晶粒,就其鑄鋼來講,它是液態(tài)鋼水中長大了的晶核,晶粒度是度量晶粒大小的一個概念。我國晶粒度評定方法標準GB/T6394-2002。方法是將制備好的試樣放在100倍顯微鏡下測定,視場直徑為0.8冊mm。測定時先對試樣作全面觀察,然后將有代表性視場與標準級別圖相對照,測得晶粒度級別。
晶粒度等級圖
由圖可知,晶粒度級別越大,實際晶粒就越小。其中1-3一般被認為是粗晶粒,4-6號為中等晶粒,7-8號為細晶粒。
晶粒對性能的影響
晶粒的大小和形狀對材料的性能有顯著影響。正常來講在常溫狀態(tài)下晶粒愈細愈均勻,材料的綜合性能愈好,因為晶粒越小,晶界越多。晶界處的晶體排列是非常不規(guī)則的,晶面犬牙交錯,互相咬合,因而加強了金屬間的結合力。所以通過晶粒度的測定,可初步判斷材料的性能。
1、冷變形金屬重新加熱進行退火之后,其組織和性能會發(fā)生變化。觀察在不同加熱溫度下變化的的特點,可將退火過程分為回復、再結晶和晶粒長大三個階段。
2、退火過程中晶粒的變化導致材料的某些性能和能量也隨之變化。
3、晶粒細化是改善材料性能的常用方法之一。通過人工調(diào)控材料成型過程中晶粒的大小以獲得人們所需性能的材料。
控制細晶粒方法
1、細晶強化
2、增大金屬結晶時的過冷度:過冷度越大,產(chǎn)生的晶核越多,導致晶粒越細小。
晶粒越細越好?
對于在常溫下使用的零件,通常是這樣,因為晶粒越細小則晶界面積越大,對性能的影響也越大,材料強度越高,而細晶強化是不會降低材料塑形的。而對于高溫下使用的材料,比如高溫合金,反而需要大晶?;蛘邌尉?,因為晶界處的強度相對低,從而高溫下蠕變嚴重,所以反而更快失效了。同時不銹鋼奧氏體中個別材料對晶粒也要求并不是越細越好,如304H、321H、316H等,要求是7級或更粗的晶粒。
晶粒度對奧氏體探傷影響
奧氏體鋼經(jīng)過高溫鍛造或軋制,如有較大的變形,原來奧氏體晶粒中原子的排列已被打亂,原子將重新排列組合成新的晶粒,叫做再結晶。再結晶后的奧氏體較之才奧氏體晶粒為細,因此正常的熱變形可使晶粒細化,但是能否達到細化晶粒的目的取決于變形量及終鍛的溫度,若變形量很小終鍛溫度又過高時,晶粒還會長大而粗化。尤其是當金屬材料處于粗大的鑄造狀態(tài)時,只有足夠大的變形量才能使其晶粒細化,已細化的奧氏體晶粒,對超聲波衰減較小,如有一些鍛件廠如鍛904L的一些鍛件感覺已達到壓縮比但是探傷過不了的一些原因之一。
審核編輯 :李倩
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原文標題:【知識】晶粒度及其對材料性能的影響
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