1. Средние численные значения площади зерна, числа зе реи в 1 мм", диаметра и условного диаметра, а также числа зерен ка площади в 1 мм2, соответствующие эталонам шкалы G (—3) — 14, приведены в табл. 1.

Таблица 1

Номер зерна G

Средняя площадь сечения зерна, а, МЙ*

Число зерен на площади 1 мм2т

Среднее число зерен в 1 мм*

Средний диаметр зерна dm‘

ММ

Средний условный диаметр зерна

мм2

мини­мальное

среднее

макси­мальное

—3

1

0,75

1

1,5

1

1.0

0,875

—2

о.б

1.5

2

3

2,8

0,707

0,650

-1

0,25

3

4

6

8

0,5

0 444

0

0,125

6

8

12

22,6

0,353

0,313

Ї

0,0625

12

16

24

64

0,250

0.222

2

0,0312

24

32

48

181

0,177

0,157

3

0,0156

48

64

96

512

0,125

0,111

4

0,00781

96

133

192

1448

0,088

0,0783

5

0,00390

192

255

384

4096

0,052

0,0553

6

0,00195

384

512

768

11585

0,044

0,0391

7

0,09098 •

768

1024

1536

32768

0,031

0,0267

8

0,00049

1536

2048

3072

92682

0,022

0,0196

9

0,000244

3072

4096

6144

232144

0,015

0 0138

10

0,000122

6144

8192

12288

741485

0,011

0,0099

И

0,000061

12288

'16384

24576

2097152

0,0079

0,0069

12

о.ооооео

24576

32768

49152

5931008

0,0056

0,0049

13

0,000015

49152

65536

98304

16777216

0,0039

0.0032

14

0,000008

98304

131072

96608

47449064

0,0027

0,0027

  1. Шкалы 1 и 2 используют для оценки величины зерна во всех сталях и сплавах, шкалу 3 — для аустенитных, в которых по еле травления выявились двойники.

  2. Если размер зерна в образце выходит за пределы эта лонов шкал с номерами 1—10, пользуются другими увеличениями. Для перевода номера эталона при увеличении 100х пользуются табл. 2 или дополнительными шкалами 1; 2.



'Если при оценке величины зерна применяют увеличение, отличающееся от указанных в табл. 2 и дополнительных шкалах 1, 2, то следует пользоваться графиком, приведенным на чертеже, позволяющим определить значение поправочного коэффициента К для пересчета увеличения микроскопа g на увеличение 100х

/(=6,641n .

Номер зерна находят по формуле

6=М±К,

где М— номер зерна при увеличении микроскопа g.

  1. За однородную структуру принимают структуру, соответствующую одному из эталонов шкалы. Такая структура оценивается одним номером.

Разнозернистой структурой считают структуру, в которой имеются зерна, отличающиеся от основного (преобладающего) номера, соответствующего определенному эталону шкалы, боле чем на 1 номер и занимающую на шлифе площадь более І0%. Такая структура оценивается двумя или более номерами, которые записываются в порядке уменьшения занимаемых ими площадей, на-пример: G6, G4.

При необходимости указывают относительную площадь в процентах, занимаемую зернами каждого из этих номеров, например: Ge (65%),G4(35%).

С 9 ГОСТ 5639—82

Увеличение, д



  1. Расхождение оценок величины зерна методом сравнения должно быть не более одного номера. 3.4. Метод подсчета зерен

  1. Метод заключается в определении количества зерен на единице поверхности шлифа (1 мм2) и расчете средней площади зерна и среднего диаметра зерен.

  2. Подсчет зерен проводят на матовом стекле камеры мик роскопа или на микрофотографиях, в которых поле зрения огра ничивают одной из плоских фигур: окружностью диаметром 79,8 мм или квадратом со стороной 70,7 мм, или прямоугольником с размерами сторон 65X77, 60X83, 55X91 или 50X100 мм, что соответствует 0,5 мм2 поверхности шлифа при увеличении 100х.

    1. Подсчитывают число зерен, попавших внутрь выбранной фигуры (п), и число зерен, пересеченных ее границами (п2) (см. приложение 3).

Общее количество зерен (по) на площади 0,5 мм2 шлифа при увеличении 100х подсчитывают по формуле

піов=’п»4—g2 для круга;

л1»о=«1+ —у 1—для прямоугольника или квадрата.Количество зерен т, приходящихся на 1 мм2 площади шлифа, определяют по формуле тп = 2nW0.

