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精que測量殘余奧氏體的含量,對于熱處理的控制是非常重要的,X射線衍射法(XRD)是測量殘余奧氏體百分比含量低至0.5%的方法,殘余奧氏體的測量遵循國際標準ASTM E975-03規則。
殘余奧氏體
鋼的硬化過程是首先加熱到奧氏體相,然后淬火到室溫轉變為硬質的馬氏體相。奧氏體在高溫鋼中呈現面心立方結構(FCC),冷卻時,鋼體大部分轉化為體心立方結構(BCC)的鐵素體,或者轉變為體心正方結構(BCT)的馬氏體。根據冷卻鋼的速率,會有一部分鋼仍為奧氏體(通常為0-40%),因此稱為殘余奧氏體。
奧氏體的結構比鐵素體還有馬氏體的結構都要大,如果在轉變過程中有殘余奧氏體存在,隨著時間的延長,產品中的殘余奧氏體會轉變為其他相體,這些變化會導致產品的形狀發生改變。此外,其他的物理性能,如硬度和強度,都會隨著不同相體的轉變而發生變化,這些變化會影響到產品的使用壽命。
X射線衍射法來測量殘余奧氏體的百分比含量
X射線衍射法可以準確測定鋼熱處理后殘余奧氏體的含量,能夠為鋼鐵熱處理過程控制提供可靠保證,提高產品質量。
X射線衍射法是目前為止測量鋼體中殘余奧氏體含量準確的方法。根據ASTM E975-03的X射線測量鋼中殘余奧氏體近晶體隨機取向的標準方法,ARE X這款儀器能夠很輕松檢測出鋼體中殘余奧氏體的含量。
由于奧氏體相結構與其他相的結構不同,在不同的測試點,奧氏體會產生于鐵素體和馬氏體不同的衍射峰值。鋼中相的總數和與其衍射峰值的強度成正比。簡單來說,殘余奧氏體總的含量與奧氏體峰值的強度和其他相峰值強度比有關。我們利用X射線衍射儀采集四個衍射峰值來確定殘余奧氏體的濃度,兩個分別是鐵素體和馬氏體,兩個是奧氏體。通過四個峰值強度的對比可以獲得樣品中殘余奧氏體的百分比含量。
ARE X衍射儀可以測量奧氏體(220)(311)、鐵素體(200)(211)的衍射峰值強度,并分別提供四個奧氏體/鐵素體的峰值強度比。通過多衍射峰測量方式能夠減少晶體優化取向的帶來的影響,同時對檢測到的碳化物干擾加以計算。