表１给出了我国和国外主要结构钢产品标准的晶粒度 技 术 要 求 及 对 应 的 晶 粒 度 检 验 方 法,根 据
表１可以得到如下结论.
(１)我国(GB)、国 际 标 准 化 组 织 (ISO)和 日 本
(JIS)对于一 般 用 途 的 结 构 钢 均 未 明 确 晶 粒 度 的 技
术要求,仅对机械制 造 用 结 构 钢 明 确 了 晶 粒 度 要 求
(机械制造用结构 钢 加 工 成 零 部 件 前 大 多 需 要 热 处
理);而欧盟 (EN)和 美 国 (ASTM)对 所 有 结 构 钢 的
晶粒度都提出了技术要求.
(２)我国和日 本 的 结 构 钢 产 品 标 准 中 仅 GB/T
５２１６－２００４«保证淬透性结构钢»在其技术要求中明
确了奥氏体晶粒度不 小 于 ５ 级,其 他 只 提 出 晶 粒 度
的技术要求,未具体 明 确 是 铁 素 体 晶 粒 度 还 是 奥 氏
体 晶 粒 度;而 ISO 和 EN 标 准 中 对 于 碳 含 量
≤０．２５％的非合金钢和低合金结构钢则明确其 为 铁
素体的晶 粒 度 要 求,其 他 为 奥 氏 体 的 晶 粒 度 要 求;
ASTM 则对所有的结构钢 均 明 确 指 出,只 要 提 到 晶
粒度要求即为奥氏体晶粒度.
２．１ ASTM 标准
美国材料与 试 验 协 会 早 在 １９５５ 年 就 制 订 了 第
一个晶粒 度 检 验 标 准 ASTM E１１２－１９５５,目 前 共
有４个晶粒度检验标 准,即 ASTM E１１２－１３«平 均
晶粒度测定方法»、ASTM E９３０－９９(２００７)«金相检
测面上 最 大 晶 粒 尺 寸 级 别 (ALA 晶 粒 度 )测 定 方
法»、ASTM E１１８１－０２(２００８)«双 重 晶 粒 度 表 征 与
测定方法»和 ASTM E１３８２－９７(２０１０)«用半自动或
自动图像仪测定平均晶粒尺寸的标准试验方法».
ASTM E１１２ 适用于测定晶粒尺寸呈单峰分 布
的金属平均晶粒度,测定方法有比较法、面积法和截
点法.ASTM E９３０适用于 大 部 分 尺 寸 均 匀 的 晶 粒
中出现个别尺寸较 大 的 晶 粒 时 的 晶 粒 度 评 定,标 准
规定可以将均匀晶 粒 用 一 个 级 别 表 示,同 时 给 出 个
别极大晶粒的级别,也 没 有 关 于 非 等 轴 晶 粒 度 评 定
的相关规定.ASTM E１１８１ 是 一 个 检 验 方 法 标 准,
规定了具体的晶粒 分 布 形 态 及 检 测 报 告 格 式,具 体
的晶 粒 度 级 别 评 定 方 法 仍 需 按 ASTM E１１２ 和
ASTM E９３０ 执 行.ASTM E１３８２ 则 适 用 于 采 用 半
自动或自动图像仪测定晶界截点的计数、晶粒截线的
计数、截线长度、晶界长度等给出平均晶粒度２．２ ISO 标准
１９８５ 年,ISO 制 定 了 第 一 个 晶 粒 度 检 验 标 准
ISO６４３:１９８３«钢铁素 体 和 奥 氏 体 晶 粒 度 的 显 微 测
定»,２００３年该标准进行了第一次修订,即ISO６４３:
２００３«钢 表观晶粒度的显微测定»,目前的最新标准
为ISO６４３:２０１２«钢表观晶粒度的显微 测 定»,它 适
用于钢中铁素体和 奥 氏 体 晶 粒 度 的 测 定,值 得 一 提
的是,ISO６４３在 备 注 中 指 出 铁 素 体 晶 粒 度 的 测 定
通常适用于碳含量≤０．２５％的非合金钢.
