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為什么了解雙相不銹鋼中的鐵素體含量很重要?如何測量?

雙相不銹鋼具有鐵素體-奧氏體組織,相平衡約為50%的鐵素體和50%的奧氏體。它們結(jié)合了鐵素體和奧氏體不銹鋼的許多有益特性。雙相微結(jié)構(gòu)有助于提升材料的強(qiáng)度和抗應(yīng)力腐蝕開裂性能。知道雙相鋼中每個(gè)相體的比例對于確定材料將具有所需的性能至關(guān)重要。


測量鐵素體含量的方法有哪些?


多年來,已經(jīng)研究出許多方法來測量雙相不銹鋼中的鐵素體含量。金相學(xué)是最古老,最完善的方法。其中包括:根據(jù)ASTM E562的點(diǎn)計(jì)數(shù)(PC)和根據(jù)ASTM E1245的圖像分析(IA)。還有一些衍射技術(shù),包括掃描電子顯微鏡(SEM)中的X射線和電子背散射衍射(EBSD)。另一類方法是利用材料的磁性,因?yàn)殍F素體是有磁性的,而奧氏體是非磁性的。這種方法的示例包括MagnaGage(用于測量磁吸力的校準(zhǔn)磁體)和用于測量磁導(dǎo)率的鐵素體測量儀。


鐵素體范圍


如下圖所示,鐵素體測量儀使用電磁感應(yīng)來測量材料的磁導(dǎo)率-它支持形成磁場的能力。手持設(shè)備易于設(shè)置和使用。操作人員只需將探頭放在樣品表面上,就可以自動(dòng)顯示以鐵素體數(shù)(FN)表示的讀數(shù)并將其存儲(chǔ)在儀器中。


即使該方法本身是可靠的,也有許多不同的因素會(huì)對獲得的讀數(shù)產(chǎn)生重大影響。這些包括:

?曲率

?厚度

?表面狀況

?橫截面

?化學(xué)成分

?變形/應(yīng)力

?相變–不穩(wěn)定的奧氏體可能轉(zhuǎn)變成馬氏體

?結(jié)構(gòu),包括質(zhì)地和薄片厚度


因此,重要的是根據(jù)自己所使用的生產(chǎn)工藝建立專屬的參考數(shù)據(jù)。測量程序還必須一致,以便始終測量相同的橫截面和位置。


如下圖所示,根據(jù)測量的橫截面,鐵素體測量儀的輸出會(huì)發(fā)生顯著變化。


下圖表明,不同合金的測量結(jié)果也不同,圖像分析和鐵素體測量儀的測量值相差高達(dá)5%。


使用鐵素體測量儀時(shí)的主要注意事項(xiàng)

?不同的產(chǎn)品可能會(huì)提供不同的測量值,因此軋制材料可能與鑄造或焊接材料不同

?化學(xué)成分的差異可能會(huì)產(chǎn)生不同的測量結(jié)果

?對于軋制材料,不同的測量截面和截面中的位置可能會(huì)給出不同的測量結(jié)果

?在最終條件下具有完美組織的軋制產(chǎn)品的表面部分,其值可比實(shí)際鐵素體含量低多達(dá)20%

?引起的變形和/或應(yīng)力將產(chǎn)生較低的測量結(jié)果


使用鐵素體測量儀時(shí)的建議測量程序

?根據(jù)儀器生產(chǎn)商的數(shù)據(jù)生成參考線

?根據(jù)具體產(chǎn)品和厚度系數(shù)(如果相關(guān))生成校準(zhǔn)補(bǔ)償

?使用一致的測量程序

?預(yù)期薄板的差異更大

?盡可能使用EBSD進(jìn)行相互對照測量

Jan Y Jonsson 
物理冶金高級(jí)專家
奧托昆普
Jan概述了使用鐵素體測量儀測量雙相不銹鋼中鐵素體含量時(shí)的一些主要注意事項(xiàng)。  

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