如何測量雙相不鏽鋼的鐵素體含量

為什麼了解雙相不鏽鋼中的鐵素體含量很重要？

雙相不鏽鋼具有鐵素體-奧氏體組織，相平衡約為50％的鐵素體和50％的奧氏體。它們結合了鐵素體和奧氏體不鏽鋼的許多有益特性。雙相微結構有助於提升材料的強度和抗應力腐蝕開裂性能。知道雙相鋼中每個相體的比例對於確定材料將具有所需的性能至關重要。

測量鐵素體含量的方法有哪些？

多年來，已經研究出許多方法來測量雙相不鏽鋼中的鐵素體含量。金相學是*古老，*完善的方法。其中包括：根據(jù)ASTM E562的點計數(shù)（PC）和根據(jù)ASTM E1245的圖像分析（IA）。還有一些衍射技術，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，因為鐵素體是有磁性的，而奧氏體是非磁性的。這種方法的示例包括MagnaGage（用於測量磁吸力的校準磁體）和用於測量磁導率的鐵素體測量儀。

鐵素體範圍

如下圖所示，鐵素體測量儀使用電磁感應來測量材料的磁導率-它支持形成磁場的能力。手持設備易於設置和使用。操作人員隻需將探頭放在樣品表麵上，就可以自動顯示以鐵素體數(shù)（FN）表示的讀數(shù)並將其存儲在儀器中。

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

?曲率

?厚度

?表麵狀況

?橫截麵

?化學成分

?變形/應力

?相變–不穩(wěn)定的奧氏體可能轉變成馬氏體

?結構，包括質地和薄片厚度

因此，重要的是根據(jù)自己所使用的生產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麵和位置。

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

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

使用鐵素體測量儀時的主要注意事項

?不同的產品可能會提供不同的測量值，因此軋製材料可能與鑄造或焊接材料不同

?化學成分的差異可能會產生不同的測量結果

?對於軋製材料，不同的測量截麵和截麵中的位置可能會給出不同的測量結果

?在*終條件下具有上乘組織的軋製產品的表麵部分，其值可比實際鐵素體含量低多達20％

?引起的變形和/或應力將產生較低的測量結果

使用鐵素體測量儀時的建議測量程序

?根據(jù)儀器生產商的數(shù)據(jù)生成參考線

?根據(jù)具體產品和厚度係數(shù)（如果相關）生成校準補償

?使用一致的測量程序

?預期薄板的差異更大

?儘可能使用EBSD進行相互對照測量