一、晶粒尺寸概述

当我们考虑一种多晶材料的性能时，总会去测定其晶粒尺寸。就这一点而言，存在一些通过平均晶粒体积、直径或面积进行晶粒尺寸测定的方法。晶粒尺寸可通过如下所述的截距法进行估算。在几张不同的显示处晶粒结构的显微照片上画出具有相同长度的直线段。统计出被每条直线横穿的晶粒的数量并计算出被所有线段穿过的晶粒平均数，然后用线段的长度除以该平均数。将上述步骤获得的结果除以显微照片的线性放大率，即可估算得到的平均的晶粒直径。然而，也许最常用的方法是由美国材料与试验协会所涉及的方法，该ASTM提供了几种具有不同平均晶粒尺寸的标准对比图。每个晶粒尺寸均被分配了一个1~10的号码，我们称为晶粒度。为了显示出晶粒结构，材料样品必须经过合理的处理，并在100×的放大倍数下进行拍照。晶粒尺寸则由于标准图中最为相近的晶粒所对应的晶粒度进行表示。因此，我们可以对晶粒度进行一个相对简单和方便的视觉测定。晶粒度广泛定义钢的规格。对这些不同的晶粒图制定相应的晶粒度，其背后是有一定基本原理的。现在让我们用n表示晶粒度，N表示放大100×后没平方英寸的平均晶粒数。这两个参数之间的关系可通过以下表达式进行描述：

N=2^n-1

二、晶粒尺寸测定

通过截距法测量晶粒大小时，先在显微照片上画出一系列直线度。然后用线段长度除以与每条线段穿过晶粒的平均数。该计算结果除以显微照片的放大倍数即得平均晶粒尺寸。通过将显微照片与ASTM标准图进行比对可得到晶粒度并用以表征晶粒大小。放大倍数100×的显微照片上每平方英寸的晶粒平均数与晶粒度间的关系N=2n-1。

三、晶粒尺寸测试标准

1 GB/T 3488.2-2018 硬质合金 显微组织的金相测定 第2部分：WC晶粒尺寸的测量

2 GB/T 31568-2015 热喷涂热障ZrO2涂层晶粒尺寸的测定 谢乐公式法

3 GB/T 23413-2009 纳米材料晶粒尺寸及微观应变的测定X射线衍射线宽化法