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項目介紹

單位面積中晶粒的數量與晶粒的尺寸有關,晶粒的大小對金屬的拉伸強度、韌性、塑性等機械性質有決定性的影響。檢查材料晶粒尺寸大小,可以評估材料性能。應用范圍包含:鋼、銅合金、鋁合金、鎂合金、鎳合金、鈦合金等。

強度和晶粒大小的關系

金屬的強度和塑性與晶粒大小的關系.

強度:存在一個霍爾佩奇公式,材料強度隨晶粒大小變小而變強,溫度升高強度會大幅減小,可是這個公式在納米晶粒時候不適用,納米晶的強度增強的更大;但單晶體強度不遵循上述規律,單晶體的強度很強,并且在高溫時候仍能保持很強強度。

塑性:在一定體積的晶體內,晶粒的數目越多,晶界就越多,晶粒就越細,并且不同位向的晶粒也越多,因而塑性變形的抗力也越大.細晶粒的多晶體不僅強度高,而且塑性和韌性也較好.因為晶粒越細,在同樣變行條件下,變形量可分散在更多。

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參考標準

晶粒度測試標準

GB/T 4335-2013 低碳鋼冷軋薄板鐵素體晶粒度測定法 

GB/T 6394-2002 金屬平均晶粒度測定法 

ASTM E112-13 測定平均晶粒度的標準試驗方法

YS/T 347-2004 銅及銅合金 平均晶粒度測定方法

試驗方法

晶粒度檢驗方法有:

(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的奧氏體晶界上析出滲碳體網,經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,經磨制和浸蝕后沿原奧氏體晶界便顯示出鐵素體網。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,爐冷到下臨界點溫度以下,使奧氏體晶界上析出滲碳體網。經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)網狀珠光體法。采用適當尺寸的棒狀試樣,加熱到規定的淬火溫度,保溫后將試樣的一端在水中淬火,經磨制和浸蝕后可以看到細珠光體網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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