一、晶粒尺寸概述

當我們考慮一種多晶材料的性能時，總會去測定其晶粒尺寸。就這一點而言，存在一些通過平均晶粒體積、直徑或面積進行晶粒尺寸測定的方法。晶粒尺寸可通過如下所述的截距法進行估算。在幾張不同的顯示處晶粒結構的顯微照片上畫出具有相同長度的直線段。統計出被每條直線橫穿的晶粒的數量并計算出被所有線段穿過的晶粒平均數，然后用線段的長度除以該平均數。將上述步驟獲得的結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材料與試驗協會所涉及的方法，該ASTM提供了幾種具有不同平均晶粒尺寸的標準對比圖。每個晶粒尺寸均被分配了一個1~10的號碼，我們稱為晶粒度。為了顯示出晶粒結構，材料樣品必須經過合理的處理，并在100×的放大倍數下進行拍照。晶粒尺寸則由于標準圖中最為相近的晶粒所對應的晶粒度進行表示。因此，我們可以對晶粒度進行一個相對簡單和方便的視覺測定。晶粒度廣泛定義鋼的規格。對這些不同的晶粒圖制定相應的晶粒度，其背后是有一定基本原理的。現在讓我們用n表示晶粒度，N表示放大100×后沒平方英寸的平均晶粒數。這兩個參數之間的關系可通過以下表達式進行描述：

N=2^n-1

二、晶粒尺寸測定

通過截距法測量晶粒大小時，先在顯微照片上畫出一系列直線度。然后用線段長度除以與每條線段穿過晶粒的平均數。該計算結果除以顯微照片的放大倍數即得平均晶粒尺寸。通過將顯微照片與ASTM標準圖進行比對可得到晶粒度并用以表征晶粒大小。放大倍數100×的顯微照片上每平方英寸的晶粒平均數與晶粒度間的關系N=2^n-1。

三、晶粒尺寸測試標準

1 GB/T 3488.2-2018 硬質合金 顯微組織的金相測定 第2部分：WC晶粒尺寸的測量

2 GB/T 31568-2015 熱噴涂熱障ZrO2涂層晶粒尺寸的測定 謝樂公式法

3 GB/T 23413-2009 納米材料晶粒尺寸及微觀應變的測定X射線衍射線寬化法