ISO 参考 ASTM E１１８１也制订了一个标准,即
ISO１４２５０:２０００«钢 双 重 晶 粒 度 及 其 分 布 的 金 相
特征».
２．３ 欧盟标准
德国和英国曾 分 别 参 照ISO６４３:１９８３ 制 定 了
本国 的 国 家 标 准 BS ４４９０:１９８９ 和 DIN ５０６０１:
１９８５,标准名称均 为 «钢 铁 素 体 和 奥 氏 体 晶 粒 度 的
显微测定».２００３年,按照国际标准化组织(ISO)和
欧洲标准 化 委 员 会 (CEN)两 者 间 的 技 术 合 作 协 议
(ISO/CEN 维也纳 协 议),CEN 和ISO 共 同 编 制 并
同时发布实施了ISO６４３:２００３,欧洲 标 准 表 示 方 法
为在ISO 标准前加前缀 EN,如:ENISO６４３:２００３,
目前的最新标准为 ENISO６４３:２０１２«钢 表观晶粒
度的显微测定».２．４ JIS标准
日本曾于１９９８年分别制定了JISG０５５１－１９９８
«钢中奥氏体晶粒度测定方法»和JISG０５５２－１９９８
«钢中铁素体晶粒 度 测 定 方 法»,该 两 个 标 准 都 是 参
照ISO６４３:１９８３ 制 定 的,２００５ 年 两 个 标 准 合 并 为
JISG０５５１－２００５«钢 表 观 晶 粒 度 的 显 微 测 定»,目
前的最 新 标 准 是JISG０５５１－２０１３«钢 表 观 晶 粒 度
的显微测定»,其 与ISO６４３:２００３ 的 对 应 关 系 为 修
改采用(MOD). 标 准 中 给 出 的 ２ 套 评 级 图 分 别 为
ASTM E１１２中的评级图I和评级图IV.
２．５ 中国台湾标准
我国 台 湾 也 参 照 日 本 JIS 标 准 的 作 法,依 据
ISO６４３:１９８３分别制定了 CNS１０４３６－２０００«钢 料
奥氏体晶粒度试验法»和 CNS１０４３７－２０００«钢料铁
素体晶粒度试验法».
２．６ GB 标准
目 前 ,国 内 的 晶 粒 度 检 验 标 准 有 以 下 ４ 个 :
GB/T６３９４－２００２«金 属 平 均 晶 粒 度 测 定 法 »、
GB/T２４１７７－２００９«双 重 晶 粒 度 表 征 与 测 定 方法»、GB/T４３３５－２０１３«低 碳 钢 冷 轧 薄 板 铁 素 体 晶
粒度测定法»、YB/T４２９０－２０１２«金 相 检 测 面 上 最
大晶粒尺寸 级 别 (ALA 晶 粒 度)测 定 方 法». 其 中,
GB/T６３９４－２００２ 修 改 采 用 ASTM E１１２－１９９６,
GB/T２４１７７－２００９ 等 同 采 用 ASTM E１１８１－０２;
YB/T４２９０－２０１２ 等 同 采 用 ASTM E９３０－９９
(２００７),GB/T４３３５－２０１３则无相应的国外标准对应.
目前全国钢标准化技术委员会金相检验方法分
技术委员会正在 依 据 ASTM E１１２－２０１０ 对 GB/T
６３９４－２００２进行修订(计划编号２０１２０７９４ＧTＧ６０５).
通过对国 内 外 晶 粒 度 检 验 标 准 的 分 析 并 结 合
表１可得知,目 前 国 际 上 主 流 的 晶 粒 度 检 验 标 准 是
ASTM E１１２和ISO６４３,该两个标准的主要差异见
表２,其中铁素体、奥氏体或原始奥氏 体 晶 粒 形 成 方
法另列见表３.
