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1、范圍

1.1 本試驗方法適用于平均晶粒度的測量，它包括了比較法、面積計算法(或Jeffries 法)和截距法。這些方法也可用于具有表觀上與標準比較圖中所示的金屬組織相類似組織的非金屬材料。這些試驗方法主要用于測定單相的晶粒組織，但也可用于測定多相或多組分試樣中的特定型式的晶粒結(jié)構(gòu)的平均晶粒度。

1.2 本試驗方法用于測定具有晶粒面積、直徑或截距長度成單峰分布的試樣的平均晶粒度。這些分布約為對數(shù)正態(tài)分布。本試驗方法并不包含來確定這些分布性質(zhì)的方法。試驗方法E1181中描述了具有雙峰晶粒度分布的試樣中的晶粒度的表征。試驗方法E930中描述了在一個細晶組織中單個極粗晶粒的測量。

1.3 本試驗方法僅涉及平面晶粒度的測定，即由截取平面揭示的二維晶粒截面的表征?？臻g晶粒度的測定，即試樣體積中三維晶粒的測量則超出了本試驗方法的范圍。

1.4 本試驗方法描述了采用比較法時用一種標準分級圖譜，或采用人工計數(shù)法時用單純樣板的人工操作技術(shù)：試驗方法E1382中描述了測量晶粒度的半自動數(shù)字表或自動圖像分析儀的使用。

1.5 本試驗方法僅涉及建議的試驗方法，其中沒有什么內(nèi)容應(yīng)認作為定義或建立受試材料是否接收或適合使用的界限。

1.6 量值用SI單位表示，這些單位應(yīng)視為標準值。如列出了等效的英制數(shù)值，則其是放在括號內(nèi)，且它可能是近似值。

1.7 本標準不準備論及與本標準使用有關(guān)的所有安全內(nèi)容，本標準的使用者有責(zé)任制定適當(dāng)?shù)姆习踩?、健康和環(huán)境要求的操作方法，并在使用之前確定規(guī)章限制的適用性。

2、意義和用途

2.1 本試驗方法適用于全部或主要由單相組成的所有金屬的平均晶粒度的評定方法和表示規(guī)則。雙相或單相及一種成分的試樣的晶粒度可組合使用兩種方法進行測量，即測量相的體積分數(shù)和截點或平面數(shù)(見第17節(jié))。本試驗方法還可用于外觀類似于比較圖中所示的金屬組織的其他任何組織。評定晶粒度的三種基本方法如下：

2.1.1 比較法一比較法不要求對晶粒、截距或相截計數(shù)，但從名稱上就可以看出，它包括晶粒結(jié)構(gòu)與分級圖譜的比較，可以是掛圖，透明的塑料覆面的形式，也可是一個目鏡標線。比較的晶粒度等級要比實際的晶粒度略粗(1/2~<IG)(見X1.3.5)。這似乎是一個通常的偏差。比較圖片評級的復(fù)測正確度和再現(xiàn)性通常為士1級的晶粒度級數(shù)。

2.1.2 面積計算法一面積計算法涉及在- -個已知的面積中晶粒數(shù)的實際計數(shù)。用單位面積.上的晶粒數(shù)N，來測定ASTM晶粒度級數(shù)，G該方法的精度是所計的晶粒數(shù)的一個函數(shù)。

通過合理計數(shù)就可得到士0.25晶粒度單位的精度。結(jié)果無偏差，復(fù)測正確度和再現(xiàn)性小于±0.5晶粒度單位。精確計數(shù)要求標出已計數(shù)的晶粒。

2.1.3 截距法一截距法包括了被一根檢測線截取的晶粒數(shù)，或晶界與一根檢測線，單位長度檢測線相交的數(shù)的實際計數(shù)，用于計算平均截線長度i。用于測定ASTM晶粒度級數(shù)G。此方法的精度是所計的截距數(shù)或交點數(shù)的一個函數(shù)。以適當(dāng)?shù)呐涂傻玫絻?yōu)于士0.25晶粒度單位的精度。結(jié)果無偏差:復(fù)測正確度和再現(xiàn)性小于士0.5晶粒度單位。由于精度計數(shù)不需要標出截距或交點就能進行，因此對于同樣的精確度水平，截距法要快于面積計算法。

2.2 對于等軸晶粒的試樣，最方便的方法是將試樣與標準圖進行比較。對于絕大多數(shù)工業(yè)用途，這種方法的準確性已足夠了。對于更高精確度測定平均晶粒度時，可采用截距法或面積計算法。對于由伸長晶粒構(gòu)成的組織，截距法更為有效(見第16節(jié))。

2.3 有爭議時，截距法在各種情況下都作為仲裁方法采用。

2.4 不要企圖評定高度冷加工材料的平均晶粒度。如果必須要晶粒度測定的話，則部分再結(jié)晶的鍛軋合金和輕度到中等程度的冷加工材料可將其視為非等軸晶粒的組織。

3、使用的一般事項

3.1 在應(yīng)用這些方法時，重要的是要認識到晶粒度的評定并不是- .種精確的測量。金屬組織是尺寸和形狀都不相同的三維晶體的聚合體。即使所有這些晶體的尺寸和形狀都相同，由隨意一個平面(觀察面)通過這樣的組織生產(chǎn)的晶粒截面將會有一個取決于平面切割每個單晶體使面積最大值變到零的分布。顯然，沒有兩個視場是能夠完全相同的。

3.2 在顯微組織中，晶粒的大小和位置通常完全是任意的。布置一個名義上的試驗方式隨機過程不能改善其隨機性,但如果測量集中在試樣的某一部分, 則隨機過程可能產(chǎn)生出差的代表性。代表性意味著試樣上所有的部分都對試樣結(jié)果產(chǎn)生影響,而不是如有時所設(shè)想的那樣，選擇平均晶粒度視場。當(dāng)公正的專家進行測定時，肉眼選擇視場，或舍去極端的測量結(jié)果也許并不曲解平均概念，但在所有情況下，這會給出一個高精確度的錯覺。為了有代表性的取樣，可在心里將試樣的面積劃分為幾個相等的互相連接的小區(qū)域,并預(yù)先規(guī)定載物臺的位置，這些位置大約在這些小區(qū)域的中心。把載物臺依次調(diào)到每個位置上,采用盲目方式，即關(guān)滅燈光，關(guān)閉光柵，或者將眼睛移開。這樣選定的位置不要再修正，只有以這種方式選定的視場上進行測量對其精確度和偏差來說才是有效的。

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