CN107807141A - 汽车板轧面中{111}晶面的测量方法 - Google Patents

汽车板轧面中{111}晶面的测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种汽车板轧面中{111}晶面的测量方法，属于分析方法技术领域。包括如下步骤：1)选择标样和待测试样，标样为{111}晶面的单晶体；2)控制相同的实验条件，在扣除背底的情况下，采用X‑射线衍射仪测定标样和待测试样的{222}晶面的衍射峰的净强度，分别为I净试样和I净标样；3)计算待测试样中{111}晶面绝对值含量χ，满足如下数学关系式：χ＝(I净试样/I净标样)×100％。该测量方法能准确测量汽车板轧面中{111}晶面的绝对值含量，为汽车板的生产和热处理工艺的调整和改良提供了直接依据。

Description

汽车板轧面中{111}晶面的测量方法
技术领域
本发明涉及钢铁材料的织构研究，属于分析方法技术领域，具体地涉及一种汽车板轧面中{111}晶面的测量方法。
背景技术
织构对钢铁材料(如硅钢片、汽车板等)的性能有直接的影响。对于汽车板而言，深冲性能、塑性应变比(r值)及加工硬化指数(n值)等是汽车板最重要的性能指标，而轧面中的{111}晶面的多少，直接影响了汽车板的深冲性能、塑性应变比(r值)及加工硬化指数(n值)等，且{111}晶面的含量越多，其性能越好，否则越差。因此如何准确定量测量汽车板轧面中的{111}晶面的面织构的多少对分析、研究和提高汽车板的性能具有十分重要的实际意义。
现有技术常采用X-射线衍射仪测量汽车板轧面中各试样之间不同晶面的多少的相对值含量，具体的测量过程为通过X-射线衍射仪测量各个晶面的反极图，再在反极图中标示出各个晶面的极密度大小。该测量方法操作简单，缺点是极密度大小只能用于比较不同试样之间的某晶面量的相对多少，并不知道试样中各个晶面在整个轧面中所占的绝对的百分比例。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明公开了一种汽车板轧面中{111}晶面的测量方法。该测量方法能测量汽车板轧面中{111}晶面的绝对值含量。
为实现上述目的，本发明公开了一种汽车板轧面中{111}晶面的测量方法，包括如下步骤：
1)选择标样和待测试样，所述标样为{111}晶面的单晶体；
2)控制相同的实验条件，在扣除背底的情况下，采用X-射线衍射仪测定标样和待测试样的{222}晶面的衍射峰的净强度，分别为I净试样和I净标样；
3)计算待测试样中{111}晶面绝对值含量χ，满足如下数学关系式：χ＝(I净试样/I净标样)×100％。
进一步地，所述{111}晶面不满足布拉格公式，所述{222}晶面满足布拉格公式，所述{111}晶面在晶体学上等同于{222}晶面。
再进一步地，所述标样为Fe单晶体。
此外，待测试样的测量面尺寸为长×宽＝(20～30)mm×(20～30)mm。
本发明测量方法的原理：
由于采用X-射线衍射仪可以测量汽车板轧面中能满足布拉格公式的各晶面的衍射峰的强度，且晶面的衍射峰的强度与该晶面在测量面中的含量成正比；而{111}晶面不满足布拉格公式，{222}晶面满足布拉格公式，但是{111}晶面在晶体学上等同于{222}晶面，因此本发明的测量方法通过X射线衍射仪实际测量晶面指数{222}的衍射峰的强度，来直接反映{111}晶面的绝对值含量。
有益效果：
本发明的测量方法能准确测量汽车板轧面中最重要的晶面{111}晶面在整个汽车板轧面中所占的绝对百分比含量，而{111}晶面能够影响汽车板的深冲性能、塑性应变比(r值)及加工硬化指数(n值)等，采用本发明的测量方法更能准确的体现汽车板轧面的塑性应变比，为汽车板的后续生产和热处理工艺的调整和改良提供了直接依据。
具体实施方式
为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例进一步阐明本发明的主要内容，但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。
实施例1
本发明实施例提供了一种汽车板轧面中{111}晶面的测量方法，包括如下步骤：
1)准备标样：所述标样为Fe单晶体，所述Fe单晶体为只有一个测量面{111}的体心立方结构；所述标样的测量面尺寸为长×宽＝25mm×25mm；
2)准备待测试样：对汽车板试样进行切割，使其测量面尺寸与标样测量面尺寸保持一致，然后进行磨制和抛光处理，在磨制和抛光处理过程中，要求沿板面法线方向在不同板面区域内均匀减薄，得到待测试样；
3)进行测量：分别将上述准备好的标样与待测试样放入X-射线衍射仪的测角台中，控制相同的实验条件，得到待测试样和标样{222}晶面衍射峰的强度I试样和I标样，同时得到{222}晶面衍射峰左右两边的背底强度I背试样左、I背试样右和I背标样左、I背标样右，经过扣除背底计算，得到待测试样和标样{111}晶面衍射峰的净强度I净试样＝I试样-(I背试样左+I背试样右)/2＝6749，I净标样＝I标样-(I背标样左+I背标样右)/2＝15570。
