🔬 Średnia wielkość ziarna według ASTM — metoda porównawcza ze wzorcami, planimetryczna (Jeffriesa) i siecznych (Heyna, okręgów), wynik jako liczba wielkości ziarna G; ASTM E112

Materiały i NDT ASTM E112

Przegląd

CO TA NORMA OPISUJE. Zakres ASTM E112-25 według strony wydawcy (store.astm.org, odczyt 10.10.2026; strona aktywnego E112-25ε1 ma zakres i znaczenie co do znaku te same): pomiar średniej wielkości ziarna trzema procedurami — porównawczą, planimetryczną (Jeffriesa) i siecznych; można je stosować także do materiałów niemetalowych o strukturze podobnej do pokazanej na wzorcach. Dotyczą głównie struktur jednofazowych, ale można nimi wyznaczyć średnią wielkość określonego rodzaju ziarna w próbce wielofazowej (1.1). Dotyczą próbek o jednomodalnym rozkładzie pól, średnic albo długości cięciw ziaren (w przybliżeniu logarytmiczno-normalnym); rozkładów dwumodalnych dotyczy ASTM E1181, pojedynczych bardzo grubych ziaren w drobnej osnowie — E930 (1.2). Dotyczą tylko wielkości ziarna na płaszczyźnie przekroju, a nie przestrzennej (1.3). Opisują techniki ręczne; półautomatyczna i automatyczna analiza obrazu to ASTM E1382 (1.4). Nie ustalają granic przydatności materiału (1.5). Układ normy (1.8): m.in. próbkowanie, próbki, kalibracja, zdjęcia mikroskopowe, procedura porównawcza, planimetryczna, ogólne procedury siecznych, procedura Heyna (sieczne liniowe), procedury okręgów (Hilliarda — jednego okręgu, Abramsa — trzech okręgów), analiza statystyczna, ziarna niewspółosiowe, próbki z dwiema i więcej fazami, sprawozdanie, precyzja; załączniki: podstawy liczb wielkości ziarna ASTM, wzory przeliczeń, ziarno austenitu w stalach ferrytycznych i austenitycznych, metoda przełomu, wymagania dla miedzi i jej stopów, przypadki szczególne.

TRZY PROCEDURY (rozdz. 4 według tej samej strony). Porównawcza — bez zliczania: porównanie struktury z szeregiem stopniowanych obrazów (tablica ścienna, nakładki, siatka okularu); ma ogólną tendencję do oceny ziarna jako nieco grubszego (o 1/2–1 numeru G mniej), a powtarzalność i odtwarzalność wynoszą zwykle ± 1 numer. Planimetryczna — zliczanie ziaren na znanym polu; liczba ziaren na jednostkę pola NA daje liczbę G; precyzja ± 0,25 jednostki osiągalna rozsądnym nakładem, wyniki bez obciążenia, powtarzalność i odtwarzalność poniżej ± 0,5; wymaga oznaczania zliczonych ziaren. Siecznych — zliczanie ziaren przeciętych linią testową albo przecięć granic z linią na jednostkę długości, z których liczy się średnią długość cięciwy ℓ i liczbę G; precyzja lepsza niż ± 0,25, wyniki bez obciążenia, szybsza od planimetrycznej przy tej samej precyzji. Przy ziarnach równoosiowych porównanie ze wzorcami jest najwygodniejsze i wystarczająco dokładne do większości celów handlowych; przy wyższej dokładności — sieczne albo planimetryczna; sieczne szczególnie przy ziarnach wydłużonych (4.2). W sporze procedurą rozjemczą jest ZAWSZE planimetryczna (4.3). Nie należy szacować średniej wielkości ziarna materiału silnie zgniecionego na zimno; częściowo zrekrystalizowane stopy przerobione plastycznie i materiał lekko lub umiarkowanie zgnieciony można traktować jak ziarna niewspółosiowe (4.4). Wzorców nie stosuje się do pomiaru pojedynczych ziaren — pokazują rozkład wielkości (4.5).

WYDANIA. Sklep ASTM (10.10.2026) oznacza jako aktywne wydanie E112-25ε1 — E112-25 z poprawką redakcyjną (ε1; treści poprawki strona nie podaje); strona samego E112-25 ma oznaczenie „Historical”. Wcześniejsze wydania to m.in. E112-24, E112-13(2021), E112-13 i E112-12. ASTM nie ma polskiego wydania tej normy. Mikrograficzne określanie wielkości ziarna stali opisuje też PN-EN ISO 643 (osobny wpis tej bazy) — to inny dokument z własnymi procedurami.

ILE LABORATORIÓW I W JAKIEJ POSTACI (kopia bazy zakresów akredytacji z 10.10.2026 i aktualne dokumenty PCA odczytane 10.10.2026). W polskich zakresach „E112” stoi w 13 rekordach u 9 laboratoriów: AB 019, AB 053 (5 rekordów jednej dwujęzycznej pozycji), AB 099, AB 128, AB 490, AB 608, AB 792, AB 1283 i AB 1629; we wszystkich 9 aktualnych dokumentach PCA norma jest, żadna pozycja nie jest zawieszona. Wydania: E112-25 (AB 490, AB 792, AB 1283, AB 1629), E112-24 (AB 053), E112-13(2021) (AB 099), bez roku (AB 019, AB 128, AB 608). Zakładka „Laboratoria” („ASTM E112”) pokazuje 21 laboratoriów — 8 polskich i 13 czeskich (pomiar na serwerze produkcyjnym 10.10.2026); nie ma w niej laboratoriów piszących „ASTM E 112” ze spacją: AB 792 („ASTM E 112-25”) i siedmiu czeskich.

