| 标准编号 | GB/T 34474-2025 (GB/T34474-2025) | | 中文名称 | 钢中带状组织的评定方法 | | 英文名称 | Methods for determination of banded structure of steels | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | H24 | | 国际标准分类 | 77.040.99 | | 字数估计 | 50,515 | | 发布日期 | 2025-08-29 | | 实施日期 | 2026-03-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 34474.1-2017, GB/T 34474.2-2018 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 34474-2025: 钢中带状组织的评定方法
ICS 77.040.99
CCSH24
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 34474.1-2017,GB/T 34474.2-2018
钢中带状组织的评定方法
2025-08-29发布
2026-03-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 符号 1
5 方法概述 4
6 设备 4
7 取样 4
8 试样制备 7
9 评定方法 7
10 检验结果 14
11 检验报告 14
附录A(规范性) 标准评级图 15
附录B(规范性) 扩展不确定度和相对扩展不确定度计算 24
附录C(规范性) 特征参数简便算法 26
附录D(资料性) 带状组织特征参数测定示例 28
附录E(资料性) 不同类型组织的特征参数示例 33
附录F(资料性) 硬度法测定带状结果示例 42
附录G(资料性) 努氏硬度HK到洛氏硬度HRC的转换 43
附录H (资料性) 淬火硬度预测碳含量 45
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件代替GB/T 34474.1-2017《钢中带状组织的评定 第1部分:标准评级图法》和GB/T 34474.2-
2018《钢中带状组织的评定 第2部分:定量法》,与GB/T 34474.1-2017相比,除结构调整和编辑性改
动外,主要技术变化如下:
a) 增加了硬度法(见7.3、8.1、8.2.3、9.4);
b) 增加了使用状态下带状组织的特殊检验方法(见9.2.8);
c) 增加了极窄带状组织的特殊检验方法(见9.2.9);
d) 增加了试样等温退火热处理(见8.1);
e) 增加了各向异性指数AI、取向度Ω12的计算方法(见9.3.2.2.8、9.3.2.2.9);
f) 增加了带状比率BR参数测定(见9.3.2.2.11);
g) 增加了体积分数VV 计算方法(见9.3.2.2.13);
h) 增加了形态比e计算方法(见9.3.2.2.17);
i) 增加了参数各向异性指数 AI、取向度Ω12和带状比率BR的95%不确定度计算方法(见
附录B);
j) 增加了各向异性指数AI、取向度Ω12和带状比率BR参数的简便算法(见附录C)。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国钢铁工业协会提出。
本文件由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。
本文件起草单位:抚顺特殊钢股份有限公司、首钢集团有限公司、联峰钢铁(张家港)有限公司、钢铁
研究总院有限公司、本钢板材股份有限公司、冶金工业信息标准研究院、南京航空航天大学。
本文件主要起草人:程丽杰、温娟、曹丽红、鞠新华、李继康、余超、田玉伟、王琳、谷强、孟杨、张莎莎、
冯长伟、来萍、施嘉凯、李碧波、海超、颜丞铭、束长青。
本文件所代替文件的历次版本发布情况为:
---GB/T 34474.1,2017年首次发布;
---GB/T 34474.2,2018年首次发布。
钢中带状组织的评定方法
1 范围
