ISO 643:2019

Steels — Micrographic determination of the apparent grain size

This document specifies a micrographic method of determining apparent ferritic or austenitic grain size in steels. It describes the methods of revealing grain boundaries and of estimating the mean grain size of specimens with unimodal size distribution. Although grains are three-dimensional in shape, the metallographic sectioning plane can cut through a grain at any point from a grain corner, to the maximum diameter of the grain, thus producing a range of apparent grain sizes on the two-dimensional plane, even in a sample with a perfectly consistent grain size.

Aciers — Détermination micrographique de la grosseur de grain apparente

La présente document spécifie une méthode de détermination micrographique de la grosseur apparente du grain ferritique ou austénitique des aciers. Elle décrit les méthodes de mise en évidence des joints de grains et d'estimation de la grosseur moyenne de grain d'un échantillon ayant une distribution granulométrique unimodale. Bien que les grains soient de forme tridimensionnelle, le plan de la préparation métallographique peut couper un grain en tout point, passant par un coin du grain ou au travers du diamètre maximal du grain ou entre les deux, produisant de ce fait une gamme de grosseurs de grain apparentes sur le plan bidimensionnel, même dans le cas d'un échantillon présentant une grosseur de grain parfaitement cohérente.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 11-Dec-2019
• ICS: 77.040.99 - Other methods of testing of metals
• Technical Committee: ISO/TC 17/SC 7 - Methods of testing (other than mechanical tests and chemical analysis)
• Drafting Committee: ISO/TC 17/SC 7 - Methods of testing (other than mechanical tests and chemical analysis)
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Completion Date: 22-Aug-2024

Relations

• Revised: ISO 643:2024 - Steels — Micrographic determination of the apparent grain size
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Revises: ISO 643:2012 - Steels — Micrographic determination of the apparent grain size
• Effective Date: 20-Aug-2016

