晶粒度,就其鑄鋼來(lái)講,它是液態(tài)鋼水中長(zhǎng)大了的晶核,晶粒度是度量晶粒大小的一個(gè)概念。我國(guó)晶粒度評(píng)定方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T6394-2017。方法是將制備好的試樣放在100倍顯微鏡下測(cè)定,視場(chǎng)直徑為0.8mm。測(cè)定時(shí)先對(duì)試樣作全面觀察,然后將有代表性視場(chǎng)與標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別圖相對(duì)照,測(cè)得晶粒度級(jí)別。
晶粒的大小和形狀對(duì)材料的性能有顯著影響。正常來(lái)講在常溫狀態(tài)下晶粒愈細(xì)愈均勻,材料的綜合性能愈好,因?yàn)榫ЯT叫?,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(cuò),互相咬合,因而加強(qiáng)了金屬間的結(jié)合力。所以通過(guò)晶粒度的測(cè)定,可初步判斷材料的性能。
1、冷變形金屬重新加熱進(jìn)行退火之后,其組織和性能會(huì)發(fā)生變化。觀察在不同加熱溫度下變化的的特點(diǎn),可將退火過(guò)程分為回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長(zhǎng)大三個(gè)階段。
2、退火過(guò)程中晶粒的變化導(dǎo)致材料的某些性能和能量也隨之變化。
3、晶粒細(xì)化是改善材料性能的常用方法之一。通過(guò)人工調(diào)控材料成型過(guò)程中晶粒的大小以獲得人們所需性能的材料。
控制細(xì)晶粒方法
1、細(xì)晶強(qiáng)化
2、增大金屬結(jié)晶時(shí)的過(guò)冷度:過(guò)冷度越大,產(chǎn)生的晶核越多,導(dǎo)致晶粒越細(xì)小。
對(duì)于在常溫下使用的零件,通常是這樣,因?yàn)榫ЯT郊?xì)小則晶界面積越大,對(duì)性能的影響也越大,材料強(qiáng)度越高,而細(xì)晶強(qiáng)化是不會(huì)降低材料塑形的。而對(duì)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?yàn)榫Ы缣幍膹?qiáng)度相對(duì)低,從而高溫下蠕變嚴(yán)重,所以反而更快失效了。同時(shí)不銹鋼奧氏體中個(gè)別材料對(duì)晶粒也要求并不是越細(xì)越好,如304H、321H、316H等,要求是7級(jí)或更粗的晶粒。
奧氏體鋼經(jīng)過(guò)高溫鍛造或軋制,如有較大的變形,原來(lái)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(jié)晶。再結(jié)晶后的奧氏體較之才奧氏體晶粒為細(xì),因此正常的熱變形可使晶粒細(xì)化,但是能否達(dá)到細(xì)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(guò)高時(shí),晶粒還會(huì)長(zhǎng)大而粗化。尤其是當(dāng)金屬材料處于粗大的鑄造狀態(tài)時(shí),只有足夠大的變形量才能使其晶粒細(xì)化,已細(xì)化的奧氏體晶粒,對(duì)超聲波衰減較小,如有一些鍛件廠如鍛904L的一些鍛件感覺(jué)已達(dá)到壓縮比但是探傷過(guò)不了的一些原因之一。