晶粒尺寸（grain size）

如果晶粒是鑲嵌畫的磁磚，晶粒尺寸問的就是：一塊典型的磁磚有多大？它是關於顯微組織最常被引用的一個數字，因為太多行為都取決於它。但晶粒是不規則的三維團塊，不是漂亮的球，所以它的尺寸不是一個顯而易見的數字——它是某個可量長度的平均值，而且你必須說清楚是哪一個。

實務上，晶粒尺寸有幾種標準的量化方式。你可以報告以微米為單位的平均晶粒直徑；平均截線長度（隨機測試線橫越一個晶粒所走過的平均長度，來自截線法）；或 ASTM 晶粒度 G，一個對數尺度上的整數，G 越大代表晶粒越細。這些量度彼此相關卻不相同，所以報告晶粒尺寸時一定要說明方法。真實的晶粒尺寸數據還附帶一個散布範圍——晶粒尺寸分布——因為晶粒從來不是大小一致；尺寸是那個分布的平均值。

晶粒尺寸之所以重要，是因為它直接調控強度：霍爾-佩奇關係指出降伏強度大約隨 1/sqrt(d) 上升，所以把晶粒直徑減半就能明顯強化金屬，而極細的晶粒通常也能同時改善韌性。這正是為什麼晶粒細化是少數能同時提升強度與韌性的方法之一。誠實的提醒：你從一片平坦拋光截面讀到的晶粒尺寸，是真實三維尺寸的一個偏低估計，因為隨機切面很少剛好把晶粒從最寬處切開——這要靠體視學來修正。