Определение величины зерна путем подсчета пересечений границ зерен

Метод состоит в подсчете зерен, пересеченных отрезком прямой, и определении среднего условного диаметра в случае равноосных зерен или количества зерен в 1 мм³ в случае неравноосных зерен.

Методика определения величины зерна

1. Подсчет пересечений зерен проводят на матовом стекле микроскопа или микрофотографиях, на которых проводят несколько отрезков произвольной длины (например, 80 или 100 мм при увеличении х100, что соответствует длине 0,8 или 1 мм на шлифе).

2. 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.

3. Подсчитывают точки пересечений отрезков прямых линий с границами зерен. Зерна на концах прямой, не пересеченные ею целиком, принимают за одно зерно.

4. Определяют суммарную длину отрезков L, выраженную в миллиметрах, и суммарное число пересеченных зерен N.

5. Измерения проводят не менее чем в пяти характерных местах шлифа. Допускаемые расхождения результатов пяти определений при подсчете пересечений должны быть не более 50 %.

6. Подсчет количества пересечений равноосных зерен проводят на двух взаимно перпендикулярных отрезках прямых, проведенных в каждом из пяти мест шлифа (табл. 4.2).

 

Таблица 4.2 – Пример расчета среднего условного диаметра равноосного зерна

 

Количество полей зрения	Общая длина отрезков при l=0,6 мм	Число пересечений в каждом поле зрения на двух прямых	Общее число пересече-ний	Средний условный диаметр dl, мм	Номер зерна по балу
	5.2.0,6 = 6,0							6,0/188 = = 0,0319

 

7. Средний условный диаметр зерна (d_L), мм вычисляют по формуле

d_{L =} L/N

где L – суммарная длина отрезков, мм;

N – общее число зерен, пересеченных отрезками длиной L.

8. Число неравноосных зерен в 1 мм³ шлифа определяют на шлифах, изготовленных вдоль и поперек главной оси симметрии. В этом случае отрезки прямых проводят параллельно осям симметрии (рис. 4.4).

 

Рисунок 4.4 – Схема проведения прямых линий по трем направлениям на двух шлифах

 

9. Среднее число неравноосных зерен (N_l) в 1 мм³ объема шлифа вычисляют по формуле

N_l = 0,7^. N_x N_y N_z,

где 0,7 – коэффициент, учитывающий неравноосность зерен;

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

N_y – количество пересечений границ зерен на 1 мм длины в поперечном направлении;

N_z – количество пересечений границ зерен на 1 мм длины в перпендикулярном направлении.

Запись результатов подсчета числа пересечений зерен в пяти наиболее характерных участках шлифа при увеличении х100 приведена в таблице 4.3. Длина линий составляет 50 мм, что соответствует длине на шлифе 0,5 мм.

Если подсчет ведется при увеличении, отличающемся от х100, то длину отрезка делят на применяемое увеличение; остальной расчет ведется, как при увеличении х100.

 

Таблица 4.3 – Пример расчета количества зерен в 1 мм³

Номер поля зрения	Число пересечений границ на 1 мм	Количество зерен в 1 мм3, Nl	Номер зерна
Nx	Ny	Nz
Среднее из 5	15,2	29,2	22,4	6036,8 8601,6 6959,41	- - - - -

 

ПОДГОТОВКА ОБРАЗЦОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ПРИРОДНОГО (НАСЛЕДСТВЕННОГО) ЗЕРНА

 

Для определения величины аустенитного зерна, необходимого для оценки природной наследственности зерна, используют образцы тех же размеров, что и для определения величины действительного зерна. Для выявления аустенитного зерна применяются следующие методы обработки образцов: цементация, окисление, нагревание.