CO BADAJĄ LABORATORIA (kopia i dokumenty PCA). Wielkość ziarna metodą mikroskopii optycznej (świetlnej) w wyrobach i materiałach metalowych, stalach, wyrobach hutniczych, odlewniczych i konstrukcyjnych, metalach i stopach w postaci lanej albo przerobionej plastycznie. Procedury podawane w zakresach: porównawcza wg skali wzorców (AB 019, AB 053, AB 128, AB 490, AB 1629), a obok niej sieczne i planimetryczna (AB 1629) albo sieczne i zliczanie ziaren (AB 128); AB 099, AB 608, AB 792 i AB 1283 podają tylko mikroskopię optyczną (świetlną), bez procedury.

GDZIE ŁATWO O WYNIK POZORNIE POPRAWNY. Pierwsze — metoda porównawcza zawyża grubość ziarna: wynik ze wzorców bywa o 1/2–1 numeru G niższy niż rzeczywisty, a jej rozrzut to ± 1 numer; przy wymaganiu bliskim granicy klasy porównanie ze wzorcami nie rozstrzyga. Drugie — spór: rozjemcza jest wyłącznie metoda planimetryczna (4.3). Trzecie — materiał zgnieciony na zimno: średniej wielkości ziarna nie szacuje się w ogóle; wynik dla takiej próbki nie ma znaczenia. Czwarte — rozkład dwumodalny albo pojedyncze grube ziarna: ta norma ich nie opisuje (E1181, E930) — średnia z mieszaniny ziaren drobnych i grubych wprowadza w błąd; AB 792 ma obie te normy w tej samej pozycji co E112. Piąte — liczba G z ASTM E112 i wynik według PN-EN ISO 643 to wyniki dwóch różnych norm; przy wymaganiu jednej nie wolno podać wyniku drugiej — a osiem z dziewięciu laboratoriów ma obie normy w tej samej pozycji zakresu.

CZEGO NIE PODAJEMY. Treści normy poza zakresem (rozdz. 1) i znaczeniem (rozdz. 4) ze strony wydawcy nie czytaliśmy — nie podajemy wzorów na G, powiększeń, liczby pól i zliczeń, przygotowania zgładów i trawienia ani tablic przeliczeń.

Zasada metody

Na płaskim przekroju zgładu (mikroskop świetlny) wyznacza się średnią wielkość ziarna jednofazowej struktury: przez porównanie ze stopniowanymi obrazami wzorcowymi, przez zliczenie ziaren na znanym polu (Jeffries, planimetryczna) albo przez zliczenie przecięć granic ziaren z linią albo okręgiem testowym (sieczne); wynik wyraża się liczbą wielkości ziarna ASTM G (ASTM E112-25, 1.1 i 4.1, według strony wydawcy). W sporze rozstrzyga metoda planimetryczna.

Zastosowania

• Metale jednofazowe; określony rodzaj ziarna w strukturach wielofazowych; materiały niemetalowe o podobnym wyglądzie struktury (1.1)
• Ziarna równoosiowe — metoda porównawcza wystarcza do większości celów handlowych; ziarna wydłużone — metoda siecznych (4.2)
• W zakresach akredytacji: 9 polskich laboratoriów (wydania -25, -24, -13(2021) i bez roku)

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

ASTM E112-25ε1

Tytuł (PL)

Metody wyznaczania średniej wielkości ziarna (tłumaczenie tytułu nasze; norma ASTM nie ma polskiego wydania)

Title (EN)

Standard Test Methods for Determining Average Grain Size

Procedura krok po kroku

1. Ocena przydatności próbki

   Struktura jednofazowa albo określony rodzaj ziarna; nie dla materiału silnie zgniecionego na zimno; rozkład jednomodalny (inaczej E1181/E930).

2. Zgład i obserwacja

   Płaski przekrój, ujawnione granice ziaren, mikroskop świetlny; szczegółów NIE PODAJEMY.

3. Pomiar

   Porównanie ze wzorcami (ziarna równoosiowe, cele handlowe) albo zliczanie — planimetryczne (ziarna na polu) lub siecznych (przecięcia na linii/okręgu); przy ziarnach wydłużonych — sieczne.

4. Wynik

   Liczba wielkości ziarna ASTM G; podać procedurę i wydanie normy (aktywne E112-25ε1, stan na 10.10.2026); w sporze — planimetryczna.

Wymagany sprzęt i aparatura

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Trawienie zgładów — odczynniki żrące i toksyczne; wyciąg, rękawice, okulary
• Norma sama nie rozstrzyga kwestii bezpieczeństwa; obowiązek ustalenia praktyk BHP spoczywa na użytkowniku (1.7)

Najczęstsze pytania