CN104062310A - 精确测量钢铁材料中残余奥氏体含量的方法 - Google Patents
精确测量钢铁材料中残余奥氏体含量的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104062310A CN104062310A CN201410222251.4A CN201410222251A CN104062310A CN 104062310 A CN104062310 A CN 104062310A CN 201410222251 A CN201410222251 A CN 201410222251A CN 104062310 A CN104062310 A CN 104062310A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sample
- back end
- diffraction peak
- detector
- intensity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title abstract description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 title abstract description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title abstract 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 16
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims description 9
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000002050 diffraction method Methods 0.000 claims description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 4
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 abstract 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
本发明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。
Description
技术领域
本发明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。
背景技术
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。
发明内容
本发明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，本发明所设计的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：
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。
优选地，本发明所述步骤3)和4)中的步进速度相同，每步0.5～1°。
本发明的有益效果在于：采用非对称衍射(即入射角≠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。采用本发明中的方法来测量，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为背景技术中现有方法采用对称衍射的原理示意图。
图3为本发明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
为了更好地解释本发明，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，但它们不对本发明构成限定。
实施例
精确测量钢铁材料中残余奥氏体含量的方法，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2θ位置，及衍射峰左右两边的背底位置；
2)把试样3放在1θ轴上，探测器5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1θ轴上的试样3单独按照步进速度每步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5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3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。
对比例
按图4所示，选取2块钢铁材料，其中一块为纯奥氏体钢，另一块为纯马氏体钢，每块材料的尺寸均为20mm×20mm的正方形，将2块钢铁材料拼在一起作为一个合成试样(2块材料的测量面在同一水平面上)，将该合成试样放入X－射线衍射仪的1θ轴上，且让合成试样的中心线AB与1θ轴的轴线重叠，如图1所示。这样放置的合成试样中奥氏体含量，其真实值应为50％。
分别采用本发明的方法和背景技术中所介绍的方法(YB/T5338-2006)来对该合成试样进行测量，所测量的奥氏体含量分别为48.3％和54.6％。显然，采用本发明的方法所测结果更接近真实值50％。
Claims (2)
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。
2.根据权利要求1所述的精确测量钢铁材料中残余奥氏体含量的方法，其特征在于：所述步骤3)和4)中的步进速度相同，每步0.5～1°。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410222251.4A CN104062310B (zh) | 2014-05-23 | 2014-05-23 | 精确测量钢铁材料中残余奥氏体含量的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410222251.4A CN104062310B (zh) | 2014-05-23 | 2014-05-23 | 精确测量钢铁材料中残余奥氏体含量的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104062310A true CN104062310A (zh) | 2014-09-24 |
| CN104062310B CN104062310B (zh) | 2017-09-05 |
Family
ID=51550124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410222251.4A Expired - Fee Related CN104062310B (zh) | 2014-05-23 | 2014-05-23 | 精确测量钢铁材料中残余奥氏体含量的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104062310B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104596901A (zh) * | 2015-01-09 | 2015-05-06 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | 一种测量奥氏体晶粒尺寸的方法 |
| CN105445304A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-03-30 | 武汉钢铁(集团)公司 | 钢中残余奥氏体含量非对称衍射测量方法 |