本文件描述了标准评级图法、定量法和硬度法三种钢中带状组织评定方法,包括方法概述、设备、取
样、试样制备、评定方法、检验结果和检测报告。
本文件适用于经塑性变形的钢中带状组织的检验与评定。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本
文件。
GB/T 225 钢 淬透性的末端淬火试验方法(Jominy试验)
GB/T 4340.1 金属材料 维氏硬度试验 第1部分:试验方法
GB/T 13298 金属显微组织检验方法
GB/T 15749 定量金相测定方法
GB/T 18449.1 金属材料 努氏硬度试验 第1部分:试验方法
GB/T 30067 金相学术语
GB/T 33362-2016 金属材料 硬度值的换算
3 术语和定义
GB/T 30067界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
带状组织 bandedstructure
加工过程中由于偏析区的形变伸长形成的与加工方向平行的组织交替带。
3.2
第二类组织带 classⅡstructurebanding
除铁素体外的其他组织,包括珠光体、贝氏体、马氏体及其他非平衡组织,单一或者混和在一起所成
的带。
注:标准评级图法评定时,第二类组织带作为一种组织类别整体参与评级。
3.3
连续带 continuousbanding
在评定视场中存在的同一类组织带,且带内晶粒之间只有晶界相隔,不存在其他类组织。
4 符号
下列符号和说明适用于本文件(见表1)。
表1 符号和说明
符号 说明 公式 单位
AI 视场的各向异性指数
AI=
NL⊥
NL∥
AI=
PL⊥
PL∥
AI 试样的各向异性指数,n个视场AI的平均值 AI=
∑AI
B 带宽,以带状平均间距与自由程的差值评估 B=SB⊥-λ⊥ mm
BR 视场的带状比率 BR=
sL∥
sL⊥
BR 试样的带状比率,n个视场BR的平均值 BR=
∑BR
带状组织形状比,截距的横向平均长度与纵向平
均长度比
e=
∑lL∥/NL∥
∑lL⊥/NL⊥
k 垂直于变形方向的测量线数量 - 个
k95%
包含因子,用于和标准差一起确定包含概率95%
的扩展不确定度
- -
L 测量线的长度 - mm
Lt
测量线的真实长度,即测量线长度除以放大倍
数M
Lt=
M mm
Lt∥ 所有垂直于形变方向测量线的真实总长度 Lt⊥=k·Ltd⊥ mm
Lt⊥ 所有平行于形变方向测量线的真实总长度 Lt∥=m·Ltd∥ mm
Ltd⊥ 单条垂直于形变方向测量线的真实长度 - -
Ltd∥ 单条平行于形变方向测量线的真实长度 - -
l 特征物的截距 - mm
l⊥
视场内垂直于形变方向的单条测量线上所有特
征物的截距总和
l⊥=∑l⊥i mm
l∥
视场内平行于形变方向的单条测量线上所有特
征物的截距总和
l∥=∑l∥i mm
lL⊥
垂直方向的特征线性分数,视场中垂直于变形方
向单条测量线上特征物截距和所占比率
lL⊥=
l⊥
Ltd⊥
lL∥
平行方向的特征线性分数,视场内平行于变形方
向单条测量线上特征物截距和所占比率
lL∥=
l∥
Ltd∥
M 放大倍数 - -
表1 符号和说明 (续)
符号 说明 公式 单位
m 平行于变形方向的测量线数量 - 个
N⊥ 视场内所有垂直于形变方向的截线数之和 - 个
N∥ 视场内所有平行于形变方向的截线数之和 - 个
NL⊥ 单位长度上垂直于形变方向的截线数 NL⊥=
N⊥
Lt⊥
个/mm
NL∥ 单位长度上平行于形变方向的截线数 NL∥=
N∥
Lt∥
个/mm
NL⊥ n个视场垂直形变方向截线数的平均值 NL⊥=
NL⊥
个/mm
NL∥ n个视场平行形变方向截线数的平均值 NL∥=
NL∥
个/mm
n 检验视场数 - 个
P⊥ 视场内所有垂直于形变方向的截点数之和 - 个
P∥ 视场内所有平行于形变方向的截点数之和 - 个
PL⊥ 单位长度上垂直于形变方向的截点数 PL⊥=
P⊥
Lt⊥
个/mm
PL∥ 单位长度上平行于形变方向的截点数 PL∥=
P∥
Lt∥
个/mm
PL⊥
n个视场单位长度上垂直于形变方向的截点数的
平均值 PL⊥=
PL⊥
个/mm
PL∥
n个视场的单位长度上平行于形变方向的截点数
