GBT6392002金屬平均晶粒度測定方法介紹

1、GB/T6394-2002金屬平均晶粒度測定方法介紹丹東五一八內(nèi)燃機(jī)配件廠口王開遠(yuǎn)1 前言金屬的晶粒度大小對金屬工件力學(xué)性能影響較大。因此根據(jù)供需雙方協(xié)議，應(yīng)按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)對金屬的平均晶粒度級別數(shù)進(jìn)行測定。我國于 1977 年首次發(fā)布了 YB27-1977鋼的平均晶粒度測定方法。后于 1986 年修改采用ANSI/ASTME112-1981測定金屬平均晶粒度的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法，制定發(fā)布了 GB/T6394-1986金屬平均晶粒度測定方法。標(biāo)準(zhǔn)化法頒布實(shí)施后，我國曾對國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了清理整頓。在此次清理整頓中,GB/T6394-1986 被調(diào)整為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) YB/T5148-1993（簡稱舊標(biāo)準(zhǔn)）

2、。調(diào)整后的該標(biāo)準(zhǔn)只是改變了標(biāo)準(zhǔn)編號,標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容沒有任何變化。由于該標(biāo)準(zhǔn)所采用的國外標(biāo)準(zhǔn)已有新的版本，于是我國于 2002 年對該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了第三次修訂，并恢復(fù)為國家標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)號和標(biāo)準(zhǔn)名稱為 GB/T6394-2002金屬平均晶粒度測定方法（簡稱新標(biāo)準(zhǔn)）。新標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容與編寫結(jié)構(gòu)等均有改變。新標(biāo)準(zhǔn)由撫順鋼廠和冶金標(biāo)準(zhǔn)研究院共同起草，于2002 年 12 月 31 日發(fā)布，并于 2003 年 6 月 1 日開始實(shí)施。自實(shí)施之日起原 YB/T5148-1993 作廢。經(jīng)過 2002 年的修訂，標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容變化較大，適用范圍變寬。新標(biāo)準(zhǔn)即可用于測定單相、等軸晶組織，也可用于測定非等軸晶組織及多相、多組元組

3、織。同時，通過改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)與敘述方法，刪去了一些不必要的圖表、公式及文字等，使標(biāo)準(zhǔn)更加精煉，主題更加突出，更加便于標(biāo)準(zhǔn)的理解與使用。2 標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)對比新標(biāo)準(zhǔn)共分九章和四個附錄。與舊標(biāo) 71 相比，主要增加了第 6 章“非等軸晶試樣的晶粒度”和第 7 章“含兩相或多相及組元試樣的晶粒度”兩章。并將舊標(biāo)準(zhǔn)附錄 A 中“關(guān)于晶粒度測量結(jié)果的置信限”這部分內(nèi)容分離出來作為新標(biāo)準(zhǔn)的附錄 B 單獨(dú)給出。新標(biāo)準(zhǔn)附錄 C 與舊標(biāo)準(zhǔn) 312 條“晶粒顯示方法”是對應(yīng)的， 兩者內(nèi)容上也基本相同。 只是增加了“相關(guān)法”和“模擬滲碳法”。附錄 D 是新增加的，給出了新標(biāo)準(zhǔn)與所采用的美國材料協(xié)會 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)差異及

4、其原因，以符合我國國家標(biāo)準(zhǔn)采用國際標(biāo)準(zhǔn)原則的要求，便于理解和執(zhí)行新標(biāo)準(zhǔn)。新標(biāo)準(zhǔn)所給出的四個附錄中，附錄 A、附錄 B 和附錄 C 為規(guī)范性附錄，附錄 D 為資料性附錄。3 采標(biāo)情況新標(biāo)準(zhǔn)修改采用 ASTME112-1996測定平均晶粒度試驗(yàn)方法。根據(jù)我國法律要求和工業(yè)的特殊需要，新標(biāo)準(zhǔn)在采用美國材料協(xié)會相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)時進(jìn)行了適當(dāng)修改。GB/T6394-2002 與 ASTME112-1996 的技術(shù)差異及其原因見表 1。表1序號草條編號技術(shù)性差異原因11出除了ASIMEl12T996第1卓中1 4、1.6、1.7和1.8條以及1.2條中的部分內(nèi)容原敘述不適于我國標(biāo)準(zhǔn).新標(biāo)準(zhǔn)不適用于雙烽分布的晶粒.因

