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《铜及铜合金平均晶粒度测定方法》编制说明

来源:一二三四网
《铜及铜合金平均晶粒度测定方法》编制说明

1. 任务来源

晶粒度是晶粒大小的量度,是铜及铜合金重要的特性指标。晶粒的大小反映了金属的软硬程度和塑性变形抗力及强度的大小。通常采用各种不同的加工工艺或热处理工艺,来控制材料的晶粒大小,进而达到材料需要某种性能指标,以满足材料的使用要求,因此晶粒度必须有准确快速的检测方法,用以指导帮助生产使用的需求。《铜及铜合金平均晶粒度测定方法》修订于2004年,随年限变迁,技术进步,标准的部分条款内容、引用的标准,以及标准的适用范围不适用现产品检测的需要,因此有必要修订铜及铜合金平均晶粒度测定方法的行业标准。

根据有色标委(2017)第31号《关于转发2017年第二批有色金属国家、行业标准制(修)订项目计划的通知》所下达的标准制定计划,《铜及铜合金平均晶粒度测定方法》标准列入2017年第二批有色金属国家标准项目计划表第59号,由中铝洛阳铜加工有限公司负责修订。

2. 工作简况

首先查阅、分析了国内外相关检测晶粒度的标准和资料,如GB/T6394-2017《金属平均晶粒度测定方法》、GB/T 3246-2000《变形铝及年制品组织检验方法》、ASTM E112 -13《测定平均晶粒度的标准试验方法》、ISO2624-1990《铜及铜合金平均晶粒度的评定》等。本着积极采用国际和国外先进标准的原则,结合国内晶粒度检测技术的发展,对YS/T 347-2004《铜及铜合金平均晶粒度测定方法》中晶粒度的测定方法进行了修订

为确定修订方法适用于铜加工行业晶粒度检测方法,中铝洛阳铜加工有限公司进行这方面的实验,做了大量的检测试验,对不同的晶粒大小、不同变形程度的晶粒进行检测试验,并进行实验室之间对比,以验证修订后,不同实验室之间的一致性、便捷性。

3. 编制原则

①依照GB/T1.1-2000、有色加工产品标准和行业标准编写示例的要求进行编写。

②结合国内的生产状况,力求做到标准的合理性与实用性。

4.编制内容 4.1 修订内容

本标准主要修订了标准的使用范围、增加了术语定义、增加了计算公式、方法应用的概述、计算机软件的使用等内容。

①原标准中“本标准适用于测定单相或以单相为主的铜及铜合金退火状态的晶粒度”,修订为“本标准适用于测定单相或以单相为主的铜及铜合金的晶粒度”。

②增加了了术语“晶界”、“ 晶粒” 、“孪晶”的定义。 晶界 grain boundary

对于多晶材料,从一个结晶方向至另一个结晶方向过渡的很窄的区域,从而将相邻的晶粒分离。 晶粒 grain

晶界所包围的整个区域。即是二维面上所观察到的原始晶界范围内的面积,或是三维物体上原始晶界面内所包围的体积。对于有孪晶界面材料,孪晶界面不予考虑。

孪晶 Twin grains

孪晶是指两个晶体(或一个晶体的两部分)沿一个公共晶面(即特定取向关系)构成镜面对称的位向关系,这两个晶体就称为\"孪晶\",此公共晶面就称孪晶面。

③增加了截距法晶粒平均直径的计算公式。 截距法晶粒平均直径dn计算按式(9):

dn = 2S / S――晶粒平均截距,单位为毫米(mm);

④增加了截距法中计算机软件的使用和要求。

截距法可借助各种类型的试验仪器来完成测量与计算,推荐使用计算机图像分析系统。

计算机测量晶粒度,通常采用半自动测量,以减少仪器误差,即自动生成截

线段,采用手动截取截点,自动计算截距模式;对于通过图像处理获得灰度值对比度明显的图像,也可以采用自动提取晶界,识别截点,应以尽可能提取到大部分截点为佳,以减少测量误差。

