常溫力學性能來說,一般是晶粒越細小,則強度和硬度越高,同時塑性和韌性也越好。

晶粒度分析

二、測定平均晶粒度的基本方法

一般情況下測定平均晶粒度有三種基本方法:比較法、面積法、截點法。具體如下

1、比較法:比較法不需計算晶粒、截矩。與標準系列評級圖進行比較,用比較法評估晶粒度時一般存在一定的偏差(±0.5級)。評估值的重現性與再現性通常為±1級。

2、面積法:面積法是計算已知面積內晶粒個數,利用單位面積晶粒數來確定晶粒度級別數。該方法的精確度中所計算晶粒度的函數,通過合理計數可實現±0.25級的精確度。面積法的測定結果是無偏差的,重現性小于±0. 5級。面積法的晶粒度關鍵在于晶粒界面明顯劃分晶粒的計數

晶粒度分析

3、截點法:截點數是計算已知長度的試驗線段(或網格)與晶粒界面相交截部分的截點數,利用單位長度截點數  來確定晶粒度級別數。截點法的精確度是計算的截點數或截距的函數,通過有效的統計結果可達到 ±0.25級的精確度。截點法的測量結果是無偏差的,重現性和再現性小于±0.5級。對同一精度水平,截點法由于不需要精確標計截點或截距數,因而較面積法測量快。

晶粒度分析

同心圓測量線(截點法)

三、金相圖具體案例分析

以上只是大致的測定方法太過籠統,如果真的拿到一個具體的微觀照片,我們該怎么做呢?下面我們來看一下具體操作與計算方法。

1、確定照片的放大率

先測量微觀照片的尺寸,長度或寬度選擇其一,然后測量出試樣的實際長度或者寬度

放大率=圖片距離/實際距離

2、找出晶粒度級別數

計算出放大率之后就可以確定晶粒度級別數。首先要計算出試樣中的晶粒數。

晶粒數=完整的晶粒數+0.5倍的部分晶粒。完整晶粒的晶界都是可觀察到的。

其次計算出實際面積,實際面積=圖片長/放大率 x 寬/放大率

根據ASTM標準中的計算公式:N=2(n-1)其中N是指放大100倍下每平方英寸的晶粒數,n是指晶粒級別數。進行單位換算之后可得到N的值。最后可計算出晶粒級別數n。

3、計算出平均晶粒直徑

平均晶粒直徑=試樣的實際長度/截取部分的晶粒數

實際長度=截線長度/放大率

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