  1. При использовании другого увеличения, отличающегося от 100х, число зерен т. приходящихся на 1 мм2 поверхности шлифа, определяют по формуле

/п==2 (j^j- ) rig,

где ns общее количество зерен, находящихся внутри фигуры, ограничивающей поле зрения на шлифе или фотографии при увеличении g.

Увеличение подбирают из расчета, чтобы на поверхности было не менее 50 зерен.

  1. Подсчет зерен проводят не менее чем в трех характер ных местах шлифа и по полученным результатам рассчитывают среднее арифметическое значение.

  2. Среднюю площадь сечения зерна (а) в мм2 определяют по формуле



  1. Средний диаметр зерна (d„) в мм определяют по формуле

4.= -U.
г til

  1. Сравнением полученных значений т, а и d„, со значе ниями соответствующих параметров в табл. 1 определяют номер величины зерна G.

Пример подсчета количества зерен на единицу поверхности шлифа приведен в приложении 3.

  1. Допускаемые расхождения результатов трех определе ний при подсчете количества зерен не должны превышать 50%.

  1. Методы подсчета пересечений границ зерен

    1. Метод состоит в подсчете зерен, пересеченных отрезком прямой, и определении среднего условного диаметра — в случае равноосных зерен или количества зерен в 1 мм" — в случае не равноосных зерен.

    2. Подсчет пересечений зерен в обоих случаях проводят на матовом стекле микроскопа «ли микрофотографиях, на которых проводят несколько отрезков произвольной длины (например, 80 или 100 мм при увеличении 100х, что соответствует длине 0,8 или 1 мм на шлифе). Длину отрезков выбирают с таким расчетом, чтобы каждый из них пересекал не менее 10 зерен, при этом увеличение подбирают так, чтобы на исследуемой поверхности было-не менее 50 зерен. Подсчитывают точки пересечений отрезков прямых линий с границами зерен. Зерна на концах прямой, не пересеченные ею целиком, принимают за одно зерно.

Определяют суммарную длину отрезков L, выраженную в миллиметрах натуральной величины на шлифе, и суммарное число пересеченных зерен N.

Измерения проводят не менее чем в пяти характерных местах шлифа.

Допускаемые расхождения результатов пяти определений при подсчете пересечений должны быть не более 50%.

  1. Подсчет количества пересечений равноосных зерен проводят на двух взаимно перпендикулярных отрезках прямых, проведенных в каждом из пяти мест шлифа (см. приложение 4).

Средний условный диаметр зерна (б//) в мм вычисляют по формуле

dL=V ■

где L суммарная длина отрезков, мм;

N общее число зерен, пересеченных отрезками длиной L.

  1. Число неравноосных зерен в 1 мм" шлифа определяют на шлифах, изготовленных вдоль и поперек главной оси симметрии. В этом случае отрезки прямых проводят параллельно осям симметрии (см. приложение 4).

Среднее число неравноосных зерен (Nv) в 1 мм объема шлифа вычисляют по формуле

^=0,7^.^-^,

где 0,7 — коэффициент, учитывающий неравноосность зерен; Nx количество пересечений границ зерен на 1 мм длины в

продольном направлении (вдоль оси вытянутых зерен); Nv количество пересечений границ зерен на 1 мм длины в

поперечном направлении; N: количество пересечений границ зерен на 1 мм длины в

перпендикулярном направлении.

  1. Метод подсчета пересечений границ зерен в быстрорежущей стали (метод Снейдер-Графа) состоит в подсчете пересечений зерен и определении среднего их числа на отрезке 63,5 мм при увеличении 500х и на отрезке 127 мм при увеличении 1000х

Определение величины зерен обычно проводят на закаленных образцах не менее чем в 5 местах шлифа.Результатом определения является среднее количество пересеченных зерен.

Зависимость между средним числом пересеченных зерен на отрезке 63,5 мм при увеличении 500х или на отрезке 127 мм при увеличении 1000х, соответствующим номером зерна по шкале и условной классификацией величины зерна, приведена в табл. 3.

Таблица 3

среднее число пересеченных зерен

Номер зерна

Величина зерна

15 и выше

11—13 и выше

Очень мелкие

12-15

10

Мелкие

9—11

9

Средние

1—8

8—3

Крупные



  1. Метод измерения длин хорд

    1. Метод основан на замере линейных размеров отрезков— хорд, отсекаемых в зернах прямыми линиями, и применяется для определения величины зерна в разнозернистой структуре.