手动截取截点应从截线段首端与晶界的交点开始,截线段末端与晶界的交点结束。

测量时,采用标尺的比例应与该视场晶粒图像的标尺比例一致。

不同晶粒选择不同的测量网格样式,网格样式有垂直直线、平行直线、同心圆、500mm同心圆、复合测量网格、交叉线、网格等,对于等轴晶可任选一种网格样式;对于非等轴晶,所选的网格样式应保证各个方向的晶粒都能截取到截点,推荐使用复合测量网格。

为确保测量结果的准确性,所选任何网格样式所截取的截点数不少于50个点。

⑤删除了比较法中75倍率的描述,以及金相显微镜投影图像的使用。

4.2 试验对比验证

为确定修订方法适用于铜加工行业晶粒度检测方法,中铝洛阳铜加工有限公司进行这方面的实验,做了大量的检测试验,对不同的晶粒大小、不同变形程度的晶粒进行检测试验,并进行实验室之间对比,以验证修订后,不同实验室之间的一致性、便捷性。

基于实验室对比及反馈结果,方法修订后,更有利于标准方法的使用与统一,方法结果的一致性较好,使用更为便捷。结合现代计算机技术及数码摄像技术的发

展,其方法更加简便、准确。

试验对比见附件。

5.制定本标准的意义

通过本次标准修订,规范标准中部分条款内容,规定标准使用范围,适用现阶段产品检测需要,优化标龄,结合现代计算机技术及数码摄像技术的发展,适应社会检测技术的发展,其方法更加简便、准确,从而达到指导实际生产工艺调整和稳定工艺生产,提高产品质量的目的,促进国民经济的发展。

《铜及铜合金平均晶粒度测定方法》标准编制组

二00八年十月十二日

单位 中铝洛阳铜加工 聊城市产品质量监督检验 北京有研亿金 中铝洛阳铜加工 截线数 37 34 36 35 平均截距(μm) 109.835 112.673 113.031 116.426 平均级别(级) 3.1 2.0 3.0 2.9 平均直径 (mm) 0.124 0.127 0.128 0.131 单位 中铝洛阳铜加工 聊城市产品质量监督检验 北京有研亿金 中铝洛阳铜加工 截线数 36 41 36 39 平均截距(μm) 平均级别(级) 109.450 108.223 110.930 104.511 3.1 3.1 3.1 3.2 平均直径 (mm) 0.124 0.122 0.125 0.118 单位 中铝洛阳铜加工 聊城市产品质量监督检验 北京有研亿金 截线数 173 166 162 平均截距(μm) 平均级别(级) 26.027 26.825 27.737 7.2 7.2 7.1 平均直径 (mm) 0.029 0.030 0.031 单位 中铝洛阳铜加工 聊城市产品质量监督检验 北京有研亿金 截线数 136 145 140 平均截距(μm) 平均级别(级) 54.157 50.321 52.364 5.1 5.3 5.2 平均直径 (mm) 0.061 0.057 0.059

单位 中铝洛阳铜加工 聊城市产品质量监督检验 北京有研亿金 截线数 64 66 65 平均截距(μm) 平均级别(级) 68.181 68.676 68.534 4.5 4.4 4.4 平均直径 (mm) 0.077 0.078 0.077

单位 中铝洛阳铜加工 聊城市产品质量监督检验 北京有研亿金 截线数 23 24 22 平均截距(μm) 平均级别(级) 164.092 164.108 165.018 1.9 1.9 1.9 平均直径 (mm) 0.185 0.185 0.186

单位 中铝洛阳铜加工 聊城市产品质量监督检验 北京有研亿金 截线数 61 62 60 平均截距(μm) 平均级别(级) 69.972 70.108 73.033 4.4 4.4 4.3 平均直径 (mm) 0.079 0.079 0.082

单位 中铝洛阳铜加工 聊城市产品质量监督检验 北京有研亿金 中铝洛阳铜加工 截线数 90 92 101 99 平均截距(μm) 平均级别(级) 51.161 49.995 45.580 46.580 5.3 5.4 5.6 5.6 平均直径 (mm) 0.058 0.056 0.051 0.053

