Grain size determination

 

The grain sizis often determined when the properties of a polycrystalline material are undeconsideration. In this regard, there exist a number of techniques bwhich size is specified iterms of average grain volume, diameter, or area. Grain size may be estimated by using ainterceptmethod, described as follows. Straight lines all the samlength are drawn through several photomicrographs that show the grain structure. The grains intersected beach line segment are counted; the line length is then divided ban average of the number of grains intersected, taken over all the line segments. The average grain diameter ifound by dividing thiresult by the linear magnification of the photomicrographs.

 

Grain size is measured with a microscope bcounting the number of grains within a given areaby determining the number of grains that intersect a given length of random line, or bcomparison with standard charts. The average grain diameter D can be determined from measurementalonrandom lineby the equation

 

 

 

 

 

 

 

where is the length of the line and N is the number of intercepts which the grain boundarmakes with the line. This can be related to the ratio of the grain-boundary surface area S to the volume of the grains, V, by the equation

 

 

 

 

 

where 1 is the total length of grain boundary n a random plane of polish and A is the total area of the grains on a random plane of polish. A vercommon method of measuring grain size in the United States is to compare the grains at a fixed magnification with the American Societfor Testing and Material(ASTM) grain-size charts. The ASTM grain-size number irelateto N ,


the number of grains per square inch at a magnification of 100X by the relationship

 

 

 

 

 

 

Table shown compares the ASTM grain-size numbers with several other useful measures of grain size.