金属结晶时,每个晶粒都是由一个晶核长大而成的,因此晶粒的大小取决于晶核的数目和晶粒长大速度的相对大小。
晶核的数目用形核率表示。形核率越大,单位体积中晶核的数目越多,晶粒越细小。长大速度越小,长大过程中形成的晶核批次越多,晶核数目越多,因而晶粒越细小。
反之,形核率越小而长大速度越大,则晶粒越粗大。
因此晶粒度的大小取决于形核率N和长大速率G之比,比值芸N/G越大,晶粒越细小。
本质晶粒度是用以表明奥氏体晶粒长大倾向的晶粒度,是一种性能,并非指具体的晶粒。根据奥氏仁晶粒长大倾向的不同,可将钢分为本质粗品粒钢和本质细晶粒钢两类。
晶粒是组成多晶体的外形不规则的小晶体,而每个晶粒有时又有若干个位向稍有差异的亚晶粒所组成。晶粒的平均直径通常在0.015~0.25mm范围内,而亚晶粒的平均直径通常为0.001mm数量级。
晶体内部晶格位向(即原子排列方向)完全一致的晶体称为单晶体;实际使用的金属材料,即使体积很小,其内部仍含有许多小晶体,由于这些晶格位相基本相同的小晶体外形不规则,呈颗粒状,故称“晶粒”,由许多晶格排列方位不相同的晶粒组成的晶体称为多晶体。