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 643
Fourth edition
2019-12
Corrected version
2020-03
Steels — Micrographic determination
of the apparent grain size
Aciers — Détermination micrographique de la grosseur de grain
apparente
Reference number
©
ISO 2019
© ISO 2019
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: [phone]
Fax: [phone]
Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
3.1 Grains . 1
3.2 General . 2
4 Symbols . 2
5 Principle . 3
6 Selection and preparation of the specimen . 4
6.1 Test location . 4
6.2 Revealing ferritic grain boundaries . 5
6.3 Revealing austenitic and prior-austenitic grain boundaries . 5
6.3.1 General. 5
6.3.2 “Bechet-Beaujard” method by etching with aqueous saturated picric acid
solution . 5
6.3.3 “Kohn” method by controlled oxidation . 6
6.3.4 “McQuaid-Ehn” method by carburization at 925 °C . 7
6.3.5 Proeutectoid ferrite method . 8
6.3.6 Bainite or gradient-quench method . 9
6.3.7 Sensitization of austenitic stainless and manganese steels . 9
6.3.8 Other methods for revealing prior-austenitic grain boundaries . 9
7 Characterization of grain size .10
7.1 Characterization by an index .10
7.1.1 Formulae .10
7.1.2 Assessment by comparison with standard grain size charts .10
7.1.3 Planimetric method .11
7.1.4 Estimation of the index .11
7.2 Characterization by the intercept method .11
7.2.1 Linear intercept segment method .11
7.2.2 Circular intercept segment method .12
7.2.3 Assessment of results .13
8 Test report .14
Annex A (informative) Summary of methods for revealing ferritic, austenitic or prior-
austenitic grain boundaries in steels .15
Annex B (normative) Evaluation method .16
Bibliography .21
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: www .iso .org/ iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 17, Steel, Subcommittee SC 7, Methods of
testing (other than mechanical tests and chemical analysis).
This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 643:2012), which has been technically
revised. The main changes compared to the previous edition are as follows:
— 7.1.2 has been modified;
— the original Annex B has been deleted and the original Annex C has been renumbered as Annex B.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
This corrected version of ISO 643:2019 incorporates the following corrections:
— minus sign replaced with plus sign between the values in Formula B.9.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 643:2019(E)
Steels — Micrographic determination of the apparent
grain size
1 Scope
This document specifies a micrographic method of determining apparent ferritic or austenitic grain
size in steels. It describes the methods of revealing grain boundaries and of estimating the mean grain
size of specimens with unimodal size distribution. Although grains are three-dimensional in shape,
the metallographic sectioning plane can cut through a grain at any point from a grain corner, to the
maximum diameter of the grain, thus producing a range of apparent grain sizes on the two-dimensional
plane, even in a sample with a perfectly consistent grain size.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ASTM E112, Standard Test Methods for Determining Average Grain Size
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: available at http:// www .iso .org/ obp
3.1 Grains
3.1.1
grain
closed polygonal shape with more or less curved sides, which can be revealed on a flat cross-section
through the sample, polished and prepared for micrographic examination
3.1.2
austenitic grain
crystal with a face-centred cubic crystal structure which may, or may not, contain annealing twins
3.1.3
ferritic grain
crystal with a body-centred cubic crystal structure which never contains annealing twins
Note 1 to entry: Ferritic grain size is generally estimated for unalloyed steels with a carbon content of 0,25 %
or less. If pearlite islands of identical dimensions to those of the ferrite grains are present, the islands are then
counted as ferrite grains.
3.2 General
3.2.1
index
positive, zero or possibly negative number G which is derived from the mean number m of grains (3.1.1)
counted in an area of 1 mm of the section of the specimen
Note 1 to entry: By definition, G = 1 where m = 16; the other indices are obtained by Formula (1).
G
m=×82 (1)
3.2.2
intercept
N
number of grains (3.1.1) intercepted by a test line, either straight or curved
Note 1 to entry: See Figure 1.
Note 2 to entry: Straight test lines will normally end within a grain. These end segments are counted as 1/2 an
interception. N is the average of a number of counts of the number of grains intercepted by the test line applied
randomly at various locations. N is divided by the true line length, L usually measured in millimetres, in order
T
to obtain the number of grains intercepted per unit length, N .
L
3.2.3
intersection
P
number of intersection points between grain (3.1.1) boundaries and a test line, either straight or curved
Note 1 to entry: See Figure 2.
Note 2 to entry: P is the average of a number of counts of the number of grain boundaries intersected by the test
line applied randomly at various locations. P is divided by the true line length, L usually measured in
T
millimetres, in order to obtain the number of grain boundary intersections per unit length, P .
L
4 Symbols
The symbols used are given in Table 1.
Table 1 — Symbols
Symbols Definition Value
a Mean area of grain in square millimetres
a =
m
A Apparent area of the test figure in square millimetres —
F
Mean grain diameter in millimetres d =
d
m
Diameter of the circle on the ground glass screen of the microscope
79,8 mm
D or on a photomicrograph enclosing the image of the reference
(area = 5 000 mm )
surface of the test piece
Linear magnification (to be noted as a reference) of the
g In principle 100
microscopic image
G Equivalent index of grain size —
a
The method for designating the direction conforms to ISO 3785.
2 © ISO 2019 – All rights reserved

Table 1 (continued)
Symbols Definition Value
g
Conversion factor from linear magnification × g to linear
K
K=
magnification ×100
Mean lineal intercept length, generally expressed in
l
lN==11//P
LL
millimetres
True length of the test line divided by the magnification, in
...