通过表２和表 ３ 的 比 较 可 以 看 出,就 结 构 钢 而
言,ASTM E１１２和ISO６４３ 的本质差别并不大,两
个标准所得出的晶 粒 度 级 别 也 应 该 是 基 本 一 致 的,
但 ASTM E１１２－２０１２显得很繁锁,难以理解
８６版开始到最后的２００２版都是参照或采用 ASTM
E１１２进行 编 写 和 修 订 的. 目 前 正 在 修 订 的 GB/T
６３９４准 备 修 改 采 用 ASTM E１１２－２０１０. 笔 者 对
GB/T６３９４－２００２和 ASTM E１１２－１３两者进行了
比较,发现两者的技术内容基本一致,唯一一处较大
的差异是两个标准中列出的比较法评定金属材料平
均晶粒 度 推 荐 使 用 的 评 级 图 片 的 适 用 范 围,详 见
表４和表５.GB/T６３９４－２００２ 采 用 了 更 符 合 我 国
习惯的 表 格 排 列 方 式,但 其 在 进 行 表 格 转 换 时 将
ASTM E１１２中的钢的细分 类 铁 素 体 钢 变 成 了 铁 素
体钢的铁素体晶粒度,这是完全错误的,也是造成很
多人认为 ASTM E１１２也可以检验铁素体晶粒度的
原因.关于铁素体钢,GB/T６８０３－２００８«铁素体钢
的无塑性转变温度落锤试验方法»中给出的定义为:
铁素体钢(ferriticsteel)是 指 所 有 的αＧFe钢,包 括 马
氏体、珠光体、贝氏体以及所有的非奥氏体钢等.其
实从表１就可以看出,ASTM 对 所 有 的 结 构 钢 均 明确只要提到晶粒度要求即为奥氏体晶粒度.
实践中结构钢最常进行晶粒度检验项目的有两
种情况.
(１)原材料 晶 粒 度 检 验,判 定 原 材 料 的 晶 粒 度
是否符合要求.对 于 结 构 钢 的 晶 粒 度 检 验,笔 者 曾
在全国钢标准化 技 术 委 员 会 ２０１５ 年 会 上 呼 吁 制 定
相应的钢铁产品标 准 时 如 有 晶 粒 度 检 验 要 求 的,应
明确是检验奥氏体 晶 粒 度 还 是 铁 素 体 晶 粒 度;检 验
铁素体钢的奥氏体晶粒度时,应采用氧化法、直接淬
硬法、铁素体网法、渗碳体网法及其他方法显示的奥
氏体晶粒,并在报告中注明热处理温度和保温时间.
检验铁素体钢的铁 素 体 晶 粒 度 时,限 于 我 国 检 验 标
准的现状,只能在相 应 的 原 始 记 录 和 检 验 报 告 中 表
示为参照 GB/T６３９４－２００２进行试验的.
(２)热处理 后 材 料 的 晶 粒 度 检 验,评 定 热 处 理
工艺是否正常,有 无 发 生 过 热. 对 于 结 构 钢 热 处 理
后的晶粒度检验,应在其热处理后直接进行检验,或
者在其热处理前采用相关方法进行热处理显示的奥
氏体晶粒.
４ 对相关标准今后修订的建议
(１)相应的钢铁产品标准在进行修订时如有晶
粒度检验要求,应明 确 是 检 验 奥 氏 体 晶 粒 度 还 是 铁
素体晶粒度.
(２)考虑到我国的钢铁产品标准采用ISO,EN,
JIS标准的 较 多,而ISO,EN,JIS 钢 铁 产 品 标 准 中 的
晶粒度检验标准都是依据ISO６４３编制的,建议我国今后也应根据ISO６４３对 GB/T６３９４进行修订.
(３) 如 果 即 将 面 世 的 GB/T ６３９４ 仍 采 用
ASTM E１１２ 进 行 修 订,建 议 将 该 标 准 表 ２ 中 的 铁
素体钢的铁素体晶粒度删除.