顯微組織與織構
截線法(linear-intercept method)
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不用一個個把彎彎曲曲的晶粒描出來,要怎麼量晶粒尺寸?截線法用了一個絕妙簡單的技巧:在顯微照片上畫一條或數條已知總長的直測試線,數一數它們橫越了多少條晶界。被較長平均切段切過的晶粒較大;被較短平均切段切過的晶粒較小。這就像用一把捲尺橫越院子、數你跨過幾條縫,來估計鋪路石的大小。
做法是:在影像上放置真實總長為 L 的測試線(要對放大倍率作修正),數出測試線所交會的晶界數 P,再算出平均截線長 l = L / P。這個 l——一條隨機線在一個晶粒內走過的平均距離——就是報告用的晶粒尺寸量度;需要的話也可換算成 ASTM 指數。例如:真實總長 500 微米的測試線橫越 20 條晶界,則 l = 500/20 = 25 微米。在數個方向上用許多條線,可把不規則的晶粒形狀與任何拉長效應平均掉。
這方法快、不需軟體,並與晶粒計數一起載於 ASTM E112。它的統計性質也好:數更多交點會使估計更精確,而在數個角度上用線還能揭示晶粒是否被拉長(此時截線長會隨方向而變——這是變形或方向性凝固組織的指紋)。誠實的提醒:截線長 l 不是實際的晶粒直徑——它是隨機切過晶粒的平均弦長,比真實的三維晶粒尺寸小;要把兩者聯繫起來需要一個體視學因子。
一條真實長 250 微米的圓形測試線分別疊在三個不同視場上,各橫越 30、28、32 條晶界,在 750 微米上共 90 條。平均截線長為 l = 750/90 = 8.3 微米——是細晶材料。
數晶界交點,再用測試線總長除以交點數——不必描繪晶粒。
截線長 l 量的是平均弦長,不是晶粒直徑,而且系統性地小於真實的平均晶粒尺寸;若需要真實尺寸,要用體視學因子換算。要數夠多交點(大約 50 個以上)平均才可信。
又称
另见