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 643
Fourth edition
2019-12
Corrected version
2020-03
Steels — Micrographic determination
of the apparent grain size
Aciers — Détermination micrographique de la grosseur de grain
apparente
Reference number
©
ISO 2019
© ISO 2019
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
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on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
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CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
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Fax: [phone]
Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
3.1 Grains . 1
3.2 General . 2
4 Symbols . 2
5 Principle . 3
6 Selection and preparation of the specimen . 4
6.1 Test location . 4
6.2 Revealing ferritic grain boundaries . 5
6.3 Revealing austenitic and prior-austenitic grain boundaries . 5
6.3.1 General. 5
6.3.2 “Bechet-Beaujard” method by etching with aqueous saturated picric acid
solution . 5
6.3.3 “Kohn” method by controlled oxidation . 6
6.3.4 “McQuaid-Ehn” method by carburization at 925 °C . 7
6.3.5 Proeutectoid ferrite method . 8
6.3.6 Bainite or gradient-quench method . 9
6.3.7 Sensitization of austenitic stainless and manganese steels . 9
6.3.8 Other methods for revealing prior-austenitic grain boundaries . 9
7 Characterization of grain size .10
7.1 Characterization by an index .10
7.1.1 Formulae .10
7.1.2 Assessment by comparison with standard grain size charts .10
7.1.3 Planimetric method .11
7.1.4 Estimation of the index .11
7.2 Characterization by the intercept method .11
7.2.1 Linear intercept segment method .11
7.2.2 Circular intercept segment method .12
7.2.3 Assessment of results .13
8 Test report .14
Annex A (informative) Summary of methods for revealing ferritic, austenitic or prior-
austenitic grain boundaries in steels .15
Annex B (normative) Evaluation method .16
Bibliography .21
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: www .iso .org/ iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 17, Steel, Subcommittee SC 7, Methods of
testing (other than mechanical tests and chemical analysis).
This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 643:2012), which has been technically
revised. The main changes compared to the previous edition are as follows:
— 7.1.2 has been modified;
— the original Annex B has been deleted and the original Annex C has been renumbered as Annex B.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
This corrected version of ISO 643:2019 incorporates the following corrections:
— minus sign replaced with plus sign between the values in Formula B.9.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 643:2019(E)
Steels — Micrographic determination of the apparent
grain size
1 Scope
This document specifies a micrographic method of determining apparent ferritic or austenitic grain
size in steels. It describes the methods of revealing grain boundaries and of estimating the mean grain
size of specimens with unimodal size distribution. Although grains are three-dimensional in shape,
the metallographic sectioning plane can cut through a grain at any point from a grain corner, to the
maximum diameter of the grain, thus producing a range of apparent grain sizes on the two-dimensional
plane, even in a sample with a perfectly consistent grain size.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ASTM E112, Standard Test Methods for Determining Average Grain Size
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: available at http:// www .iso .org/ obp
3.1 Grains
3.1.1
grain
closed polygonal shape with more or less curved sides, which can be revealed on a flat cross-section
through the sample, polished and prepared for micrographic examination
3.1.2
austenitic grain
crystal with a face-centred cubic crystal structure which may, or may not, contain annealing twins
3.1.3
ferritic grain
crystal with a body-centred cubic crystal structure which never contains annealing twins
Note 1 to entry: Ferritic grain size is generally estimated for unalloyed steels with a carbon content of 0,25 %
or less. If pearlite islands of identical dimensions to those of the ferrite grains are present, the islands are then
counted as ferrite grains.
3.2 General
3.2.1
index
positive, zero or possibly negative number G which is derived from the mean number m of grains (3.1.1)
counted in an area of 1 mm of the section of the specimen
Note 1 to entry: By definition, G = 1 where m = 16; the other indices are obtained by Formula (1).
G
m=×82 (1)
3.2.2
intercept
N
number of grains (3.1.1) intercepted by a test line, either straight or curved
Note 1 to entry: See Figure 1.
Note 2 to entry: Straight test lines will normally end within a grain. These end segments are counted as 1/2 an
interception. N is the average of a number of counts of the number of grains intercepted by the test line applied
randomly at various locations. N is divided by the true line length, L usually measured in millimetres, in order
T
to obtain the number of grains intercepted per unit length, N .
L
3.2.3
intersection
P
number of intersection points between grain (3.1.1) boundaries and a test line, either straight or curved
Note 1 to entry: See Figure 2.
Note 2 to entry: P is the average of a number of counts of the number of grain boundaries intersected by the test
line applied randomly at various locations. P is divided by the true line length, L usually measured in
T
millimetres, in order to obtain the number of grain boundary intersections per unit length, P .
L
4 Symbols
The symbols used are given in Table 1.
Table 1 — Symbols
Symbols Definition Value
a Mean area of grain in square millimetres
a =
m
A Apparent area of the test figure in square millimetres —
F
Mean grain diameter in millimetres d =
d
m
Diameter of the circle on the ground glass screen of the microscope
79,8 mm
D or on a photomicrograph enclosing the image of the reference
(area = 5 000 mm )
surface of the test piece
Linear magnification (to be noted as a reference) of the
g In principle 100
microscopic image
G Equivalent index of grain size —
a
The method for designating the direction conforms to ISO 3785.
2 © ISO 2019 – All rights reserved

