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鋼材的晶粒度是怎樣測出來的?

1、冶金處理細化晶粒

鑄造過程中傳統的晶粒細化方法主要是通過添加形核劑進行變質處理來實現,通過提供大量的彌散質點促進非均勻形核,使鋼液凝固後獲得更多的細小晶粒。

此外,合金化也可以有效地細化鋼鐵的晶粒:壹方面是某些元素,例如Mn、Cr等,可以降低相變溫度,細化晶粒並細化相變過程中或相變後析出的微合金碳氮化合物;另壹方面是某些強碳氮化合元素與鋼中的碳或氮形成微納米級的化合物,對晶粒的長大起到強烈的阻礙作用,同時也促進形成大量的非均勻晶核以細化晶粒。

2、形變熱處理細化晶粒

形變熱處理是壹種將固態相變或再結晶與機械變形有機結合在壹起進行材料熱處理的手段,對材料組織細化極為有效。利用形變熱處理,可以同時達到成型和改善顯微組織的雙重目的,使工件獲得優異的強度和韌性。

3、磁場或電場細化晶粒

強磁場或電場是影響金屬相變的重要因素:由於不同相具有不同的磁導率或電介質常數,電磁場將影響其吉布斯(Gibbs)自由能進而影響到y-a相變溫度。在熱軋過程中采用間斷施加磁場或者電場的方法可以改變AC3溫度,反復進行奧氏體-鐵素體相變,促進鐵素體晶粒細化。外加磁場或電場將增大淬火冷卻時從奧氏體向馬氏體轉變的相變驅動力,可獲得與增大過冷度相同的效果,從而增加馬氏體的形核率,降低其生長速度,達到組織細化的目的。

4、球磨細化晶粒

球磨法是指將大塊物料放入高能球磨機中,利用介質和物料之間相互研磨和沖擊使物料細化,其產物壹般為粉料,形狀不規則,表面也可能與介質發生化學反應而受汙染,粒子因受到多次變形、硬化和斷裂,會有大量缺陷存在,因而表面缺陷多且活性極高。

5、非晶晶化細化晶粒

非晶晶化法通常由非晶態固體的獲得和晶化2個過程組成:非晶態固體可通過熔體激冷、高速直流濺射等技術制備,晶化通常采用等溫退火方法實現,近年來還發展了分級退火、脈沖退火等方法。

6.強塑性變形細化晶粒

強塑性變形細化晶粒法目前有等通道擠壓法,高壓扭轉法,累積疊軋焊法,多向壓縮法。但每種方法都有壹定的局限,且可加工的尺寸都有限。

擴展資料:

晶粒度檢測的方法

(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。滲碳後將試樣爐冷到下臨界溫度以下,在滲碳層中的過***析區的奧氏體晶界上析出滲碳體網,經磨制和浸蝕後便顯示出奧氏體晶粒邊界。這種方法適於滲碳鋼。

(2)氧化法。將試樣檢驗面拋光,然後將拋光面朝上放入加熱爐中,在860℃±10℃加熱1h,然後淬入水中或鹽水中,經磨制和浸蝕後便顯示出由氧化物沿晶界分布的原奧氏體晶粒形貌。這種方法適用於碳含量為0.35%~0.60%的碳鋼和合金鋼。

(3)網狀鐵素體法。將碳含量不大於0.35%的試樣在900℃±10℃、碳含量大於0.35%的試樣在860℃±10℃加熱30min,然後空冷或水冷,經磨制和浸蝕後沿原奧氏體晶界便顯示出鐵素體網。這種方法適用於碳含量為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。將碳含量不大於0.35%的試樣在900℃±10℃、碳含量大於0.35%的試樣在860℃±10℃加熱60min,然後淬火,得到馬氏體組織,經磨制和浸蝕後顯示奧氏體晶界。為了清晰顯示晶界,在腐蝕前可在550℃±10℃回火1h。這種方法適用於直接淬火硬化鋼。

(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。經磨制和浸蝕後顯示奧氏體晶粒形貌。這種方法適用於過***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,保溫後將試樣的壹端在水中淬火,經磨制和浸蝕後可以看到細珠光體網顯示出的奧氏體晶粒形貌。這種方法適用於其他方法不能顯示的過***析鋼。

參考資料:

百度百科-晶粒細化