晶粒度评级方法.ppt

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1、晶粒度检验晶粒度是晶粒尺寸大小的量度，是金属材料的重要显微组织参量。晶粒度检验：借助金相显微镜测定钢中实际晶粒度和奥氏体晶粒度。晶粒度检验包括组织显示和晶粒度测定两部分。奥氏体晶粒度显示是晶粒度检验工作中的难点。对于铁素体钢奥氏体晶粒的显示方法:国家标准GB/T6394-2002《金属平均晶粒度测定法》规定可使用渗碳法、氧化法、铁素体网法、渗碳体网法、直接淬硬法、网状珠光体法、相关法、模拟渗碳法等。1渗碳法适用范围：C≤0.25%的碳素钢及合金钢具体步骤：将试样在930±10oC渗碳、并保温6h，渗碳层≥1mm，并使其表层有过共析成分。缓冷后在渗碳层的奥氏体晶界上析出渗

2、碳体网。试样冷却后经磨制和腐蚀，显示出过共析区奥氏体晶粒形貌。晶粒度的显示：由沉积在晶粒边界上的渗碳体显示浸蚀剂：1）3%-4%硝酸酒精溶液2）5%苦味酸溶液3）沸腾的碱性苦味酸钠水溶液适用范围：w(C)＝0.25%-0.60%的碳钢和合金钢一般采用气氛氧化法，步骤如下：经抛磨（用400粒度或15цm）的试样抛光面朝上置于空气炉中加热（w(C)≤0.35%时，加热温度900℃±10℃；w(C)＞0.35%时，加热温度为860℃±10℃），保温1h，然后水冷。根据氧化情况可将试样倾斜10o~15o进行研磨和抛光，直接在显微镜上测定晶粒度。也可在真空中加热并保温，空气中冷却

3、或缓冷，使晶界氧化，同样进行上述处理后测定奥氏体晶粒大小的方法为真空法。晶粒度显示:用15%盐酸酒精溶液2氧化法适用范围：含碳量为0.25%-0.60%的碳素钢和合金钢。具体步骤：对于（w(C)≤0.35%时，加热温度900℃±10℃,w(C)＞0.35%时，加热温度为860℃±10℃）至少保温30min，然后空冷或水冷。经磨制和侵蚀，显示出沿原奥氏体晶界分布的铁素体网。3铁素体网法晶粒度显示:碳量较高的碳素钢和超过0.40%的合金钢，需调整冷却方式。建议将试样在淬火温度下保持至少30min后使温度降至730℃±10℃，保温10min，然后淬油或淬水。试样再经磨制和侵蚀

4、，显示出沿原奥氏体晶界分布的铁素体网。腐蚀剂：1）3%-4%硝酸酒精溶液2）5%苦味酸酒精溶液。适用范围：过共析钢（碳含量大于1%）。处理步骤：试样一般在820℃±10℃下加热，并至少保温30min后随炉缓冷，便在奥氏体晶界上析出渗碳体网。试样磨制、侵蚀后，显示沿晶界析出渗碳体网的原始奥氏体晶粒形貌。晶粒度显示:3%-4%硝酸酒精溶液5%苦味酸酒精溶液。。4渗碳体网法5直接淬硬法适用范围：直接淬火硬化钢（碳＜1.0%的碳素钢合金钢）处理步骤：C≤0.35%时，加热温度900℃±10℃，C＞0.35%时，加热温度为860℃±10℃；保温1h；淬火，得马氏体组织。试样经磨制

5、和侵蚀后，便可显示出完全淬硬为马氏体的原始奥氏体晶粒形貌。晶粒度显示：方法1：腐蚀前在230℃±10℃回火15min，以改善对比度。腐蚀剂：苦味酸1g、HCl（密度1.19)：5ml、乙醇：95ml方法2：试样为淬硬态或在530℃±10℃下回火。腐蚀剂：饱和苦味酸水溶液加少量环氧乙烷聚合物。6网状珠光体法适用范围：共析钢或共析成分附近的钢处理步骤：适当的棒状样进行局部淬火，形成一不完全淬硬的小区域。磨制、侵蚀后，此区域内原奥氏体晶界将有少量的细珠光体呈网络，显示出原始奥氏体晶粒形貌。晶粒度显示：腐蚀剂：1）3%-4%硝酸酒精溶液2）5%苦味酸酒精溶液其奥氏体晶粒度取决于

6、原热处理状态其晶粒度显示：稳定材料：采用电解腐蚀法（试样为阳极、常温、体积分数为60%的浓硝酸水溶液为电解液）。不稳定材料：为避免敏化温度（480-700℃）析出硫化物，改善晶粒边界显现，建议用显示碳化物的腐蚀剂。对于奥氏体钢晶粒度的测定GB/T6394-2002中规定测量平均晶粒度的方法有：比较法、面积法、截点法。在交货状态材料上切取，数量及部位按相应标准或技术条件。切取试样要避开剪切、加热影响的区域。尺寸：圆形（直径）：10mm-12mm方形（边长）：10mm×10mm渗碳处理的钢材试样应去除脱碳层和氧化层取样晶粒度的测定方法1、比较法：与标准系列评级图对比来评定平

7、均晶粒度。适用于有等轴晶粒的再结晶材料或铸态材料。本标准有4个系列的标准评级图：Ⅰ.无孪晶晶粒（浅腐蚀）100倍；Ⅱ.有孪晶晶粒（浅腐蚀）100倍；Ⅲ.有孪晶晶粒（深腐蚀）75倍；Ⅳ.钢中奥氏体晶粒（渗碳法)100倍。各级别的适用范围见下表：表1常用材料使用的标准系列图片系列图片号适用范围Ⅰ1）铁素体钢的A晶粒（用氧化法、直接淬硬法、F网法、Fe3C网法及其他方法显示A晶粒）2）铁素体钢的铁素体晶粒3）铝、镁和镁合金、锌和锌合金、超强合金Ⅱ1）奥氏体钢的A晶粒（有孪晶的）2）铁素体钢的铁素体晶粒有孪晶的）3）镁和镁合金、镍和镍合金、锌和锌