一种奥氏体不锈钢中马氏体转变量的无损检测方法技术

本发明专利技术的一种奥氏体不锈钢中马氏体转变量的无损检测方法，通过建立马氏体转变量与磁滞回线曲线相关模型；在实际工程对奥氏体不锈钢转变量的测定方法上，实现了对传统检测方式，效率上的数量级的碾压，并且检测设备占地面积小，具备一定的便携性；无需提前制备试样，做到了无损检测，并且该方法上手难度低，对测试人员专业性要求低，检测适用范围广，能满足大量快速的奥氏体不锈钢马氏体转变量的测定。大量快速的奥氏体不锈钢马氏体转变量的测定。大量快速的奥氏体不锈钢马氏体转变量的测定。

【技术实现步骤摘要】
一种奥氏体不锈钢中马氏体转变量的无损检测方法


[0001]本专利技术涉及不锈钢
，尤其涉及一种奥氏体不锈钢中马氏体转变量的无损检测方法。

技术介绍

[0002]中国是钢铁的制造、使用大国，钢铁的使用分布在生活中的各个领域。在钢这一大类中的奥氏体不锈钢发展至今已有大量生产和使用的牌号，奥氏体不锈钢是不锈钢中应用最广泛的钢种，奥氏体不锈钢耐腐蚀、抗氧化，在很宽泛的温度区间具有优异的力学性能和良好的焊接性能，在工程领域得到广泛应用。
[0003]其中奥氏体304不锈钢的应用量最大，但奥氏体304不锈钢在室温主要组织是亚稳定的奥氏体组织，且屈服强度较低，通常经过冷加工变形等方式提高强度，在室温塑性变形过程中亚稳态奥氏体组织易发生马氏体相变，形成具有铁磁性的体心立方马氏体，很大程度上影响了奥氏体不锈钢的塑性变形能力，加工硬化行为以及力学性能，并且奥氏体不锈钢发生马氏体转变后，会减弱奥氏体不锈钢的塑性变形能力，更易发生应力腐蚀的状况，在实际生产生活中，出现了多起因为奥氏体不锈钢发生应力腐蚀而导致的事故，其直接原因就是奥氏体不锈钢使用过程中发生形变诱发了马氏体转变，从而导致奥氏体不锈钢发生局部应力腐蚀的事故。
[0004]现有对于奥氏体不锈钢中马氏体转变量的检测方法一般采用XRD进行测量，但使用XRD需要在待检测样品上进行取样，并且需要对试样做专业的磨光操作，耗时耗力，并且XRD衍射试验设备，价格昂贵，占地面积大，操作复杂，对于检测人员的专业性要求非常高，测试时间长，无法满足日益增长的对奥氏体不锈钢中马氏体转变量的检测了。
[0005]因此，本领域的技术人员致力于开发一种奥氏体不锈钢中马氏体转变量的无损检测方法方法，以解决上述现有技术的不足。

