多晶金屬平均晶粒度的理論表征

利用超聲波散射來考察金屬晶粒及組織的可能性，早在1946年(美國)和1948年(蘇聯(lián))就已經(jīng)提出來了。但由于試驗技術(shù)上的困難和不容易驗證理論結(jié)果，研究工作進(jìn)展緩慢。

針對該項研究開展了大量實驗及理論分析工作，涉及到的文獻(xiàn)非常多。對上述研究結(jié)果加以歸納，可得出有關(guān)晶粒度超聲波無損表征的基本結(jié)論:

測量之間的差異

由于初始條件與實際測量之間的差別(例如，晶粒也許并非隨機(jī)取向的，也許在晶界上有沉積、晶粒夾雜或?qū)\晶等)，因此通用測試條件下定量實驗結(jié)果與理論之間很難獲得好的一致性，一致性程度取決于模型與具體實驗對象之間的差異程度。

超聲波散射測量晶粒

在得到控制的條件下，利用超聲波散射測量晶粒大小的理論和實驗之間有著相當(dāng)良好的一致性。只要精心測量，并能與構(gòu)成其特征的有關(guān)信息之間建立相關(guān)關(guān)系，超聲波散射就能用來估測晶粒的大小，但只能在比較的基礎(chǔ)上進(jìn)行。

晶粒度的超聲波表征

對于晶粒內(nèi)沒有亞結(jié)構(gòu)的簡單組織，以及不考慮第二相、晶界及沉淀物影響的情況而言，晶粒度的超聲波表征與顯微組織的超聲波表征內(nèi)容基本是一致的。

但是實際生產(chǎn)中所用的很多材料往往具有復(fù)雜的相結(jié)構(gòu)，因此接收到的信號中包含了超聲波與晶粒、晶界、第二相等綜合作用的影響，對這類材料進(jìn)行超聲波表征的難度則更大。

由于多晶材料中晶粒的超聲波散射是構(gòu)成散射系數(shù)的主要原因，因此可以通過測量衰減系數(shù)的方法來表征多晶材料的平均晶粒度。

又由于超聲波與材料之間的相互作用與超聲波的波長之間有密切關(guān)系，也就是與超聲波頻率有相關(guān)性。

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