一种采用X射线衍射技术测量钢中奥氏体含量的方法

摘要

本发明公开了一种采用X射线衍射技术测量钢中奥氏体含量的方法，首先利用X射线衍射仪扫描钢材试样，获得钢材试样的XRD图谱，再利用XRD图谱对马氏体及奥氏体进行修正并求得各晶面的衍射强度，最终测得钢材试样奥氏体的含量；本发明所设计的采用X射线衍射技术测量钢中奥氏体含量的方法在试样存在织构的情况下，提高钢中奥氏体含量测量准确性。

主权项

1.一种采用X射线衍射技术测量钢中奥氏体含量的方法，其特征在于，包括如下具体步骤：步骤（1）：利用X射线衍射仪扫描钢材试样，获得钢材试样的XRD图谱；步骤（2）：利用步骤（1）中XRD谱图及如下公式计算马氏体及奥氏体各晶面无择优取向时的相对衍射强度：I=M·L_P·F²·e^-2M·A^*(θ)其中，L_P定义为洛伦兹偏振因子，M定义为温度因子，F定义为结构因子，A^*(θ)定义为吸收因子A(θ)的倒数，e^-2M定义为温度因子，且$L_P=\frac{1+{\cos }^{2}2\theta }{{4\sin }^2\theta \cos \theta };$步骤（3）：对步骤（2）中的马氏体及奥氏体各晶面无择优取向时的相对衍射强度进行归一化处理，将马氏体和奥氏体的最大衍射强度设为100，并通过XRD软件获得马氏体及奥氏体各晶面的实际衍射强度；步骤（4）：利用如下公式计算马氏体及奥氏体各晶面的取向几率密度：${\rho }^{*}=\left(H_i{K}_i{L}_i\right)=\frac{[\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}P\left(H_i{K}_i{L}_i\right)·\frac{I_t\left(H_i{K}_i{L}_i\right)}{I_u\left(H_i{K}_i{L}_i\right)}]}{\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}[P\left(H_j{K}_j{L}_j\right)·\frac{I_t\left(H_j{K}_j{L}_j\right)}{I_u\left(H_j{K}_j{L}_j\right)}]}$其中，I_t(H_iK_iL_i)和I_t(H_jK_jL_j)分别为存在择优取向时(H_iK_iL_i)和(H_jK_jL_j)面的衍射强度；ρ^*(H_iK_iL_i)为(H_iK_iL_i)面的取向几率密度，即极点密度；P(H_iK_iL_i)和P(H_jK_jL_j)为(H_iK_iL_i)和(H_jK_jL_j)面的重复因子；I_u(H_iK_iL_i)和I_u(H_jK_jL_j)分别为无择优取向时(H_iK_iL_i)面和(H_jK_jL_j)面的相对衍射强度，n为选用的衍射面数；步骤（5）：利用步骤（4）中的取向几率密度和如下公式求得修正后马氏体及奥氏体各晶面的衍射强度：$I\left(H_i{K}_i{L}_i\right)=\frac{I_t\left(H_i{K}_i{L}_i\right)}{{\rho }^{*}\left(H_i{K}_i{L}_i\right)}$其中：I(H_iK_iL_i)为经过择优取向校正后(H_iK_iL_i)面的衍射强度；I_t(H_iK_iL_i)为存在择优取向时(H_iK_iL_i)面的衍射强度；ρ^*(H_iK_iL_i)为(H_iK_iL_i)面的取向几率密度；步骤（6）：利用步骤（5）中修正后马氏体及奥氏体各晶面的衍射强度和如下公式最终测得钢材试样奥氏体的含量：$V_A=\frac{1-V_c}{1+G\frac{I_{M\left(\mathrm{hkl}\right)i}}{I_{A\left(\mathrm{hkl}\right)i}}}$其中，V_A定位为奥氏体相的体积分数；V_c定义为钢中碳化物相总量的体积分数；I_M(hkl)i定义为钢中马氏体(hkl)_i晶面衍射线的累积强度；I_A(hkl)i定义为钢中奥氏体(hkl)_j晶面衍射线的累积强度；G定义为奥氏体(hkl)_j晶面与马氏体(hkl)_i晶面所对应的强度因子之比。