    2. Замер длин хорд проводят:

непосредственно под микроскопом при помощи окуляра с линейкой (метод подвижного шлифа) по одной или нескольким линиям в произвольном направлении на шлифе;

на микрофотографии, при этом соблюдают условия и. 3.5.2.

Замер проводят не менее чем в пяти наиболее типичных полях зрения, при этом в каждом поле зрения проводят не менее трех прямых в произвольном направлении.

Общее количество измерений зависит от однородности величины зерна, требуемой точности и достоверности результатов.

Так, например, при принятой достоверности 90 % и ошибке 10 % общее количество пересеченных зерен должно быть не менее 250, при достоверности 90 % и ошибке 5 % — не менее 1000.

  1. Значения длин хорд относят к определенной размерной группе. Рекомендуется величину линейных размеров в группах представлять в виде геометрического ряда с коэффициентом 1,45.

В этом случае размерные группы соответствуют размерам зерен — номерам (G) по среднему условному диаметру.

Подсчитывают количество длин хорд каждого размера по всем линиям.

Определяют относительную долю зерен в процентах с опреде ленной длиной хорды по формуле

где I — длина хорды, мм;

п — количество зерен с длиной хорды /;

S/, Пі —общая длина хорд, мм.

В соответствии с законами математической статистики могут быть также подсчитаны следующее параметры: средний условный диаметр (средний размер хорды I), среднеквадратическое откло­нение от среднего (S), коэффициент вариации (6) и др. При этом средний условный диаметр не является характеристикой разно­зернистой структуры (см. п. 3.3.6).

Пример определения величины зерна в разнозернистой структуре приведен в приложении 5.

  1. Для определения величины зерна готовых изделий приме няется ультразвуковой метод. Сущность метода, способ подготов ки эталонных образцов, оборудование и методика контроля при ведены в приложении 6.

Результаты выявления и определения величины зерна за писывают в протокол, форма которого приведена в приложении 7.ГОСТ 5639—82 С. 14

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Рекомендуемое

Реактивы для выявления границ зерен в сталях и сплавах методом травления

Состав реактива

Область применения

Способ травления

Насыщенный при комнатной температуре раствор пикриновой кислоты с добавками 1—5 % по­верхностно-активных веществ ти­па «синтонол», шампунь «Лада» и др-

Универсальный

Химическое трав­ление

100 см3 насыщенного водного раствора пикриновой кислоты, 6 капель соляной кислоты (конц.) или 3 капли азотнвй кислоты (конц.) 2 см3 ПАВ (раствор от­фильтровать)

100 см’ насыщенного водного раствора пикриновой кислоты, 0,6 г хлористой меди, 0,1 % ПАВ

Универсальный

Химическое трав­ление

Универсальный

Химическое трав­ление

100 ом5 насыщенного водного раствора пикриновой кислоты, 1,6 г хлористой меди, 0,5 % ПАВ

Универсальный

Химическое трав­ление

1—5 см’ азотной кислоты, до 100 см3 этилового спирта

Углеродистые стали

Химическое трав­ление

2—5 г пикриновой кислоты, 100 см’ этилового спирта

Углеродистые стали

Химическое трав­ление

5 г пикриновой кислоты, 100 см3этилового спирта, 0,5 % ПАВ

Углеродистые стали

Химическое трав­ление

2 г пикриновой кислоты, 2—

4 см3 азотной кислоты, до

100 см3 этилового спирта

Углеродистые стали

Химическое трав­ление

0.005—0,01 % поваренной соли,

Низко-, средне- и

Химическое трав-

58 % синтола, 2—4 % сульфо- аандопарафина, остальное—насы­щенный водный раствор пикрино­вой кислоты

высокоуглеродистые стали

ление

10—15 см’ азотной кислоты,

Высоколегирован-

Химическое трав-

до 100 см3 этилового спирта

ные, мартенситные и быстрорежущие стали

ление от нескольких секунд до 10—30 мин Химическое трав-

20 см’ соляной кислоты, 1 г хлористой меди, 65 см3 этилового спирта, 15 см’ дистиллированной воды

Быстрорежущие и высоколегированные стали

ление 2—10 мин