單位面積中晶粒的數量與晶粒的尺寸有關，晶粒的大小對金屬的拉伸強度、韌性、塑性等機械性質有決定性的影響。檢查材料晶粒尺寸大小，可以評估材料性能。應用范圍包含：鋼、銅合金、鋁合金、鎂合金、鎳合金、鈦合金等。
金屬的強度和塑性與晶粒大小的關系.
強度：存在一個霍爾佩奇公式，材料強度隨晶粒大小變小而變強，溫度升高強度會大幅減小，可是這個公式在納米晶粒時候不適用，納米晶的強度增強的更大；但單晶體強度不遵循上述規律，單晶體的強度很強，并且在高溫時候仍能保持很強強度。
塑性： 在一定體積的晶體內，晶粒的數目越多，晶界就越多，晶粒就越細，并且不同位向的晶粒也越多，因而塑性變形的抗力也越大.細晶粒的多晶體不僅強度高，而且塑性和韌性也較好.因為晶粒越細，在同樣變行條件下，變形量可分散在更多。
晶粒度測試標準
GB/T 4335-2013 低碳鋼冷軋薄板鐵素體晶粒度測定法?
GB/T 6394-2002 金屬平均晶粒度測定法?
ASTM E112-13 測定平均晶粒度的標準試驗方法
YS/T 347-2004 銅及銅合金 平均晶粒度測定方法
晶粒度檢驗方法有：
（1）滲碳法。將試樣在930℃±10℃保溫6h，使試樣表面獲得1mm以上的滲碳層。滲碳后將試樣爐冷到下臨界溫度以下，在滲碳層中的過共析區的奧氏體晶界上析出滲碳體網，經磨制和浸蝕后便顯示出奧氏體晶粒邊界。這種方法適于滲碳鋼。
（2）氧化法。將試樣檢驗面拋光，然后將拋光面朝上放入加熱爐中，在860℃±10℃加熱1h，然后淬入水中或鹽水中，經磨制和浸蝕后便顯示出由氧化物沿晶界分布的原奧氏體晶粒形貌。這種方法適用于碳含量為0.35%～0.60%的碳鋼和合金鋼。
（3）網狀鐵素體法。將碳含量不大于0.35%的試樣在900℃±10℃、碳含量大于0.35%的試樣在860℃±10℃加熱30min，
然后空冷或水冷，經磨制和浸蝕后沿原奧氏體晶界便顯示出鐵素體網。這種方法適用于碳含量為0.25%～0.60%的碳鋼和碳含量為0.25%～0.50%的合金鋼。
（4）直接淬火法。將碳含量不大于0.35%的試樣在900℃±10℃、碳含量大于0.35%的試樣在860℃±10℃加熱60min，然后淬火，得到馬氏體組織，經磨制和浸蝕后顯示奧氏體晶界。為了清晰顯示晶界，在腐蝕前可在550℃±10℃回火1h。這種方法適用于直接淬火硬化鋼。
（5）網狀滲碳體法。將試樣在820℃±10℃加熱，保溫30min以上，爐冷到下臨界點溫度以下，使奧氏體晶界上析出滲碳體網。經磨制和浸蝕后顯示奧氏體晶粒形貌。這種方法適用于過共析鋼。
（6）網狀珠光體法。采用適當尺寸的棒狀試樣，加熱到規定的淬火溫度，保溫后將試樣的一端在水中淬火，經磨制和浸蝕后可以看到細珠光體網顯示出的奧氏體晶粒形貌。這種方法適用于其他方法不能顯示的過共析鋼。
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