Table 1 (continued)
Symbols Definition Value
g
Conversion factor from linear magnification × g to linear
K
K=
magnification ×100
Mean lineal intercept length, generally expressed in
l
lN==11//P
LL
millimetres
True length of the test line divided by the magnification, in
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 643
Quatrième édition
2019-12
Version corrigée
2020-03
Aciers — Détermination
micrographique de la grosseur de
grain apparente
Steels — Micrographic determination of the apparent grain size
Numéro de référence
©
ISO 2019
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2019
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
Fax: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
3.1 Grains . 1
3.2 General . 2
4 Symboles . 2
5 Principe . 3
6 Sélection et préparation de l’échantillon . 4
6.1 Prélèvement . . 4
6.2 Mise en évidence des joints de grains ferritiques . 5
6.3 Mise en évidence des joints de grains austénitiques et préausténitiques . 5
6.3.1 Généralités . 5
6.3.2 Méthode de «Bechet-Beaujard» par attaque avec une solution aqueuse
saturée en acide picrique . 5
6.3.3 Méthode de «Kohn» par oxydation ménagée . 6
6.3.4 Méthode de «McQuaid-Ehn» par cémentation à 925 °C . 7
6.3.5 Méthode de la ferrite proeutectoïde . 8
6.3.6 Méthode de la bainite ou par gradient de trempe . . 9
6.3.7 Sensibilisation des aciers inoxydables austénitiques et des aciers au
manganèse austénitiques . 9
6.3.8 Autres méthodes de mise en évidence des joints de grains préausténitiques . 9
7 Caractérisation de la grosseur de grain.10
7.1 Caractérisation par un indice .10
7.1.1 Formules .10
7.1.2 Évaluation par comparaison à des images types .10
7.1.3 Méthode planimétrique .11
7.1.4 Estimation de l’indice .11
7.2 Caractérisation par la méthode du segment intercepté .11
7.2.1 Méthode du segment intercepté linéaire .11
7.2.2 Méthode du segment intercepté circulaire .13
7.2.3 Évaluation des résultats .13
8 Rapport d’essai .14
Annexe A (informative) Résumé des méthodes de mise en évidence des joints de grains
ferritiques, austénitiques et préausténitiques dans les aciers .15
Annexe B (normative) Méthode d'évaluation .16
Bibliographie .21
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/ avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 17, Acier, sous-comité SC 7, Méthodes
d'essais (autres que les essais mécaniques et les analyses chimiques).
Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition (ISO 643:2012), qui a fait l’objet d’une
révision technique. Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— 7.1.2 a été modifié;
— l'Annexe B originale a été supprimée et l'Annexe C originale a été renumérotée Annexe B.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits
organismes se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
La présente version corrigée de l'ISO 643:2019 inclut les corrections suivantes:
— le signe moins a été remplacé par le signe plus entre les valeurs de la Formule B.9.
iv © ISO 2019 – Tous droits réservés

NORME INTERNATIONALE ISO 643:2019(F)
Aciers — Détermination micrographique de la grosseur de
grain apparente
1 Domaine d'application
La présente document spécifie une méthode de détermination micrographique de la grosseur apparente
du grain ferritique ou austénitique des aciers. Elle décrit les méthodes de mise en évidence des joints
de grains et d’estimation de la grosseur moyenne de grain d’un échantillon ayant une distribution
granulométrique unimodale. Bien que les grains soient de forme tridimensionnelle, le plan de la
préparation métallographique peut couper un grain en tout point, passant par un coin du grain ou au
travers du diamètre maximal du grain ou entre les deux, produisant de ce fait une gamme de grosseurs
de grain apparentes sur le plan bidimensionnel, même dans le cas d’un échantillon présentant une
grosseur de grain parfaitement cohérente.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ASTM E112, Méthodes d’essai normalisées pour déterminer la grosseur moyenne des grains
3 Termes et définitions
L’ISO et l’IEC maintiennent des bases de données terminologiques pour utilisation dans le domaine de la
normalisation aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse http:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/ .
3.1 Grains
3.1.1
grain
forme polygonale fermée à côtés plus ou moins courbes, qui peuvent être révélés sur une coupe plane
de l'échantillon, polie et préparée pour l'examen micrographique. Une distinction est faite entre:
3.1.2
grain austénitique
cristal avec une structure cubique à face centrée qui peut, ou peut ne pas, contenir des macles de recuit
3.1.3
grain ferritique
cristal avec une structure cubique centrée qui ne contient jamais de macles de recuit
Note 1 à l'article: La granulométrie ferritique est généralement estimée pour les aciers non alliés ayant une
teneur en carbone inférieure ou égale à 0,25 %. Si des îlots de perlite de dimensions identiques à celles des grains
de ferrite sont présents, les îlots sont alors comptés comme grains de ferrite.
3.2 General
3.2.1
indice
nombre G positif, nul ou éventuellement négatif, qui est déterminé à partir du nombre moyen m des
grains (3.1.1) dénombrés sur une aire de 1 mm de la coupe de l’échantillon
Note 1 à l'article: Par définition, G = 1 pour m = 16; les autres indices sont obtenus par la Formule (1)
G
m=×82 (1)
3.2.2
interception
N
nombre de grains (3.1.1) traversés par une ligne de mesure droite ou courbe
Note 1 à l'article: Voir Figure 1.
Note 2 à l'article: Les lignes droites de mesure se termineront normalement dans un grain. Ces segments terminaux
sont comptés comme une 1/2 interception. N est le nombre moyen de grains traversés par la ligne de mesure
appliquée de façon aléatoire à divers emplacements. N est divisé par la longueur réelle de la ligne de mesure, LT,
habituellement en millimètres, pour obtenir le nombre de grains interceptés par unité de longueur, N .
L
3.2.3
intersection
P
nombre de points d'intersection entre les joints de grains (3.1.1) et une ligne de mesure droite ou courbe
Note 1 à l'article: Voir Figure 2.
Note 2 à l'article: P est le nombre moyen de joints de grains traversés par la ligne de mesure appliquée de façon
aléatoire à divers emplacements. P est divisé par la longueur réelle de la ligne de mesure, L , habituellement en
T
millimètres, pour obtenir le nombre de joints de grains traversés par unité de longueur, P .
L
4 Symboles
Les symboles utilisés sont donnés dans le Tableau 1.
Tableau 1 — Symboles
Symboles Définition Valeur
a Aire moyenne du grain, en millimètres carrés
a =
m
A Aire apparente de la figure d'essai, en millimètres carrés —
F
Diamètre moyen du gr
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 643
Quatrième édition
2019-12
Version corrigée
2023-11
Aciers — Détermination
micrographique de la grosseur de
grain apparente
Steels — Micrographic determination of the apparent grain size
Numéro de référence
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© ISO 2019
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
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E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
3.1 Grains . 1
3.2 General . 2
4 Symboles . 2
5 Principe. 3
6 Sélection et préparation de l’échantillon . 4
6.1 Prélèvement . 4
6.2 Mise en évidence des joints de grains ferritiques . 5
6.3 Mise en évidence des joints de grains austénitiques et préausténitiques . 5
6.3.1 Généralités . 5
6.3.2 Méthode de «Bechet-Beaujard» par attaque avec une solution aqueuse
saturée en acide picrique . 5
6.3.3 Méthode de «Kohn» par oxydation ménagée . 6
6.3.4 Méthode de «McQuaid-Ehn» par cémentation à 925 °C . 7
6.3.5 Méthode de la ferrite proeutectoïde . 8
6.3.6 Méthode de la bainite ou par gradient de trempe . 9
6.3.7 Sensibilisation des aciers inoxydables austénitiques et des aciers au
manganèse austénitiques . 9
6.3.8 Autres méthodes de mise en évidence des joints de grains préausténitiques . 9
7 Caractérisation de la grosseur de grain .10
7.1 Caractérisation par un indice . 10
7.1.1 Formules . 10
7.1.2 Évaluation par comparaison à des images types . 10
7.1.3 Méthode planimétrique . . 11
7.1.4 Estimation de l’indice . 11
7.2 Caractérisation par la méthode du segment intercepté . 11
7.2.1 Méthode du segment intercepté linéaire . 11
7.2.2 Méthode du segment intercepté circulaire .13
7.2.3 Évaluation des résultats . 13
8 Rapport d’essai .14
Annexe A (informative) Résumé des méthodes de mise en évidence des joints de grains
ferritiques, austénitiques et préausténitiques dans les aciers .15
Annexe B (normative) Méthode d'évaluation .16
Bibliographie .21
iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 17, Acier, sous-comité SC 7, Méthodes
d'essais (autres que les essais mécaniques et les analyses chimiques).
Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition (ISO 643:2012), qui a fait l’objet d’une
révision technique. Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— 7.1.2 a été modifié;
— l'Annexe B originale a été supprimée et l'Annexe C originale a été renumérotée Annexe B.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits
organismes se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
La présente version corrigée de l'ISO 643:2019 inclut les corrections suivantes:
— dans la première phrase de la NOTE en 7.1.2 "toutes les images types de l'Annexe B" a été remplacé
par "toutes les images de l'ASTM E1112";
— le signe moins a été remplacé par le signe plus entre les valeurs de la Formule (B.9).
iv
NORME INTERNATIONALE ISO 643:2019(F)
Aciers — Détermination micrographique de la grosseur de
grain apparente
1 Domaine d'application
La présente document spécifie une méthode de détermination micrographique de la grosseur apparente
du grain ferritique ou austénitique des aciers. Elle décrit les méthodes de mise en évidence des joints
de grains et d’estimation de la grosseur moyenne de grain d’un échantillon ayant une distribution
granulométrique unimodale. Bien que les grains soient de forme tridimensionnelle, le plan de la
préparation métallographique peut couper un grain en tout point, passant par un coin du grain ou au
travers du diamètre maximal du grain ou entre les deux, produisant de ce fait une gamme de grosseurs
de grain apparentes sur le plan bidimensionnel, même dans le cas d’un échantillon présentant une
grosseur de grain parfaitement cohérente.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ASTM E112, Méthodes d’essai normalisées pour déterminer la grosseur moyenne des grains
3 Termes et définitions
L’ISO et l’IEC maintiennent des bases de données terminologiques pour utilisation dans le domaine de la
normalisation aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse http:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/ .
3.1 Grains
3.1.1
grain
forme polygonale fermée à côtés plus ou moins courbes, qui peuvent être révélés sur une coupe plane
de l'échantillon, polie et préparée pour l'examen micrographique. Une distinction est faite entre:
3.1.2
grain austénitique
cristal avec une structure cubique à face centrée qui peut, ou peut ne pas, contenir des macles de recuit
3.1.3
grain ferritique
cristal avec une structure cubique centrée qui ne contient jamais de macles de recuit
Note 1 à l'article: La granulométrie ferritique est généralement estimée pour les aciers non alliés ayant une
teneur en carbone inférieure ou égale à 0,25 %. Si des îlots de perlite de dimensions identiques à celles des grains
de ferrite sont présents, les îlots sont alors comptés comme grains de ferrite.
3.2 General
3.2.1
indice
nombre G positif, nul ou éventuellement négatif, qui est déterminé à partir du nombre moyen m des
grains (3.1.1) dénombrés sur une aire de 1 mm de la coupe de l’échantillon
Note 1 à l'article: Par définition, G = 1 pour m = 16; les autres indices sont obtenus par la Formule (1)
G
m=×82 (1)
3.2.2
interception
N
nombre de grains (3.1.1) traversés par une ligne de mesure droite ou courbe
Note 1 à l'article: Voir Figure 1.
Note 2 à l'article: Les lignes droites de mesure se termineront normalement dans un grain. Ces segments
terminaux sont comptés comme une 1/2 interception. N est le nombre moyen de grains traversés par la ligne de
mesure appliquée de façon aléatoire à divers emplacements. N est divisé par la longueur réelle de la ligne de
mesure, LT, habituellement en millimètres, pour obtenir le nombre de grains interceptés par unité de longueur,
N .
L
3.2.3
intersection
P
nombre de points d'intersection entre les joints de grains (3.1.1) et une ligne de mesure droite ou courbe
Note 1 à l'article: Voir Figure 2.
Note 2 à l'article: P est le nombre moyen de joints de grains traversés par la ligne de mesure appliquée de façon
aléatoire à divers emplacements. P est divisé par la longueur réelle de la ligne de mesure, L , habituellement en
T
millimètres, pour obtenir le nombre de joints de grains traversés par unité de longueur, P .
L
4 Symboles
Les symboles utilisés sont donnés dans le Tableau 1.
Tableau 1 — Symboles
Symboles Définition Valeur
a Aire moyen
...