精确测量残余奥氏体的含量,对于热处理的控制是非常重要的,X射线衍射法(XRD)是测量残余奥氏体百分比含量低至0.5%的方法,残余奥氏体的测量遵循国际标准ASTM E975-03规则。
残余奥氏体
钢的硬化过程是首先加热到奥氏体相,然后淬火到室温转变为硬质的马氏体相。奥氏体在高温钢中呈现面心立方结构(FCC),冷却时,钢体大部分转化为体心立方结构(BCC)的铁素体,或者转变为体心正方结构(BCT)的马氏体。根据冷却钢的速率,会有一部分钢仍为奥氏体(通常为0-40%),因此称为残余奥氏体。
奥氏体的结构比铁素体还有马氏体的结构都要大,如果在转变过程中有残余奥氏体存在,随着时间的延长,产品中的残余奥氏体会转变为其他相体,这些变化会导致产品的形状发生改变。此外,其他的物理性能,如硬度和强度,都会随着不同相体的转变而发生变化,这些变化最终会影响到产品的使用寿命。
X射线衍射法来测量残余奥氏体的百分比含量
X射线衍射法可以准确测定钢热处理后残余奥氏体的含量,能够为钢铁热处理过程控制提供可靠保证,提高产品质量。
X射线衍射法是目前为止测量钢体中残余奥氏体含量最准确的方法。根据ASTM E975-03的X射线测量钢中残余奥氏体近晶体随机取向的标准方法,ARE X这款仪器能够很轻松检测出钢体中残余奥氏体的含量。
由于奥氏体相结构与其他相的结构不同,在不同的测试点,奥氏体会产生于铁素体和马氏体不同的衍射峰值。钢中相的总数和与其衍射峰值的强度成正比。简单来说,残余奥氏体总的含量与奥氏体峰值的强度和其他相峰值强度比有关。我们利用X射线衍射仪采集四个衍射峰值来确定残余奥氏体的浓度,两个分别是铁素体和马氏体,两个是奥氏体。通过四个峰值强度的对比可以获得样品中残余奥氏体的百分比含量。
ARE X衍射仪可以测量奥氏体(220)(311)、铁素体(200)(211)的衍射峰值强度,并分别提供四个奥氏体/铁素体的峰值强度比。通过多衍射峰测量方式能够减少晶体优化取向的带来的影响,同时对检测到的碳化物干扰加以计算。
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2019-01-29
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