《估评金相截面上所见最大晶粒尺寸级别

《估评金相截面上所见最大晶粒尺寸级别 （ALA晶粒度）的标准试验方法》 新国标编制说明 （意见征询稿） 1 《估评金相截面上所见最大晶粒尺寸级别 （ALA 晶粒度）的标准试验方法》 新国标编制说明 1 任务来源 根据国家标准化管理委员会“××××××××××××××××××” 的要求，由宝山钢铁钢股份有限公司特殊钢分公司（以下简称宝钢股份特殊钢 分公司） 、冶金工业信息标准研究院、东北特殊钢集团有限责任公司共同承担 GB/T XXXX-XXXX《估评金相截面上所见最大晶粒尺寸级别（ALA 晶粒度）的标 准试验方法》的起草工作，项目编号为：×××××××，标准等同采用 ASTM E 930-99(2007)，并要求于××××年完成，由宝钢股份特殊钢分公司主要负 责起草。 2 编制过程简述 在国家标准 GB/T XXXX-XXXX《金属混合晶粒度表征与测定方法》 （项目编 号：20072388-T-605，等同采用 ASTM E1181-2002）的起草过程中，该国标编 制小组认为如起草该标准，需同时起草对应 ASTM E930 的国家标准，因 ASTM E1181-2002 标准主要技术内容会直接用到 ASTM E930 中的方法。因此，由宝钢 股份特殊钢分公司提交了编制新国标的项目申请书。 在国家标准化管理委员会任务要求下达前，宝钢股份特殊钢分公司组建了 内部的国标起草小组，并事先进行了部分前期准备工作，查阅了大量相关国内 外标准及资料，初步确定了标准采用原则，翻译了ASTM E930-99，并经多次召 开内部会议讨论并修改，完成标准草案及标准编制说明初稿。在接到国家标准 化管理委员会“×××××××××××”后，于 2008 年××月正式成立《估 评金相截面上所见最大晶粒尺寸级别（ALA 晶粒度）的标准试验方法》新国标 编制小组，在前期工作基础上进一步完善了标准和标准编制说明，购买了相关 附件， 并完成了有关试验工作。 根据美国 ASTM 最新信息， ASTM E930-99 于 2007 年重新批准确认成为 ASTM E930-99(2007)， 新国标编制小组及时掌握了该信息， 并对标准有关内容进行了编辑性修改。最终形成了现标准正文及编制说明。 3 编制背景 2 目前，我国用于评定晶粒度的通用标准只有一个，即 GB/T 6394-2002《金 属平均晶粒度测定方法》 。我国的晶粒度检验标准演变历史如下： YB 27-64→YB 27-77→GB 6394-86→YB/T 5148-1993→GB/T 6394-2002 从我国晶粒度检验标准发展历史看，主要可分为二个阶段：第一阶段，原 冶金部 YB 27 系列的部颁标准主要参照前苏联标准制订而成； 第二阶段， 从 1986 年起的 GB 6394 标准开始，采用 ASTM E 112 制订而成。 但上述标准主要是针对晶粒尺寸分布较为均匀、 且晶粒群体较大的情形的， 测的是材料的平均晶粒度。如果出现晶粒度尺寸不均匀的情况，特别是出现的 大晶粒个数较少、并且往往集聚又比较稀疏时，上述标准所提供的方法则很难 使用，即使勉强借用，又易导致出现极大的偏差。一般而言，用于评定晶粒群 体的平均晶粒度测定方法不适用于测定单个的粗大晶粒。 而实际生产科研中发现，在裂纹萌生、裂纹扩展及疲劳等中，大晶粒的存 在确会影响到材料的力学行为，工程上有必要报告单个粗大晶粒的晶粒度。而 且，对于其他的晶粒度不均匀情形，同样也会要求测定其中某个粗大晶粒以估 评其尺寸级别， 从而结合其他标准表征整个的晶粒尺寸不均匀分布状态。 因此， 有必要制定一份专门用于测定单个粗大晶粒的晶粒度的方法标准，以满足晶粒 度检验需要，从而提出了编制本国家标准。 4 编制依据与原则 由于此前国内尚未有类似标准， 也缺乏对单个粗大晶粒的此类估评经验 （实 践中多为参照平均晶粒度进行评定， 误差很大） ，国际上也未有其它标准可供借 鉴，故而作为标准引进，本次标准编制决定采用翻译 ASTM E930-99(2007)，并 等同采用的原则。 具体编制时，根据GB/T 20000.2-2001 《标准化工作指南 第 2 部分：采用 国际标准的原则》进行，但个别部分并不拘泥于原标准本身，在遵从关键技术 内容和标准本意的条件下，更改了标准中存在的部分编辑性错误，根据标准原 增补了部分说明， 同时又对规范性文件进行了适当改写， 并删除了关键词部分。 5 ASTM E930 概述 ASTM E930 “Standard Test s for Estimating the Largest Grain Observed in a Metallographic Setion (ALA Grain Size) ”为 ASTM E04 金相委员会 E04.08 晶粒度分委会负责的一相金相检测标准。1983 年发布了该标准第一版为 ASTM E930-83；1992 年重新修定为 ASTM E930-92 ，此后又做了编辑性修改，成为 ASTM E930-92ε1；最新版本 ASTM E930-99 于 1999 年 4 月 10 日批准，同年 7 3 月发布；ASTM E930-99又在 2007 年重新获得批准确认，编号为 ASTM E930-99(2007)。 ASTM E930是国际上第一个也是目前唯一一个用于评定单个粗大晶粒的 金相检测标准。 6 本标准主要技术内容及说明 6.1 标准名称 根据标准主要技术内容及忠实标准本意的原则，本标准名称采取了直译加 意译相结合的方法， 将 ASTM E930-99(2007)英文标题 “Standard test s for estimating the largest grain observed in a metallographic section (ALA grain size) ” 直接翻译为《估评金相截面上所见最大晶粒尺寸级别（ALA 晶粒度）的标准试 验方法》 。 6.2 适用范围及条件 众所周知，对于材料中的平均晶粒度检测，目前国内国际已有多个标准可 供使用，主要有美国 ASTM E112 标准和 ISO 643 标准等，中国的 GB/T 6394 为 修改采用 ASTM E112 而来。 尽管细节上可能有所差别，但这些标准测定平均晶 粒度的思路和方法基本是一致的，具体技术包括比较法、截点法与面积法等。 这些标准对于晶粒尺寸分布较为均匀、且晶粒群体较大的情形是适用的，但如 果出现晶粒度尺寸不均匀的情况，特别是出现的大晶粒个数较少、并且往往集 聚又比较稀疏时，平均晶粒度测定标准所提供的方法则很难使用，即使勉强借 用，又易导致出现极大的偏差。 本标准的目的是提供一些方法供来估评这些异常粗大晶粒的尺寸级别。晶 粒在空间中具有三维尺寸，对于大量尺寸分布均匀的晶粒而言，根据体视学原 理，其二维尺寸与三维尺寸存在一种对应关系，也就是说，二维尺寸可以反映 三维尺寸。故此，金相学上借二维的平均晶粒度来反映真实的晶粒三维尺寸。 对于显微组织中出现的个别粗大晶粒（往往孤立、分散分布） ，由于数量太少， 二维尺寸不足以反映真实的三维尺寸，故而采用了