定量测定钢中奥氏体和马氏体的X射线新方法

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1、理化检验-物理分册PTCA(PART:APHYS.TEST.)2005年第41卷10实验技术与方法定量测定钢中奥氏体和马氏体的X射线新方法李长一,周顺兵(武钢技术中心,武汉430080)摘要:为了解决应用X射线衍射技术进行精确、定量测定含有织构和碳化物的钢铁材料中的残余奥氏体或马氏体问题,弥补国家标准(GB/T8362-1987)和其它方法之不足,提出一种新方法。该方法操作简单,结果准确,主要用于测定钢中奥氏体和马氏体,也适用于测定其它金属材料中的同素异构体。关键词:X射线衍射;奥氏体;织构;定量相分析中图分类号:TG115.22文献标识码:A文章编号:1001-4012(200

2、5)10-0505-05ANEWMETHODOFMEASURINGQUANTITATIVELYAUSTENITE/MARTENSITEINSTEELBYX-RAYDIFFRACTIONTECHNIQUELIChang-yi,ZHOUShun-bin(TechnicalCenterofWuhanIronandSteelCompany,Wuhan430080,China)Abstract:TosolvethedifficultproblemwhichpuzzledpeopleinalongtimeformeasuringquantitativelytheremainsAustenit

3、eorMatenteinironandsteelwithtextureandcarbideandtocomplementthedisadvantageofthemethodinthestandardofourcountry,GB/T8362-1987,anewmethodisputforwardinthispaper.Themethodissimpletobeusedandtheresultsareaccurate,andmainlysuitabletodeterminetheallomorphinironandsteel,aswellasthatintheothermetall

4、icmaterials.Keywords:X-raydiffraction;Austenite;Texture;Quantitativephaseanalysis金属试样一般为固体、块状,均不同程度地存在1引言着织构,并且不允许破坏(奥氏体在加工过程中有可测定钢中奥氏体和马氏体的方法首推X射线能分解),因此试样中的织构对定量测定的影响不能[1]衍射定量相分析法,GB/T8362-1987《钢中奥氏通过研、磨等方法加工成各向同性(无织构)的粉末体的X射线衍射测定方法》中规定,测定钢中残余试样而加以消除。奥氏体要用直接对比法。但此方法(包括现有的许(2)碳化物的影响当钢铁中存在碳化物

5、时,多其它方法)对金属试样的应用效果不佳,主要存在碳化物的衍射峰与奥氏体的衍射峰往往重迭,致使以下两个长期困扰着人们的难题:测定工作难以进行。(1)织构的影响织构是多晶体材料中晶体的笔者提出一种方法,可以基本解决上述两个问[2,3]题。它操作简单,结果准确,主要适用于钢铁试样中择优取向。它的存在会导致衍射强度与所测定的物相的含量之间的正确关系严重失真,有时会造的奥氏体、马氏体和铁素体的定量测定,也适用于其成高达百分之几百的误差[4]。它金属材料中的同素异构体的定量测定。2原理收稿日期:2005-03-10作者简介:李长一(1949-),男,高级工程师。设一试样i,另一与试样i的物

6、理状态(包括晶#505#理化检验-物理分册李长一等:定量测定钢中奥氏体和马氏体的X射线新方法体的择优取向度、晶粒尺寸及结晶度等)和化学成分积分强度数椐代入式(5)计算得出任一(hkl)晶面的相同的纯A相标样j,则试样i中A相的体积百分数P,并与对应的该(hkl)晶面的衍射强度Ii和Ij代X与其(hkl)晶面的X射线衍射强度I、质量吸收系入式(6)或式(7)即得所求。数L/D之间有如下关系:如果用同样的方法同时测出了C相,那么就可IiARiALjl/Dj利用=XiA(1)IjARjALil/DiXiA+XiC=1(7)式中:R)))(hkl)晶面的反射本领来估计结果的准确性。Ll)

7、))线吸收系数D)))密度3实验验证由于所测为同一相,所以RiA=RjA;又由于组成3.1实验1该试样的A和C互为同素异构体,所以吸收系数基(1)试样选用W10和W20G冷轧电工钢,分本相同,即LAULC成立,从而Lil/Di=Ljl/Dj。这样,别编为L10和L11。X射线衍射分析和金相观察表就得到了一个非常简单的关系式:明,这两个试样均为单一的铁素体(A-Fe)钢。IiAXiA=(2)IjA(2)标样将L10和L11经910e退火后(分如果试样和标样的物理状态和化学成分相同,