金屬材料金相分析晶粒度檢測方法介紹

首先我們要了解什么是晶粒度-表示晶粒大小的尺度叫晶粒度，常用單位體積（或單位面積）內(nèi)的晶粒數(shù)目或晶粒的平均線長度（或直徑）表示。工業(yè)生產(chǎn)上采用晶粒度等級來表示晶粒大小。標(biāo)準(zhǔn)晶粒度共分12級，1～4級為粗晶粒，5～8級為細(xì)晶粒，9～12級為超細(xì)晶粒度。

1．晶粒度

晶粒大小的度量稱為晶粒度。通常用長度、面積、體積或晶粒度級別數(shù)等不同方法評定或測定晶粒自大小。使用品粒度級別數(shù)表示的晶粒度與測量方法和計(jì)量單位無關(guān)。

2．實(shí)際晶粒度

實(shí)際晶粒度是指鋼在具體熱處理或熱加工條件下所得到的奧氏體晶粒大小。實(shí)際晶粒度基本上反映了鋼件實(shí)際熱處理時或熱加工條件下所得到的晶粒大小，直接影響鋼冷卻后所獲得的產(chǎn)物的組織和性能平時所說的晶粒度，如不作特別的說明，一般是指實(shí)際晶粒度。

3．本質(zhì)晶粒度

本質(zhì)晶粒度是用以表明奧氏體晶粒長大傾向的晶粒度，是一種性能，并非指具體的晶粒。根據(jù)奧氏仁晶粒長大傾向的不同，可將鋼分為本質(zhì)粗品粒鋼和本質(zhì)細(xì)晶粒鋼兩類。

4．平均晶粒度和雙重晶粒度

實(shí)際情況下，金屬基體內(nèi)的晶粒不可能完全一樣大小，但其晶粒大小的分布在大多情況下呈近似于單一對數(shù)正態(tài)分布，常規(guī)采用“平均晶粒度”表示。對于某些金屬在一定的熱加工條件下晶粒大小的分布。由于晶粒大小與性能相關(guān)，因此正確反映晶粒大小及分布是必需的。

晶粒度檢驗(yàn)方法有：

（1）滲碳法。將試樣在930℃±10℃保溫6h，使試樣表面獲得1mm以上的滲碳層。滲碳后將試樣爐冷到下臨界溫度以下，在滲碳層中的過共析區(qū)的奧氏體晶界上析出滲碳體網(wǎng)，經(jīng)磨制和浸蝕后便顯示出奧氏體晶粒邊界。這種方法適于滲碳鋼。

（2）氧化法。將試樣檢驗(yàn)面拋光，然后將拋光面朝上放入加熱爐中，在860℃±10℃加熱1h，然后淬入水中或鹽水中，經(jīng)磨制和浸蝕后便顯示出由氧化物沿晶界分布的原奧氏體晶粒形貌。這種方法適用于碳含量為0.35%～0.60%的碳鋼和合金鋼。

（3）網(wǎng)狀鐵素體法。將碳含量不大于0.35%的試樣在900℃±10℃、碳含量大于0.35%的試樣在860℃±10℃加熱30min，然后空冷或水冷，經(jīng)磨制和浸蝕后沿原奧氏體晶界便顯示出鐵素體網(wǎng)。這種方法適用于碳含量為0.25%～0.60%的碳鋼和碳含量為0.25%～0.50%的合金鋼。

（4）直接淬火法。將碳含量不大于0.35%的試樣在900℃±10℃、碳含量大于0.35%的試樣在860℃±10℃加熱60min，然后淬火，得到馬氏體組織，經(jīng)磨制和浸蝕后顯示奧氏體晶界。為了清晰顯示晶界，在腐蝕前可在550℃±10℃回火1h。這種方法適用于直接淬火硬化鋼。（5）網(wǎng)狀滲碳體法。將試樣在820℃±10℃加熱，保溫30min以上，爐冷到下臨界點(diǎn)溫度以下，使奧氏體晶界上析出滲碳體網(wǎng)。經(jīng)磨制和浸蝕后顯示奧氏體晶粒形貌。這種方法適用于過共析鋼。

（6）網(wǎng)狀珠光體法。采用適當(dāng)尺寸的棒狀試樣，加熱到規(guī)定的淬火溫度，保溫后將試樣的一端在水中淬火，經(jīng)磨制和浸蝕后可以看到細(xì)珠光體網(wǎng)顯示出的奧氏體晶粒形貌。這種方法適用于其他方法不能顯示的過共析鋼。

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