精确测量钢铁材料中残余奥氏体含量的方法技术

本发明专利技术公开了一种精确测量钢铁材料中残余奥氏体含量的方法，包括以下步骤：确定试样及标样的衍射峰峰位置及峰左右两边的背底位置；试样放在1θ轴上，探测器置于2θ轴上，让1θ轴和2θ轴均处于0°位置；获得试样衍射峰的强度及其背底强度；计算试样衍射峰的净强度；计算出同一倾斜角度下的试样的残余奥氏体的含量；将所有的同一倾斜角度下的所计算出的残余奥氏体的含量取平均值，作为试样中残余奥氏体含量的最终结果。本发明专利技术将试样倾斜一定角度来收集衍射峰的强度，通过计算衍射峰的净强度，从而得到试样中奥氏体的含量。本发明专利技术可以有效地消除织构对测量结果的影响，使测量结果与真值相差较小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及残余奥氏体的测量方法，具体地指一种精确测量钢铁材料中残余奥氏 体含量的方法。
技术介绍
钢铁材料在淬火后，往往存在一定量的残余奥氏体，而奥氏体含量对材料的力学 性能和使用寿命有重要影响。为了提高钢铁材料的力学性能和使用寿命，必须采取合理的 热处理制度来控制材料中奥氏体含量。因此，如何精确测量材料中奥氏体含量成为测试工 作者的重要课题。 测量残余奥氏体的方法有很多，但一般采用较快捷和实用的X -射线衍射分析技 术，在我国还制定了测量标准YB/T5338-2006。采用X-射线仪测量装置测量试样衍射线强 度的原理，如图1所示：X射线源1发出X射线，X射线入射线2照到试样3上产生X射线 反射线（衍射线）4,通过探测器5接收并转换为电信号，从而获得衍射线的强度。标准YB/ T5338-2006在收集衍射峰的强度时，参见图2, 一般对试样作对称衍射（即入射角=反射 角），得到试样的衍射图谱（图谱中要求有马氏体的（200)、（211)晶面和奥氏体的（200)、 (220)、（311)晶面），分别求出各个衍射峰的强度I {hkl}，然后采用该标准中第5节（结果 计算）的方法计算出奥氏体的含量。 然而，在钢铁材料中一般存在择优取向（织构），当采用该标准收集有织构试样衍 射峰的强度时，该标准存在缺陷，也就是说只有在试样没有织构的情况下，采用该标准来测 量衍射峰的强度才是合理的，通过这种方法测量的某{hkl}晶面的强度I {hkl}主要由那些 能产生对称衍射的晶粒（某些特定取向的晶粒）的贡献。 但是如果不考虑与这些能产生对称衍射的晶粒存在较小取向差（如< 10° )的晶 粒，一定导致材料中的织构会给衍射峰的强度I {hkl}带来误差，使得采用X -射线衍射仪 所收集的衍射峰的强度不是真实值（即有些衍射峰的强度变大，有些衍射峰的强度变小）， 从而使采用该标准计算出的奥氏体含量与真值相差较大。 因此，该标准中所采用的方法不能有效地消除织构对测量结果的影响，不适宜测 量具有强织构试样中的奥氏体含量。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要克服现有技术所存在的不足，提供一种精确测量钢铁材料中 残余奥氏体含量的方法，通过改变衍射峰强度的收集方式，消除织构对测量结果所带来的 误差。 为实现上述目的，本专利技术所设计的， 包括以下步骤： 1)各个衍射峰峰位置及左右两边的背底位置的确定：采取对称衍射方法获得一 张试样的衍射图谱，来确定马氏体的（200)、（211)晶面和奥氏体的（200)、（220)、（311)晶 面衍射峰峰位置，即2 Θ位置，及衍射峰左右两边的背底位置； 2)把试样放在1 Θ轴上，探测器置于2 Θ轴上，首先让1 Θ轴和2 Θ轴均处于〇° 位置； 3)让1 Θ轴和2 Θ轴按1:2的角速度之比，将探测器依次旋转到步骤1)中所确定 的五个衍射峰峰位置，探测器每到达一个衍射峰峰位置，探测器停止，让1 Θ轴上的试样单 独按照步进速度每步0.1?Γ从-10°位置旋转到+10°位置，同时计算机记录1Θ轴上 试样每一步进下探测器上的X-射线的强度10; 4)让1Θ轴和2Θ轴按1:2的角速度之比，将探测器依次旋转到步骤1)中所确定 的五个衍射峰左右两边的背底位置，探测器每到达一个背底位置，探测器停止，让1Θ轴上 的试样单独按照步进速度每步0.1?Γ从-10°位置旋转到+10°位置，同时计算机记 录1Θ轴上试样每一步进下探测器上的X-射线的强度I背底左和I背底右，将I背底左和I背底右取 平均值获得该步进下该衍射峰的背底强度Ι?Μ ; 5)计算出1 Θ轴每一步进下衍射峰的净强度Ihkl = Ι°-Ι背底。 6)试样的残余奥氏体含量的计算：将试样旋转同一倾斜角度下马氏体的（200)、 (211)晶面和奥氏体的（200)、（220)、（311)五个衍射峰的五个净强度I m值作为一组数值， 代入到标准YB/T5338-2006里的相应计算公式中，计算出同一倾斜角度下的试样的残余奥 氏体的含量A M ; 7)按照步骤3)?6)，计算出从-10°位置到+10°位置另一倾斜角度下的试样的 残余奥氏体的含量，最后将所有的八 01取平均值作为试样中残余奥氏体含量的最终结果。 优选地，本专利技术所述步骤3)和4)中的步进速度相同，每步0.5?Γ。 本专利技术的有益效果在于：采用非对称衍射（即入射角尹反射角）的方式，将试样倾 斜一定角度来收集衍射峰的强度，通过计算衍射峰的净强度，从而得到试样中奥氏体的含 量。采用本专利技术中的方法来测量，可以有效减少采用对称衍射法给衍射峰的强度I{hkl}带来 的误差，有效地消除织构对测量结果的影响，使测量结果与真值相差较小。 【附图说明】 图1为采用X-射线仪测量装置测量的结构示意图。 图2为
技术介绍
中现有方法采用对称衍射的原理示意图。 图3为本专利技术采用非对称衍射的原理示意图。 图4为合成试样的结构示意图。 【具体实施方式】 为了更好地解释本专利技术，以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说 明，但它们不对本专利技术构成限定。 实施例 ，如图1、3所示，包括以下步骤： 1)各个衍射峰峰位置及左右两边的背底位置的确定：通过X-射线仪采取对称衍 射方法获得一张试样的衍射图谱，来确定马氏体的（200)、（211)晶面和奥氏体的（200)、 (220)、（311)晶面衍射峰峰位置，即2 Θ位置，及衍射峰左右两边的背底位置； 2)把试样3放在1 Θ轴上，探测器5置于2 Θ轴上，首先让1 Θ轴和2 Θ轴均处于 0°位置； 3)让1 Θ轴和2 Θ轴按1:2的角速度之比，将探测器5依次旋转到步骤1)中所确 定的五个衍射峰峰位置，探测器5每到达一个衍射峰峰位置，探测器5停止，让1 Θ轴上的 试样3单独按照步进速度每步Γ从-10°位置旋转到+10°位置，同时计算机记录1Θ轴 上试样每一步进下探测器5上的X-射线的强度1° ; 4)让1 Θ轴和2 Θ轴按1:2的角速度之比，将探测器5依次旋转到步骤1)中所 确定的五个衍射峰左右两边的背底位置，探测器5每到达一个背底位置，探测器5停止，让 1Θ轴上的试样3单独按照步进速度每步Γ从-10°位置旋转到+10°位置，同时计算机 记录1 Θ轴上试样每一步进下探测器5上的X-射线的强度I背底左和I背底右，将I背底左和I背 ^^取平均值获得该步进下该衍射峰的背底强度Ι?Μ ; 5)计算出1 Θ轴每一步进下衍射峰的净强度Ihkl = Ι°-Ι胃底。 6)试样的残余奥氏体含量的计算：将试样3旋转同一倾斜角度下马氏体的（200)、 (211)晶面和奥氏体的（200)、（220)、（311)五个衍射峰的五个净强度I m值作为一组数值， 代入到标准YB/T5338-2006里的相应计算公式中，计算出同一倾斜角度下的试样的残余奥 氏体的含量A M ; 7)按照步骤3)?6)，计算出从-10°位置到+10°位置另一倾斜角度下的试样3 的残余奥氏体的含量，最后将所有的八 01取平均值作为试样中残余奥氏体含量的最终结果。 对比例 按图4所示，选取2块钢铁材料，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精确测量钢铁材料中残余奥氏体含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)各个衍射峰峰位置及左右两边的背底位置的确定：采取对称衍射方法获得一张试样的衍射图谱，来确定马氏体的(200)、(211)晶面和奥氏体的(200)、(220)、(311)晶面衍射峰峰位置，即2θ位置，及衍射峰左右两边的背底位置；2)把试样放在X‑射线衍射仪测量装置的1θ轴上，探测器置于2θ轴上，首先让1θ轴和2θ轴均处于0°位置；3)让1θ轴和2θ轴按1:2的角速度之比，将探测器依次旋转到步骤1)中所确定的五个衍射峰峰位置，探测器每到达一个衍射峰峰位置，探测器停止，让1θ轴上的试样单独按照步进速度每步0.1～1°从‑10°位置旋转到+10°位置，同时计算机记录1θ轴上试样每一步进下探测器上的X‑射线的强度I0；4)让1θ轴和2θ轴按1:2的角速度之比，将探测器依次旋转到步骤1)中所确定的五个衍射峰左右两边的背底位置，探测器每到达一个背底位置，探测器停止，让1θ轴上的试样单独按照步进速度每步0.1～1°从‑10°位置旋转到+10°位置，同时计算机记录1θ轴上试样每一步进下探测器上的X‑射线的强度I背底左和I背底右，将I背底左和I背底右取平均值获得该步进下该衍射峰的背底强度I背底；5)计算出1θ轴每一步进下衍射峰的净强度Ihkl＝I0‑I背底。6)试样的残余奥氏体含量的计算：将试样旋转同一倾斜角度下马氏体的(200)、(211)晶面和奥氏体的(200)、(220)、(311)五个衍射峰的五个净强度Ihkl值作为一组数值，代入到标准YB/T5338‑2006里的相应计算公式中，计算出同一倾斜角度下的试样的残余奥氏体的含量Aβi；7)按照步骤3)～6)，计算出从‑10°位置到+10°位置另一倾斜角度下的试样的残余奥氏体的含量，最后将所有的Aβi取平均值作为试样中残余奥氏体含量的最终结果。...

【技术特征摘要】
1. 一种精确测量钢铁材料中残余奥氏体含量的方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 各个衍射峰峰位置及左右两边的背底位置的确定：采取对称衍射方法获得一张试 样的衍射图谱，来确定马氏体的（200)、（211)晶面和奥氏体的（200)、（220)、（311)晶面衍 射峰峰位置，即2 Θ位置，及衍射峰左右两边的背底位置； 2) 把试样放在X-射线衍射仪测量装置的1 Θ轴上，探测器置于2 Θ轴上，首先让1 Θ 轴和2 Θ轴均处于〇°位置； 3) 让1 Θ轴和2 Θ轴按1:2的角速度之比，将探测器依次旋转到步骤1)中所确定的五 个衍射峰峰位置，探测器每到达一个衍射峰峰位置，探测器停止，让1 Θ轴上的试样单独按 照步进速度每步0.1?Γ从-10°位置旋转到+10°位置，同时计算机记录1Θ轴上试样 每一步进下探测器上的X-射线的强度1° ; 4) 让1 Θ轴和2 Θ轴按1:2的角速度之比，将探测器依次旋转到步骤1)中所确定的五 个衍射峰左右两边的背底位置，探测器每到达一个背底位置，探测器停止，让...

【专利技术属性】
技术研发人员：周顺兵，王志奋，陈士华，吴立新，姚中海，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42