的平均值 PL∥=
PL∥
个/mm
s 标准差 s= ∑
i=1
(Xi-X)2
n-1
sL⊥
视场中垂直于变形方向所有测量线的特征线性
分数的标准差 SL⊥ =
j=1
(lL⊥j-lL⊥)2
k-1
sL∥
视场中平行于变形方向的所有测量线的特征线
性分数的标准差 SL∥ =
j=1
(lL∥j-lL∥)2
k-1
SB⊥
带状平均间距,带状组织中心到相邻带状组织中
心的距离
SB⊥=
NL⊥
mm
U95% 包含概率95%的扩展不确定度 U95%=k95%×
U 95%rel 包含概率95%的相对扩展不确定度 U95%rel=
U95%
×100% %
表1 符号和说明 (续)
符号 说明 公式 单位
VV 带状组织所占视场的体积分数 VV= lL∥×lL⊥ %
X 平均值,指NL⊥、NL∥、PL⊥、PL∥等 X=∑
i=1Xi
个/mm
λ⊥
带状平均自由程,带状组织边缘到相邻带状组织
边缘的距离
λ⊥=
1-VV
NL⊥
mm
Ω12 视场的取向度
Ω12=
NL⊥-NL∥
NL⊥+0.571NL∥
Ω12=
PL⊥-PL∥
PL⊥+0.571PL∥
Ω12 试样的取向度,n个视场Ω12的平均值 Ω12=
∑Ω12
5 方法概述
本文件规定了钢中带状组织评定的三种方法:标准评级图法、定量法和硬度法。
---标准评级图法:将所观察的视场与标准评级图谱进行对比,选择最严重视场评级。适用于亚共
析钢带状组织(铁素体带及第二类组织带)的评定。
---定量法:计数平行主变形方向和垂直主变形方向的截线数或截点数,或测量截距,计算特征参
数,以表征显微组织取向性和分布均匀性。适用于所有有取向钢中带状组织的评定,例如铁素
体带、珠光体带、贝氏体带、马氏体带、奥氏体带和碳化物带。包括带状组织的描述,以及各向
异性指数、取向度、带状比率、带间距、自由程和带宽度等参数的测定。
---硬度法:测定淬硬试样上马氏体与贝氏体带,或颜色差带的带上和带间硬度,以其差表征成分
偏析程度或性能差异。适用于可淬火钢带状组织的评定。
注:对于淬火全马氏体的亚共析碳素和合金钢,通过硬度值估算出基体和偏析处的碳含量,表示碳偏析程度。
6 设备
6.1 光学显微镜:宜配备相关的图像采集和分析的软件系统,目镜带刻度尺和测量网。
6.2 维氏硬度计或努氏硬度计:配备可测显微硬度的装置。硬度计需要定期校准,标准硬度块需按计
量要求进行校准。
7 取样
7.1 一般情况下,试样应在交货状态的产品上截取。
7.2 检验面应平行于钢材主要变形方向。取样方法按产品标准或技术条件规定。未规定时,推荐试样
以钢材中心线、或1/4直径(边长、宽度)处为中心,大小20mm×10mm,见表2和图1~图3。
7.3 硬度法宜采用末端淬火试样,从淬火端往上截取10mm的试样,沿直径切开,纵截面25mm×
10mm。也可按7.2取样。
表2 取样部位
公称直径、边长或厚度
mm
圆钢 方钢 钢板 钢管
≤25 全径向整个纵截面 全边长整个纵截面 全厚度截面 全壁厚截面
>25~40
>40~80
>80
中心到边缘的纵截面 中心到边缘的纵截面
以1/2半径为中心
的纵截面
以1/4边长为中心
的纵截面
1/2厚度的纵截面
1/4厚度的纵截面
以厚度1/4为中心
的纵截面
中心的纵截面
a) 公称直径或边长≤25mm b) 公称直径或边长 >25mm~40mm
c) 公称直径或边长 >40mm
标引符号说明:
l1=20mm,l2=10mm。
图1 圆钢和方钢取样示意图
a) 公称厚度≤25mm钢板 b) 公称厚度 >25mm~40mm
c) 公称厚度 >40mm~80mm d) 公称厚度 >80mm
标引符号说明:
a ---主变形方向;
w ---宽度;
h ---厚度;
l1=20mm,l2=10mm。
图2 钢板取样示意图
a) 公称壁厚≤25mm b) 公称壁厚 >25mm
标引符号说明:
r---壁厚;
l1=10mm,l2=10mm,l3=20mm。
图3 钢管取样示意图
8 试样制备
8.1 检验状态
制备检验带状组织的试样分为下列三种检验状态。具体的检验状态应按产品标准或技术条件的规
定执行。未规定时,推荐按交货状态直接检验。
a) 交货状态:试样不需要热处理。