| CN109374661A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-02-22 | 武汉钢铁有限公司 | 钢铁材料中残余奥氏体的含量的测量方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1648646A (zh) * | 2005-02-03 | 2005-08-03 | 上海交通大学 | X射线奥氏体测量标定试样的制备方法 |
| CN101446561A (zh) * | 2008-10-17 | 2009-06-03 | 武汉钢铁(集团)公司 | 采用x-射线衍射极图数据定量测定钢中残余奥氏体的方法 |
| CN101819167A (zh) * | 2010-04-23 | 2010-09-01 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种测量钢中残余奥氏体含量的方法 |
| CN102135506A (zh) * | 2010-01-26 | 2011-07-27 | 宝山钢铁股份有限公司 | 钢板中残余奥氏体在线检测方法 |
| CN102507723A (zh) * | 2011-09-23 | 2012-06-20 | 西安交通大学 | 一种滚动轴承残余奥氏体的电磁在线检测方法 |
| CN103604821A (zh) * | 2013-11-27 | 2014-02-26 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种钢中奥氏体含量的测量方法 |
-
2014
- 2014-05-23 CN CN201410222251.4A patent/CN104062310B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1648646A (zh) * | 2005-02-03 | 2005-08-03 | 上海交通大学 | X射线奥氏体测量标定试样的制备方法 |
| CN101446561A (zh) * | 2008-10-17 | 2009-06-03 | 武汉钢铁(集团)公司 | 采用x-射线衍射极图数据定量测定钢中残余奥氏体的方法 |
| CN102135506A (zh) * | 2010-01-26 | 2011-07-27 | 宝山钢铁股份有限公司 | 钢板中残余奥氏体在线检测方法 |
| CN101819167A (zh) * | 2010-04-23 | 2010-09-01 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种测量钢中残余奥氏体含量的方法 |
| CN102507723A (zh) * | 2011-09-23 | 2012-06-20 | 西安交通大学 | 一种滚动轴承残余奥氏体的电磁在线检测方法 |
| CN103604821A (zh) * | 2013-11-27 | 2014-02-26 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种钢中奥氏体含量的测量方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104596901A (zh) * | 2015-01-09 | 2015-05-06 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | 一种测量奥氏体晶粒尺寸的方法 |
| CN105445304A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-03-30 | 武汉钢铁(集团)公司 | 钢中残余奥氏体含量非对称衍射测量方法 |
| CN109374661A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-02-22 | 武汉钢铁有限公司 | 钢铁材料中残余奥氏体的含量的测量方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104062310B (zh) | 2017-09-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101509872B (zh) | 一种基于回归分析的煤质在线检测分析方法 | |
| CN104897592A (zh) | 基于高光谱技术的盐渍化土壤盐分离子含量监测方法 | |
| CN104654954B (zh) | 游标卡尺检定装置 | |
| CN108050946A (zh) | 一种基于线结构光的齿轮齿厚测量方法 | |
| CN207816697U (zh) | 一种管道硬度检测用里氏硬度计夹持装置 | |
| CN104062310A (zh) | 精确测量钢铁材料中残余奥氏体含量的方法 | |
| CN102135506A (zh) | 钢板中残余奥氏体在线检测方法 | |
| CN102589484B (zh) | 自准直仪示值误差检测方法及应用该方法的装置 | |
| CN106770296B (zh) | 一种四球摩擦试验磨斑图像磨痕方向角自动测定方法 | |
| CN103293226A (zh) | 一种利用单晶探头确定钢板探伤基准灵敏度的方法 | |
| CN105809249A (zh) | 一种基于双神经网络的pm2.5浓度检测与预测系统及方法 | |
| CN103630085A (zh) | 多角度叶片测量装置及方法 | |
| CN104614283B (zh) | 一种金属材料热处理加工过程中的所对应物相变化的分析方法 | |
| CN103323473A (zh) | 一种测量反极图的方法 | |
| CN106908336A (zh) | 基于正交分解的激光位移计测试剪切变形的方法 | |
| CN113158558B (zh) | 一种高速铁路路基连续压实分析方法、装置及分析仪 | |
| CN206330558U (zh) | 一种合金钢卷宽度测量装置 | |
| RU2012124994A (ru) | Устройство управления и способ его эксплуатации | |
| CN205192948U (zh) | 聚羧酸减水剂母液固含量快速测定仪 | |
| CN104266830A (zh) | 隔振系统的模态快速测试装置及其测试方法 | |
| CN204085365U (zh) | 轴类件相邻档跳动值的便携式检测装置 | |
| CN105445304A (zh) | 钢中残余奥氏体含量非对称衍射测量方法 | |
| CN207163370U (zh) | 稳定杆、扭杆通用长度检具 | |
| CN106969817A (zh) | 一种钢筋重量偏差采集仪 | |
| CN101718524A (zh) | 利用图像处理技术对年轮宽度进行量测与校正的新方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20170721 Address after: 430083, Hubei Wuhan Qingshan District Factory No. 2 Gate joint stock company organs Applicant after: WUHAN IRON AND STEEL Co.,Ltd. Address before: 15 Wuchang, Wuhan Friendship Avenue, No. 999, block A, layer (Wuhan Iron and steel science and technology innovation department), No. 430080, Applicant before: WUHAN IRON AND STEEL (GROUP) Corp. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170905 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |