Введені вище величини є середніми, і тому не дають уявлення про межі зміни відповідної характеристики, наприклад розміру зерна. У реальній структурі завжди зустрічаються зерна більші або дрібніші деякого середнього. Повнішу інформацію про структуру дає розподіл зерен по розмірах, що показує відносне число зерен в К-розмірних групах, тобто частку зерен, що мають розмір в деякому інтервалі значень, наприклад від Di, до Di+H, де Н - крок розбиття, а Di - номер розмірної групи. Типова крива розподілу зерен по розмірах для зразка відпаленого заліза, показана на рис. 3.2. Я видно з рис 3.2, розподіл зерен є одномодальним, причому найчастіше зустрічаються зерна, розмір яких знаходиться в розмірній групі з межами від 5 до 7,5 мкм (їх більше 30 % від загального числа зерен), проте через те, що розподіл не підкоряється закону Гауса, середній розмір зерна складає 9,1 мкм.
Відхилення розмірів зерен Di від середнього характеризується середнім квадратичним відхиленням σD, яке дорівнює (якщо виміряно n зерен):
(3.3)
а б
Рисунок 3.2 – Типова крива розподілу зерен по розмірах в звичайних (а) і напівлогарифмічних (б) координатах.
або безрозмірним відношенням σD/D, яке називається коефіцієнтом мінливості або варіації зерен:
(3.4)
Для розподілу, зображеного на рис. 3.2, σD = 4 мкм, С = 0,44. Експерименти показують, що у відпалених металах і сплавах розподіл зерен по розмірах близький до нормального, якщо по осі абсцис відкласти не діаметр, а логарифм діаметру частинок (див. рис. 3.2, б). Такий розподіл називають логарифмічно нормальним.