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为什么了解双相不锈钢中的铁素体含量很重要?如何测量?

双相不锈钢具有铁素体-奥氏体组织,相平衡约为50%的铁素体和50%的奥氏体。它们结合了铁素体和奥氏体不锈钢的许多有益特性。双相微结构有助于提升材料的强度和抗应力腐蚀开裂性能。知道双相钢中每个相体的比例对于确定材料将具有所需的性能至关重要。


测量铁素体含量的方法有哪些?


多年来,已经研究出许多方法来测量双相不锈钢中的铁素体含量。金相学是最古老,最完善的方法。其中包括:根据ASTM E562的点计数(PC)和根据ASTM E1245的图像分析(IA)。还有一些衍射技术,包括扫描电子显微镜(SEM)中的X射线和电子背散射衍射(EBSD)。另一类方法是利用材料的磁性,因为铁素体是有磁性的,而奥氏体是非磁性的。这种方法的示例包括MagnaGage(用于测量磁吸力的校准磁体)和用于测量磁导率的铁素体测量仪。


铁素体范围


如下图所示,铁素体测量仪使用电磁感应来测量材料的磁导率-它支持形成磁场的能力。手持设备易于设置和使用。操作人员只需将探头放在样品表面上,就可以自动显示以铁素体数(FN)表示的读数并将其存储在仪器中。


即使该方法本身是可靠的,也有许多不同的因素会对获得的读数产生重大影响。这些包括:

•曲率

•厚度

•表面状况

•横截面

•化学成分

•变形/应力

•相变–不稳定的奥氏体可能转变成马氏体

•结构,包括质地和薄片厚度


因此,重要的是根据自己所使用的生产工艺建立专属的参考数据。测量程序还必须一致,以便始终测量相同的横截面和位置。


如下图所示,根据测量的横截面,铁素体测量仪的输出会发生显着变化。


下图表明,不同合金的测量结果也不同,图像分析和铁素体测量仪的测量值相差高达5%。


使用铁素体测量仪时的主要注意事项

•不同的产品可能会提供不同的测量值,因此轧制材料可能与铸造或焊接材料不同

•化学成分的差异可能会产生不同的测量结果

•对于轧制材料,不同的测量截面和截面中的位置可能会给出不同的测量结果

•在最终条件下具有完美组织的轧制产品的表面部分,其值可比实际铁素体含量低多达20%

•引起的变形和/或应力将产生较低的测量结果


使用铁素体测量仪时的建议测量程序

•根据仪器生产商的数据生成参考线

•根据具体产品和厚度系数(如果相关)生成校准补偿

•使用一致的测量程序

•预期薄板的差异更大

•尽可能使用EBSD进行相互对照测量

Jan Y Jonsson 
物理冶金高级专家
奥托昆普
Jan概述了使用铁素体测量仪测量双相不锈钢中铁素体含量时的一些主要注意事项。  

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