技术实现思路

[0006]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是目前现有技术中，检测奥氏体不锈钢中马氏体的转变量，无法做到无损检测，检测设备笨重，操作复杂，检测专业性太高，检测时间长等问题；
[0007]为实现上述目的，本专利技术一种奥氏体不锈钢中马氏体转变量的无损检测方法，包括如下步骤：
[0008]步骤1、建立马氏体转变量与磁滞回线曲线模型；
[0009]步骤2、测量待测奥氏体不锈钢磁滞回线曲线；
[0010]步骤3、根据步骤1、2的相关数据，可以得出待测奥氏体不锈钢的马氏体转变量；
[0011]所述步骤1模型建立的基础在于奥氏体本身没有磁性，但在冷变形过程中，原始奥氏体组织会发生冷形变诱发马氏体相变，变形产生的马氏体含量，会随着冷形变量的变化而发生一定变化，使得奥氏体不锈钢产生一定的磁性；
[0012]所述步骤1的模型建立需要使用X射线衍射仪测量奥氏体不锈钢的马氏体转变量；
[0013]所述步骤1的模型建立需要使用B
‑
H测定仪，测量奥氏体不锈钢的磁滞回线曲线模型；
[0014]所述步骤1中马氏体转变量与奥氏体不锈钢磁滞回线曲线之间存在一定的函数关系；
[0015]所述步骤1模型的建立需要一定量的数据支持；
[0016]进一步地，所述步骤1模型的建立，需要先对奥氏体不锈钢进行采样，采样需要确保试样表面没有油污、铁锈，表面较为光滑平整；随后通过X射线衍射仪准确测量奥氏体不锈钢的马氏体转变量；X射线衍射仪测量完成后再进行相关磁滞回线数据的采集；
[0017]进一步地，所述步骤1，X射线衍射仪通过一束单色X射线射至晶体中，入射X射线波长与这些排列规则的原子间距离是处于同一个数量级的，由于不同原子散射的X射线相互干涉，所以会在某些特殊方位上发生强X射线衍射，所以会产生较强的衍射峰，而晶体结构与衍射线在空间分布的强度和方位密切相关，所以就可以推断出马氏体的衍射波峰，从而根据马氏体晶面衍射线的累计强度、奥氏体晶面衍射线的累计强度、碳化物总量的体积分数、奥氏体相的体积分数、奥氏体晶面与马氏体晶面所对应的强度因子；即可以得到奥氏体不锈钢中的马氏体体积分数，即马氏体转变量，具体计算公式为V
A
＝(1
‑
V
C
)/(1+G(I
M
/I
A
))；其中公式中V
A
是奥氏体不锈钢中奥氏体相的体积分数；V
C
是奥氏体不锈钢中碳化物总量的体积分数；I
M
是X射线衍射仪测出的奥氏体不锈钢中马氏体晶面衍射线的累计强度；I
A
是X射线衍射仪测出的奥氏体不锈钢中奥氏体晶面衍射线的累计强度；G是奥氏体晶面与马氏体晶面所对应的强度因子；
[0018]进一步地，所述步骤1可以根据上述两个数据进行函数拟合，从而得到某恒定组分的奥氏体不锈钢马氏体转变量与其磁滞回线曲线之间的函数关系；
[0019]步骤2、测量待测奥氏体不锈钢磁滞回线曲线；
[0020]所述步骤2得到的磁滞回线曲线可以解读出磁场强度H、磁化强度M以及磁感应强度B之间非线性的关系；
[0021]所述步骤2进行奥氏体不锈钢磁滞回线曲线的测量具体操作为：将待测奥氏体不锈钢样品放入B
‑
H测定仪中，并且接通电源，测定仪中工作区域内会产生磁场，待测奥氏体不锈钢会被磁化，磁化强度为M，材料产生的磁感应强度B可以用公式B＝μ0(H+M)表示；μ0表示真空磁导率；
[0022]所述步骤2中测定仪开始工作后，测定仪初级线圈上电流持续变大，电磁磁通计就会检测出对应的磁通量，从而得出样品的B
‑
H曲线，当H不断变大时，B将趋于饱和，然后不断减小外磁场，如果样品具有导磁性，那M或B值将不会沿初始磁化曲线的路径返回；
[0023]接着在反方向增加磁场，当外加磁场为0时，记录剩磁B
r
与M
r
；在反方向持续增加磁场，M或B继续减小；当反向磁场达到一定数值时，满足M＝0或B＝0，那么这时记录矫顽力
M
H
C
或
B
H
C
；
[0024]此时，反向磁场进一步变大，样品中的磁感应强度或磁化或方向也开始反转；随着反磁场的进一步变大，M或B在反方向上逐渐饱和；最后将外磁场H从负的最大回到正的最大并重复此过程记录M
‑
H与B
‑
H两条闭合曲线；
[0025]进一步地，所述步骤2的磁滞回线曲线测量，无需对奥氏体不锈钢做取样，制样等
操作，只需要保证放入的待测奥氏体不锈钢外表没有影响磁滞率测量的杂质即可，
[0026]只需由操作人员将待测奥氏体不锈钢放入，其具体操作步骤由B
‑
H测定仪自动完成；
[0027]进一步地，所述步骤2的磁滞回线曲线测量，可以得出奥氏体不锈钢的剩磁和磁导率；
[0028]步骤3、根据步骤1、2的相关数据，可以得出待测奥氏体不锈钢的马氏体转变量；根据步骤1建立的马氏体转变量与磁滞回线曲线模型，结合步骤2测定的磁滞回线曲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种奥氏体不锈钢中马氏体转变量的无损检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、建立马氏体转变量与磁滞回线曲线模型；步骤2、测量待测奥氏体不锈钢磁滞回线曲线；步骤3、根据步骤1、2的相关数据，可以得出待测奥氏体不锈钢的马氏体转变量；其中马氏体转变量与磁滞回线曲线模型采集的数据越多，所得出的模型愈精准。2.如权利要求1所述无损检测方法，其特征在于，所述步骤1的模型建立需要使用X射线衍射仪测量奥氏体不锈钢的马氏体转变量；所述步骤1的模型建立需要使用B
‑
H测定仪，测量奥氏体不锈钢的磁滞回线曲线模型；所述步骤1中马氏体转变量与奥氏体不锈钢磁滞回线曲线之间存在一定的函数关系，在进行数据收集后，可以进行函数拟合。3.如权利要求1所述无损检测方法，其特征在于，所述步骤1模型的建立，需要先对奥氏体不锈钢进行采样，采样需要确保试样表面没有油污、铁锈，表面较为光滑平整；随后通过X射线衍射仪准确测量奥氏体不锈钢的马氏体转变量；X射线衍射仪测量完成后再进行相关磁滞回线数据的采集。4.如权利要求1所述无损检测方法，其特征在于，所述步骤2的磁滞回线曲线测量，无需对奥氏体不锈钢做取样，制样等操作，只需要保证放入的待测奥氏体不锈钢外表没有影响磁滞率测量的杂质即可。5.如权利要求1所述无损检测方法，其特征在于，所述步骤3，根据步骤1建立的马氏体转...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡培源，李运涛，徐懿仁，刘文，易拥军，龚陈俊，白学刚，徐峰，卢汉先，肇廷煜，
申请(专利权)人：中国特种设备检测研究院，
类型：发明
国别省市：