4)进行计算：待测试样中{111}晶面绝对值含量χ，满足如下数学关系式：χ＝(I净试样/I净标样)×100％＝6749/15570＝43％。
实施例2
本发明实施例提供了一种汽车板轧面中{111}晶面的测量方法，包括如下步骤：
1)准备标样：所述标样为Fe单晶体，所述Fe单晶体为只有一个测量面{111}的体心立方结构；所述标样的测量面尺寸为长×宽＝22mm×20mm；
2)准备待测试样：对汽车板试样进行切割，使其测量面尺寸与标样测量面尺寸保持一致，然后进行磨制和抛光处理，在磨制和抛光处理过程中，要求沿板面法线方向在不同板面区域内均匀减薄，得到待测试样；
3)进行测量：分别将上述准备好的标样与待测试样放入X-射线衍射仪的测角台中，控制相同的实验条件，得到待测试样和标样{222}晶面衍射峰的强度I试样和I标样，同时得到{222}晶面衍射峰左右两边的背底强度I背试样左、I背试样右和I背标样左、I背标样右，经过扣除背底计算，得到待测试样和标样{111}晶面衍射峰的净强度I净试样＝I试样-(I背试样左+I背试样右)/2＝4571，I净标样＝I标样-(I背标样左+I背标样右)/2＝12237。
4)进行计算：待测试样中{111}晶面绝对值含量χ，满足如下数学关系式：χ＝(I净试样/I净标样)×100％＝4571/12237＝37％。
为了更好的说明采用本发明专利申请的晶面绝对值含量的测定方法相比较于晶面相对值含量的测定方法的优势，以下结合对比例作进一步的具体说明；
对比例
选取某汽车用钢5个待测试样(编号分别是1、2、3、4、5)，这5个待测试样的{111}晶面的含量不一样，其性能塑性应变比(r值)也不一样，此5个待测试样的{111}晶面的含量的绝对值和相对值均与r值成正相关关系，且为直线关系，如表1中的数据所示。发明人采用本发明的方法测量{111}晶面的量的绝对值(用χ值表示)以及采用现有技术测量{111}晶面的相对值(极密度大小，用P值表示)，待测试样和标样的测量面尺寸均为长×宽＝25mm×25mm，测量结果如下表：
表1待测试样的{111}晶面的含量与塑性应变比的参数列表
试样编号 r值 χ值(本发明方法) P值(现有技术)
1 1.7 23％ 3.4
2 1.9 25％ 3.5
3 2.5 38％ 3.7
4 2.7 43％ 4.5
5 2.9 47％ 5.3
测量汽车用钢中{111}晶面的量的多少，其最终目的是为研发汽车用钢服务的，即以提高钢的性能为宗旨，如果测量结果与钢的性能没有一致的对应关系，测量结果对汽车用钢研发人员没有任何意义，这样的测量结果是错误的。
发明人提供了两种技术的实际测量结果并进行比较，即以两种方法测量的不同试样中{111}晶面的量(χ值、P值)为纵坐标，以对应试样的r值为横坐标，将上表中的相关数据进行拟合建立直线方程，以直线方程的相关系数R2作为判据，相关系数R2越接近1，说明{111}晶面的量与试样的性能r值匹配越好，{111}晶面的量的测量结果越合理。经过拟合，r值与χ值之间直线方程的相关系数R2 χ为0.945，r值与P值之间直线方程的相关系数R2 P为0.886，显然R2 χ更接近1，因此本发明的结果更合理，与汽车用钢的性能有一致的对应关系，发明人在实验上确定了本发明的准确性更高。
上实施例仅为最佳举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。除上述实施例外，本发明还有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种汽车板轧面中{111}晶面的测量方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)选择标样和待测试样，所述标样为{111}晶面的单晶体；
2)控制相同的实验条件，在扣除背底的情况下，采用X-射线衍射仪测定标样和待测试样的{222}晶面的衍射峰的净强度，分别为I净试样和I净标样；
3)计算待测试样中{111}晶面绝对值含量χ，满足如下数学关系式：χ＝(I净试样/I净标样)×100％。
2.根据权利要求1所述汽车板轧面中{111}晶面的测量方法，其特征在于：所述{111}晶面不满足布拉格公式，所述{222}晶面满足布拉格公式，所述{111}晶面在晶体学上等同于{222}晶面。
3.根据权利要求1所述汽车板轧面中{111}晶面的测量方法，其特征在于：所述标样为Fe单晶体。
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CN101255532A (zh) * 2007-02-26 2008-09-03 新日铁住金不锈钢株式会社 加工表面粗糙小的成形性优异的铁素体系不锈钢板及其制造方法

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