b) 退火状态:试样经过等温退火后检验。等温退火工艺由供需双方商定。可按钢种的临界温度
确定奥氏体化温度T1=Ac3+30℃,按珠光体转变曲线的鼻尖对应的温度确定等温温度T2。
无特殊规定,可采用以下热处理工艺:
---当钢中C≤0.35%,加热至910℃±10℃,保温60min;快速(5s内)转至650℃±10℃
的另一热处理炉,保温120min,空冷;
---当钢中C >0.35%,加热至860℃±10℃,保温60min,快速(5s内)转至650℃±10℃
的另一热处理炉,保温120min,空冷。
c) 淬火状态:试样经过淬火后检验。淬火工艺可由供需双方商定。无特殊规定,淬火加热温度为
(Ac3+30℃)±10℃。硬度法宜在淬火状态检验,如果采用末端淬火试样,按照GB/T 225对
试样进行热处理。
注:上述热处理温度范围是试样热处理工艺可调整范围。有异议时,以淬火温度范围的中值为试样的热处理温度。
8.2 试样的磨抛和浸蚀
8.2.1 按GB/T 13298的规定制备金相试样,保证检验面积不少于160mm2。经过磨抛后试样的观察
面呈镜面,无污渍和划痕。
8.2.2 抛光后使用适当的试剂浸蚀试样,以清楚显示显微组织形貌或者淬火组织的颜色差(硬度法)
为宜。
8.2.3 硬度法若采用末端淬火试样,对纵截面进行研磨抛光浸蚀。
9 评定方法
9.1 概述
评定方法分为下列三种方法:
a) 标准评级图法:使用附录A标准评级图谱评定钢中带状组织级别;
b) 定量法:按图4的分类方法,定性描述带状组织的性质及严重程度,以网格法定量测定各向异
性系数AI、取向度Ω12和带状比率BR等特征参数;
c) 硬度法:测定淬硬试样的带上和带间硬度,计算硬度差及碳含量差。
9.2 标准评级图法
9.2.1 附录A给出了按碳含量划分为A~E五个系列的标准评级图谱(图A.1~图A.3),每个系列适
用的碳含量见表3。
表3 图谱系列划分
适用图谱 A系列 B系列 C系列 D系列 E系列
碳含量 < 0.10% 0.10%~< 0.20% 0.20%~< 0.30% 0.30%~< 0.40% 0.40%~< 0.60%
注:碳含量为钢的名义碳含量。
9.2.2 按产品标准或技术协议的规定选择所采用的图谱系列。未规定时,宜按钢的名义碳含量选择所
采用的图谱系列。
9.2.3 标准评级图谱由白黑两类组织组成,白色是铁素体,黑色是第二类组织,放大倍数为100倍,视
场直径为80mm。每个系列图片的级别从0级到5级,级别随着铁素体带的数量、贯穿视场的程度、连
续性和宽度增加而递增。表4给出了各级别组织特征的具体描述。
9.2.4 显微镜下可选择下列两种方法进行检验:
a) 投影法:将带状组织图像投影到屏幕上,应保证放大100倍,实际视场直径0.80mm,投影屏幕
上的图像尺寸为80mm,将此图像和标准评级图比较;
b) 直接观察法:通过目镜直接观察,放大100倍,实际视场直径为0.80mm,可使用带有标准直径
的插片或者使用视场光栏确定检验区域。
9.2.5 评定钢中带状组织时,以铁素体带为评级依据,根据贯穿视场的铁素体带数量,并考虑铁素体带
贯穿视场的程度、连续性和铁素体带的宽度确定带状组织的级别。评定时应选择检验面上最严重的视
场与评级图谱进行对比评级。
表4 各级别的组织特征
级别 A系列组织特征a A系列之外的其他系列组织特征
0 等轴铁素体晶粒和少量的第二相组织,没有带状 均匀的等轴铁素体和第二类组织,没有带状
组织的总取向为变形方向,没有连续贯穿视场的
变形铁素体带
铁素体聚集,有沿变形方向排列的倾向,没有连续贯
穿视场的铁素体带
等轴铁素体晶粒基体上有1条~2条连续的变形
铁素体带
有1条~2条贯穿整个视场的连续的铁素体带,其四
周为断续的铁素体带和第二类组织带
等轴铁素体晶粒基体上有2条以上贯穿整个视
场、连续的变形铁素体带
2条以上贯穿整个视场、连续的铁素体带,其四周为断
续的铁素体带和第二类组织带
等轴铁素体晶粒和较宽的变形铁素体带组成贯
穿视场的交替带
贯穿视场、较宽的、连续的铁素体带和第二类组织
带,均匀交替
等轴铁素体晶粒和大量较宽的变形铁素体带组
成贯穿视场的交替带
贯穿视场、宽的、连续的铁素体带和第二类组织带,不
均匀交替
注:A系列铁素体带指变形的铁素体带。
9.2.6 标准评级图法以铁素体评级时,宜在非平衡组织含量小于30%时使用。否则,可协商对试样热
处理后评级(见8.1)。
9.2.7 评定结果表示以所采用的标准评级图系列和级别数字表示。处于相邻两个级别之间,可评定半
级。例如,处于C2级和C3级之间,评定为C2.5级。
9.2.8 在产品标准或技术协议中,也可规定以第二类组织带为依据进行评级。评级时根据贯穿视场的
第二类带数量、贯穿视场的程度、连续性和第二类带的宽度确定第二类组织带状的级别。评级时按
9.2.5将表4及附录A标准评级图谱中第二类组织和铁素体换位考量进行评级。报出结果应注明第二
类组织的类别。
9.2.9 评定极窄带状组织,可放大较高倍数观察带的连续性,在100倍下对照图谱评级。如果产品标
准或技术协议规定在较高倍数下评级,可参照评级图谱评级,报出结果应注明放大倍数。
9.3 定量法
9.3.1 定性描述和分类
9.3.1.1 概述
根据组织的相数分为单相组织和多相组织。单相组织只有单一相,多相组织有两种及以上的相。
按图4的分类方法可定性描述出带状组织的性质和严重程度。
9.3.1.2 单相组织的带状
单相组织的带状是由于存在成分偏析,经浸蚀后组织显示出不同明暗程度的颜色差异而产生,如马
氏体钢淬火后心部产生的偏析带。单相组织的带状也可是拉长晶粒带或不同大小晶粒呈带状分布。此
类带状根据形貌可分为四种:分散的带状、窄的带状、宽的带状和混合的带状。
9.3.1.3 多相组织的带状
在多相组织中有一种或多种相沿变形方向呈带状分布。根据呈带状的相数分为单相组织带状和多
相组织带状。一相呈带状指多相组织中仅一相呈带状分布,其他相随机分布,可作为基体相。多相组织
呈带状指两个及以上的相呈明显带状分布,交替分布无基体相,或多相带状存在于无取向随机分布的基
体。按照形貌、分布和严重程度可描述为:轻微带状、部分呈带状、窄的带状、宽的带状、混合的带状和完
全呈带状。
图4 带状显微组织的分类图解
9.3.2 测定特征参数
9.3.2.1 特征参数
9.3.2.1.1 特征物是带状组织中被选定测量分析的组元。被测量线穿过的特征物的数目为截线数
(N),被测量线穿过的特征物边界的数目为截点数(P)。对于基体组织中的独立颗粒,特征截点数等于
特征截线数的两倍。被测量线穿过的特征物长度为截距(l)。计数及测定说明见图5。
a) b)
注1:图a)中测量线方向与形变方向垂直;图b)中检验线方向与形变方向平行。
注2:图示中N⊥、P⊥及l⊥计数如图a)所示是从上到下的,图示中N11、P∥及l∥的计数如图b)所示是从左到
右的。
注3:T表示带状与测量线相切,E表示检验线终止于带状内。
注4:Lt 表示测量线长度。
图5 带状组织特征截线数(N)、特征截点数(P)的计数说明及特征截距的测定说明
9.3.2.1.2 当带状组织两个或多个相邻的晶粒或颗粒被测量线穿过,即晶粒或颗粒之间不存在其他相、
组织或颗粒,作为一个特征物计数,计数规则见表5。
表5 截线数N、截点数P和截距l的计数和测量规则
状态 图示
截线数
截点数
截距
测量线穿过带状组织 1 2
两个截点间
测量线长度
测量线和带状组织相切 1/2 1
相切部分测量
线长度
测量线一端位于
带状组织内
1/2 1
落入带状组织中
测量线长度
表5 截线数N、截点数P和截距l的计数和测量规则 (续)
状态 图示
截线数
截点数
截距
测量线落入位于
带状组织内
1/2 0 测量线长度
9.3.2.1.3 通常以各向异性指数AI和取向度Ω12反映带状的取向性,以带状比率BR反映带状程度,计
算方法见9.3.2.2.8、9.3.2.2.9和9.3.2.2.11。计数、测定和计算中运用的符号含义见表1。随机分布、无
取向的组织的各向异性指数AI和带状比率BR是1,取向度Ω12是0,随着带状程度的加重,各向异性指
数AI和带状比率BR逐渐增加,取向度Ω12趋向于1。
9.3.2.2 测定程序
9.3.2.2.1 将制备好的试样置于载物台,调整试样使带状组织位于水平方向。选择合适的放大倍数,在
能清晰分辨各相组织、识别相界的条件下应选择尽可能低的倍率观察,如50×~200×。辨别带状组织
细节时可......
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