如何測量雙相不銹鋼的鐵素體含量

為什么了解雙相不銹鋼中的鐵素體含量很重要？

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*古老，*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*終條件下具有上乘組織的軋制產(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