5、而副除相應(yīng)內(nèi)容2切除了ASIME112T996第2章中的引用標(biāo)準(zhǔn)沒有引用標(biāo)準(zhǔn)32*除了ASIXIEH2T996第3卓中的3八3 2、3.3、3 4和32.5條的術(shù)語和顯義：將3.2.1條的ASTM晶粒度”改為BT6394中的2.3.1條顯微晶粒度級別數(shù)G.和2.3.2條“宏觀晶粒度級別數(shù)Gn;將A1.1.1條移至本章的2 2條并愀了修改；刑除了3.3條中部分符號我國沒有與ASIME7相應(yīng)的標(biāo)泄；將宏觀晶粒度用公式表達(dá)更目觀；新標(biāo)準(zhǔn)不適用于雙及分布的晶粒度43對應(yīng)ASIME112T996第4章和第5申.并將10.6和10.10條程到本章3 7和3.3條，文字上做了溫祝性修改結(jié)構(gòu)上更嚴(yán)謹(jǐn)54對應(yīng)A

6、SIMEl12T996第6章.新標(biāo)世增加了4.3、4.4和45條與田T5148T993相同,以適合我國國情653對應(yīng)ASTME112T996第10章.習(xí)除了：0.8、10.13和10.14條,并在文字上做了編輯性修改AS1M標(biāo)準(zhǔn)玩定的較繁瑣， 新標(biāo)準(zhǔn)不包括斷口法.75.2對應(yīng)ASD!Ell2T9為第11章，但改動較大，目的除711.2和11.4條采納國內(nèi)有關(guān)專家的意見.這也前蘇聯(lián)學(xué)者薩爾迪可夫早巳證明的85.3.1對應(yīng)ASDfEl!2T996第12章，并煢化了計(jì)算公式.并將14.1條移至新標(biāo)準(zhǔn)5.3條中.將14.3.3和14.3.4條移至新標(biāo)準(zhǔn)條ASD1標(biāo)注文字較繁損.結(jié)構(gòu)不嚴(yán)謹(jǐn)9532恪AS

7、IME112T996的13.4條移至本部分結(jié)構(gòu)上更嚴(yán)建105.3.3對應(yīng)ASIMEU2T996第13章.并在文字上做了編料性修改ASIM標(biāo)準(zhǔn)文字較繁瑣115.3.4對應(yīng)ASIMEU2T996的：4.2條，并在文字上俄了編輯性修改ASIM標(biāo)準(zhǔn)文字較繁瑣125.3.5對應(yīng)ASIMEl12T996的：4.3條，并在文字上做T編弭性修改ASIM標(biāo)準(zhǔn)文字較繁瑣136.1對應(yīng)ASIMEl12T996的16.1條.并將162.2條移至本條，并在文字上做了編輯性修改AS1M文字繁瑣，結(jié)構(gòu)不蘆諾146 2對應(yīng)ASIMEU2T996的16.2條.內(nèi)容上基本相同156.3對應(yīng)ASDIE：12T9%的16.2條，內(nèi)容

8、上基本相同.僅公式和圖簡化了AS1M標(biāo)準(zhǔn)繁助，結(jié)構(gòu)不蘆謹(jǐn)167.1對應(yīng)ASIMEl12T996的17.1條177 2、7 3和7 4對應(yīng)ASIMEl12T996的17.3,17.4和17.5條188ASIMEl12T996中的表3和表4移至本章根據(jù)我國國情作了重新編輯，與mT5148T993一致199對應(yīng)ASIMEU2T996第18章.內(nèi)容做了較大修改符合我國慣例，與mT514ST993一致20附錄A對應(yīng)ASIME112T996附錄A的A2章切除了A2.3條A1章內(nèi)容已涵蓋在正文中，劃除先分為超出標(biāo)勝范圍的內(nèi)容21附錄BAW4El12-1996書】5電件型本部號并他了蝙料性悔改晶粒度統(tǒng)計(jì)處理、

9、置信限的計(jì)算同ASMEli；22附錄C對應(yīng)ASIM附錄4的知單、井做編輯件修改蒯除ASIME112T9務(wù)附錄總的工人A5fll.46章以及附錄K新標(biāo)肚苜時不包拈此內(nèi)容24附錄D增加與ASTME11:-19%的對猶隹于理解驚行新標(biāo).勝4 新、舊標(biāo)準(zhǔn)的主要差異(1)修改了晶粒度評級圖適用范圍的說明晶粒度測定方法分為比較法、面積法和截點(diǎn)法三種。其中，比較法是常用方法。比較法是根據(jù)評級圖測定晶粒度級別。標(biāo)準(zhǔn)評級圖共分四個系列，分別稱為系列圖片 I、系列圖片口、系列圖片 W 和系列圖片 IV。新標(biāo)準(zhǔn)對系列圖片對應(yīng)的放大倍數(shù)及適用的材料種類等未做改動，但對各系列圖片的使用范圍的說明有新的表述。舊標(biāo)準(zhǔn)是按“

10、材料一適用圖片”這一順序表述的，而新標(biāo)準(zhǔn)則相反，按“系列圖片一適用材料”這一順序編排。同時，對原內(nèi)容做了一些細(xì)化和補(bǔ)充。如：舊標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，奧氏體鋼的奧氏體晶粒度可以用系列圖片口或 IV 進(jìn)行評定。由于系列圖片口適用于有攣晶的晶粒，而系列圖片 IV 適用于無攣晶的晶粒，因此，新標(biāo)準(zhǔn)明確說明，帶攣晶的奧氏體鋼用系列圖片口進(jìn)行評定，無攣晶的奧氏體鋼則采用系列圖片 IV 進(jìn)行評定。又如：新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，系列圖片口適用于帶攣晶的不銹鋼奧氏體晶粒度的測定。而舊標(biāo)準(zhǔn)只籠統(tǒng)規(guī)定不銹鋼采用系列圖片口。通過對標(biāo)準(zhǔn)評級圖適用范圍說明的調(diào)整，使標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定更加明確、具體，便于實(shí)際操作。(2)名詞術(shù)語及符號有修改本次修訂，對晶

11、粒度測定所涉及的名詞、術(shù)語及符號進(jìn)行了部分修改。如:表示晶粒度大小的量原來稱為“顯微晶粒度級別指數(shù)”，現(xiàn)改稱為“顯微晶粒度級別數(shù)”。即刪去了“指”字。顯微晶粒度級別數(shù)仍用字母“G”表示。原“宏觀晶粒度級別指數(shù)”改為“宏觀晶粒度級別數(shù)”，相應(yīng)的表示符號也由“GM”改為“Gm”。(3)修改了晶粒形成方法的內(nèi)容新、舊標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于晶粒形成方法的規(guī)定見表 2。表：ST6394:。以出T51481993條號形成方法條號形成方法C.鐵素體鋼3.工1匚M-1相關(guān)法C2-2檢堀法工工溶碳法C2i1.3模擻摩果法GJ4件竄倬網(wǎng)法12,b2網(wǎng)狀帙索體法匚工L5軾化法2-13強(qiáng)化法白接淬呼在 梟LL4直接津火硬化法C.2

12、.L7渺磁體網(wǎng)法32L5網(wǎng)狀涉璇體法d珠光體法C22里氏體例3*2*2里氏體鋼的昌佗咫由表 2 可見，主要增加了鐵素體鋼奧氏體晶粒的兩種形成方法，即相關(guān)法和模擬滲碳法，刪去了珠光體法。并對部分晶粒形成方法的名稱做了修改。如：“網(wǎng)狀鐵素體法”被改為“鐵素體網(wǎng)法”、“網(wǎng)狀滲碳體法”改稱“滲碳體網(wǎng)法”等等。1）相關(guān)法對于碳素鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼，試樣熱處理溫度與材料相應(yīng)的技術(shù)條件中改善材料使用性能的熱處理相關(guān)，試樣在不超過正常熱處理溫度 30c（最高不超過 930C）下加熱。保溫時間 1h115h,冷卻速度根據(jù)熱處理方法而定。2）模擬滲碳體法對于“滲碳法”所述的情況，在沒有滲碳?xì)夥諚l件下，將試樣加熱到模擬

