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奥氏体、铁素体-奥氏体双相不锈钢中α相含量测定方法对比试验
任永秀
(太原钢铁(集团)有限公司技术中心，太原030003)
摘 要：用金相法和铁素体仪法测量了铁素体含量，并作了对比分析。认为用铁素体仪法测定铁素体含量，快速、准确且易操作，可以满足生产检验和科研试验的需要。
关键词：奥氏体不锈钢；铁素体-奥氏体双相不锈钢；铁素体含量；标准；测定
1 引言
奥氏体不锈钢、尤其是铁素体2奥氏体双相不锈钢中相含量的测定是产品标准中一项必检项目，在国标中用的是金相测定法。随着测试技术的发展，国外先进的α相(铁素体)测定仪已进入国内检测领域。笔者通过比对试验来比较国内标准金相法与进口铁素体测定仪的检测结果。
2 试验
2.1 常规金相法
GB/T13305-1991《奥氏体不锈钢中α相面积含量金相测定法》中铁素体含量分6级评级标准图，即0.5级α相面积含量≤2%；1.0级α相面积含量>2%～5%；1.5级α相面积含量>5～8%；2.0级α相面积含量>8%～12%；3.0级α相面积含量>12～20%；4.0级α相面积含量>20%～35%；测量误差±0.5级。
GB/T6401-1986《铁素体奥氏体型双相不锈钢中α相面积含量金相测定法》中铁素体分带系和网系各9级评级标准图，其含量规定为从35%～75%，间隔为5%，误差为±5%。
由于常规金相方法测量误差大，一般实际检测中不再使用。
2.2 图像仪测试软件法
试样经侵蚀后用Leica图像仪QuipsRoutinesV2.02软件铁素体染色法计算平均面积或对照标准图片评定级别。试样尺寸为20mm2左右。染色法是试验人员通过调整试样被染色程度和区域，将铁素体奥氏体用不同颜色区分出来以便计算机识别，从而计算铁素体含量。
2.3 铁素体仪法
使用德国产的MP30型铁素体仪，通过点触磁性法，从钢材横截面边缘-中心-边缘多点测量钢材中α相面积含量。
2.4 三种测量方法的比较
三种方法测量结果示于表1。
3 讨论
(1)用常规金相法检测α相面积含量时使用对照评级图评级，测量范围窄，GB/T13305-1991中铁素体含量评级图为6级(2%～35%)；GB/T6401-1986中铁素体含量评级图为9级，含量规定为35%～75%，含量以级别计算，无法精确确定铁素体含量。
(2)金相图像仪法是使用QuipsRoutinesV2.02测试软件对双相不锈钢中铁素体染色，以此来区别奥氏体与铁素体。实际操作中，奥氏体晶粒中的微小铁素体、夹杂物或杂质等是否要染色成为影响测量结果准确度的主要因素，而标准中没有具体规定怎么处理该问题。所以不同的检测人员检验结果相差很大。
(3)铁素体仪是一种新型检测方法，通过以上50%～60%铁素体含量测量结果对比，两者结果相近，说明在双相不锈钢中铁素体含量的测量完全可以用铁素体仪法代替GB/T6401-1986中的图像仪法，且铁素体仪法的测量范围为0.1%～60%。表2为每炉两个试样的0Cr18Ni9Ti钢3mm板材横截面测量结果。
从表2测试结果可看出，铁素体仪的测量结果在0.2%～5.0%的数值范围内是稳定的，一炉两个试样的上、下限测量结果最大差值为0.2。根据Hammond图理论铬含量为14%～18%，镍含量为6%～9%时，铁素体含量为0%～10%，测量结果与GAI理论数值基本吻合。
4 结论
(1)常规金相法由于测量精度差，已不常使用。
(2)金相图像仪法由于测量范围窄、测量过程繁杂，检测过程中人为影响因素大，误差达±0.5级，因此建议用铁素体仪法测定。
(3)铁素体仪法测量范围宽(为0.1%～60%)，操作简便，操作人员对检测结果的人为影响因素小，是比较理想的检测仪器，建议等同采用国外测量铁素体含量的标准。
(4)根据钢液浇铸理论，钢板中心为铁素体偏析区，钢板边部由于有诱变马氏体的影响，测量结果偏高。而铁素体仪法采用的是平均法处理多次测量结果，测定值误差较小。
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