单位 中铝洛阳铜加工 聊城市产品质量监督检验 北京有研亿金 截线数 53 51 50 平均截距(μm) 平均级别(级) 73.085 73. 065 73.268 4.3 4.3 4.3 平均直径 (mm) 0.082 0.082 0.083 单位 中铝洛阳铜加工 聊城市产品质量监督检验 北京有研亿金 截线数 40 35 39 平均截距(μm) 平均级别(级) 25.529 28.143 25.813 7.3 7.0 7.3 平均直径 (mm) 0.029 0.032 0.029

单位 中铝洛阳铜加工 聊城市产品质量监督检验 北京有研亿金 截线数 98 91 95 平均截距(μm) 平均级别(级) 45.103 48.620 46.830 5.7 5.4 5.6 平均直径 (mm) 0.051 0.055 0.053 单位 中铝洛阳铜加工 聊城市产品质量监督检验 北京有研亿金 中铝洛阳铜加工 截线数 35 35 34 37 平均截距(μm) 平均级别(级) 29.438 30.732 31.687 28.514 6.9 6.8 6.7 7.0 平均直径 (mm) 0.033 0.035 0.036 0.032

单位 中铝洛阳铜加工 聊城市产品质量监督检验 北京有研亿金 截线数 81 80 75 平均截距(μm) 平均级别(级) 110.070 111.555 118.664 3.1 3.0 2.9 平均直径 (mm) 0.134 0.126 0.124

单位 中铝洛阳铜加工 聊城市产品质量监督检验 北京有研亿金 截线数 121 172 175 平均截距(μm) 平均级别(级) 13.691 13.483 13.287 9.1 9.1 9.2 平均直径 (mm) 0.015 0.015 0.015

单位 中铝洛阳铜加工 聊城市产品质量监督检验 北京有研亿金 截线数 21 18 18 平均截距(μm) 平均级别(级) 205.613 205.338 205.060 1.3 1.3 1.3 平均直径 (mm) 0.232 0.232 0.231

单位 中铝洛阳铜加工 聊城市产品质量监督检验 北京有研亿金 截线数 152 156 155 平均截距(μm) 平均级别(级) 15.413 14.761 15.413 8.8 8.9 8.8 平均直径 (mm) 0.017 0.017 0.017

单位 中铝洛阳铜加工 聊城市产品质量监督检验 北京有研亿金 截线数 39 35 38 平均截距(μm) 平均级别(级) 57.700 61.445 59.135 4.9 4.8 4.9 平均直径 (mm) 0.067 0.069 0.065

单位 中铝洛阳铜加工 聊城市产品质量监督检验 北京有研亿金 截线数 37 37 37 平均截距(μm) 平均级别(级) 109.933 106.754 109.589 3.1 3.2 3.1 平均直径 (mm) 0.124 0.120 0.124

单位 中铝洛阳铜加工 聊城市产品质量监督检验 北京有研亿金 截线数 122 235 80 平均截距(μm) 平均级别(级) 28.041 28.602 28.188 7.0 7.0 7.0 平均直径 (mm) 0.032 0.032 0.032

单位 中铝洛阳铜加工 聊城市产品质量监督检验 北京有研亿金 截线数 64 63 64 平均截距(μm) 平均级别(级) 68.341 69.617 69.028 4.5 4.4 4.4 平均直径 (mm) 0.078 0.079 0.077 单位 中铝洛阳铜加工 聊城市产品质量监督检验 北京有研亿金 截线数 42 42 56 平均截距(μm) 平均级别(级) 159.987 163.030 160.071 2.0 1.9 2.0 平均直径 (mm) 0.181 0.184 0.181

单位 中铝洛阳铜加工 聊城市产品质量监督检验 北京有研亿金 截线数 32 33 34 平均截距(μm) 平均级别(级) 270.261 269.483 264.962 0.4 0.5 0.5 平均直径 (mm) 0.305 0.304 0.299

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