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一、晶粒尺寸概述

當(dāng)我們考慮一種多晶材料的性能時(shí)，總會(huì)去測(cè)定其晶粒尺寸。就這一點(diǎn)而言，存在一些通過(guò)平均晶粒體積、直徑或面積進(jìn)行晶粒尺寸測(cè)定的方法。晶粒尺寸可通過(guò)如下所述的截距法進(jìn)行估算。在幾張不同的顯示處晶粒結(jié)構(gòu)的顯微照片上畫出具有相同長(zhǎng)度的直線段。統(tǒng)計(jì)出被每條直線橫穿的晶粒的數(shù)量并計(jì)算出被所有線段穿過(guò)的晶粒平均數(shù)，然后用線段的長(zhǎng)度除以該平均數(shù)。將上述步驟獲得的結(jié)果除以顯微照片的線性放大率，即可估算得到的平均的晶粒直徑。然而，也許最常用的方法是由美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)所涉及的方法，該ASTM提供了幾種具有不同平均晶粒尺寸的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比圖。每個(gè)晶粒尺寸均被分配了一個(gè)1~10的號(hào)碼，我們稱為晶粒度。為了顯示出晶粒結(jié)構(gòu)，材料樣品必須經(jīng)過(guò)合理的處理，并在100×的放大倍數(shù)下進(jìn)行拍照。晶粒尺寸則由于標(biāo)準(zhǔn)圖中最為相近的晶粒所對(duì)應(yīng)的晶粒度進(jìn)行表示。因此，我們可以對(duì)晶粒度進(jìn)行一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單和方便的視覺(jué)測(cè)定。晶粒度廣泛定義鋼的規(guī)格。對(duì)這些不同的晶粒圖制定相應(yīng)的晶粒度，其背后是有一定基本原理的。現(xiàn)在讓我們用n表示晶粒度，N表示放大100×后沒(méi)平方英寸的平均晶粒數(shù)。這兩個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系可通過(guò)以下表達(dá)式進(jìn)行描述：

N=2^n-1

二、晶粒尺寸測(cè)定

通過(guò)截距法測(cè)量晶粒大小時(shí)，先在顯微照片上畫出一系列直線度。然后用線段長(zhǎng)度除以與每條線段穿過(guò)晶粒的平均數(shù)。該計(jì)算結(jié)果除以顯微照片的放大倍數(shù)即得平均晶粒尺寸。通過(guò)將顯微照片與ASTM標(biāo)準(zhǔn)圖進(jìn)行比對(duì)可得到晶粒度并用以表征晶粒大小。放大倍數(shù)100×的顯微照片上每平方英寸的晶粒平均數(shù)與晶粒度間的關(guān)系N=2n-1。

三、晶粒尺寸測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

1 GB/T 3488.2-2018 硬質(zhì)合金 顯微組織的金相測(cè)定 第2部分：WC晶粒尺寸的測(cè)量

2 GB/T 31568-2015 熱噴涂熱障ZrO2涂層晶粒尺寸的測(cè)定 謝樂(lè)公式法

3 GB/T 23413-2009 納米材料晶粒尺寸及微觀應(yīng)變的測(cè)定X射線衍射線寬化法