13、滲碳溫度。保溫足夠時間后，試樣不能緩冷，必須從模擬滲碳溫度以足夠快的速度冷卻，以形成馬氏體。從試樣切取檢驗(yàn)面（注意：切割和拋光應(yīng)防止過熱）并經(jīng)拋光及腐蝕，以顯示出原奧氏體晶界。（4）刪去了截點(diǎn)法中表 4a、表 4b 和圖 3大家知道，在晶粒度的三種測定方法中，除比較法是用評級圖評定晶粒度級別外，面積法和截點(diǎn)法都是利用幾何的方法，通過公式計(jì)算出平均晶粒度級別數(shù) Go 其中,截點(diǎn)法是通過統(tǒng)計(jì)給定長度的測量網(wǎng)格上的晶界截點(diǎn)數(shù)來測定晶粒度的。標(biāo)準(zhǔn)推薦給出了測量網(wǎng)格長度 L=500mm 的測量網(wǎng)格，即所謂的“500mm 測量網(wǎng)格”。為了計(jì)算方便，舊標(biāo)準(zhǔn)在給出截點(diǎn)法計(jì)算晶粒度級別數(shù)公式的同時，直接給出了計(jì)

14、算 500mm 測量網(wǎng)格的晶粒度級別數(shù)所需的兩組數(shù)據(jù)分別列于表 4a 和表 4b 之中。同時還給出了用于 500mm 測量網(wǎng)格截點(diǎn)計(jì)數(shù)直接確定平均截距圖，即圖 3。其實(shí)，用表 4a、表 4b 和圖 3 來確定晶粒度級別數(shù)并不比直接用標(biāo)準(zhǔn)所給出的相應(yīng)公式來確定更省事。因此，本次修訂，刪除了舊標(biāo)準(zhǔn)中表 4a、表 4b 和圖 3,直接利用公式計(jì)算平均晶粒度級別數(shù)。調(diào)整了附錄的內(nèi)容新標(biāo)準(zhǔn)附錄 A 只保留了六個晶粒度各種測量值的計(jì)算公式。刪去了計(jì)算“弗里特直徑（df）”的兩個公式。附錄 B“晶粒度測定結(jié)果的置信區(qū)間及相對誤差的計(jì)算”中， 刪去了計(jì)算“晶粒平均截距的 95%相對置信限 （RCL） ”的規(guī)定

15、。 只要求計(jì)算“平均晶粒度的 95%置信區(qū)間（95%CI）”。而且，“平均晶粒度的 95%置信區(qū)間（95%CI）通過新標(biāo)準(zhǔn)所給出的計(jì)算公式可以直接求得，不再需要利用舊標(biāo)準(zhǔn)附錄 A 中圖 A1、圖 A2 和表 A1o 因此，新標(biāo)準(zhǔn)將圖 A1、圖 A2 和表 A1 一并刪除。（6）增加了第 6 章和第 7 章這兩章的內(nèi)容分別為關(guān)于“非等軸晶試樣的晶粒度”及“含兩相或多相及組元試樣的晶粒度”的測定。 這兩項(xiàng)內(nèi)容舊標(biāo)準(zhǔn)中沒有。原則上，前述的比較法、面積法和截點(diǎn)法適用于測定單相、等軸晶組織。如用新標(biāo)準(zhǔn)測定多相或多組元組織及非等軸晶 tsU羊的晶粒度，還需補(bǔ)充新的規(guī)定。為此，新標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充上述兩章的內(nèi)容。新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如果晶粒形狀因加工而改變，不再是等軸形狀時，對于矩形的棒材或板材晶粒度應(yīng)在材料的縱向、橫向及法向截面上進(jìn)行測定；對于圓棒材晶粒度應(yīng)在縱向和橫向截面上測定。如果等軸偏差不太大（3：1 形狀比）,可在縱向試樣面上使用圓形測量網(wǎng)格進(jìn)行分析。如果使用直線取向測量網(wǎng)格進(jìn)行測定，可使用三個主要截面的任意兩個面上進(jìn)行三個取向的測量。新標(biāo)準(zhǔn)分別給出了“面積法”和“截點(diǎn)法”計(jì)算非等軸晶的晶粒度級別數(shù)公式。比較法不適用于非等軸晶組織。對于多相或多組元的晶粒度，分情況可按比較法、面積法及截點(diǎn)法進(jìn)行測定。對于大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)檢驗(yàn)如果第二相（或組元）基