钢中残留奥氏体的测定

由于贝氏体相变和马氏体相变的不完全性，在计算相变转变量时，常需要测定残留奥氏体量。测定残留奥氏体常用金相法、磁性法和X射线衍射法。

金相法测定残留奥氏体是借助于物体的二维截面来推断三维空间中显微组织的定量关系。从定量金相原理可知:待测相所占体积分数等于在观察试样面积中所占的面积分数，也等于在观察线段中它所截线段的百分比，也等于在观测的总点数中所占的点数百分比。据此，各相相对量的测量方法就有面积计量法、截线法和计点法。这种方法虽然很直观，但繁琐费时，精确度也不高。当残留奥氏体量(体积分数)小于10%时，便不易测出。金相法的测量精度主要取决于显微组织的显示情况，组织显示包含以下几层意思:①不同相的界面应清晰可见，相的形貌不失真，相的尺寸不扩大也不缩小；②不同相之间的反衬要鲜明，显然衬度差越大，测量的精度越高，为了提高测量精度，可用彩色金相法。

磁性法测定残留奥氏体的数量，实际上是通过测量钢中马氏体的量来实现的。已知马氏体数量后，从试样中扣除马氏体数量即得残留奥氏体的数量。当试样中只存在马氏体和奥氏体两个相时，可通过热磁仪测量试样的饱和磁化强度M，再通过与一个纯马氏体的标准试样的饱和磁化强度MM比较，从而得出奥氏体的体积分数φA=(MM-M)/M。标准试样的要求是和被测样中马氏体的化学成分相同，因为饱和磁化强度与马氏体的成分有关，其随马氏体中含碳量和合金元素的增加而减少。这种测量方法的精度取决于标样的选择，通过热处理方法得到全马氏体的试样是很困难的。生产上可选用如下方法得到标样:①淬火后进行冷处理(冷到液氮或液氦温度)，使钢中残留奥氏体量降得很低；②选用“回火标样”、即试样淬火后进行适当温度回火，使残留奥氏体尽量分解为回火马氏体，对与高碳、高合金钢，目前一般采用中温、甚至高温回火的标样；③对于低碳钢和低合金钢，也可选用“铁素体标样”，因为碳含量及合金元素含量低时对马氏体的磁饱和强度影响很小。

X射线衍射法测定残留奥氏体的含量，广泛采用直接对比法。它是指测定多相混合物中某相含量时，以另一相的某一根衍射线条作为参考线条，不必掺入外加标准物质。试验时使用块状多晶试样，试样制备时要求得到平滑、无应变的表面，在磨光时应避免试样过热或塑性变形，防止引起马氏体和奥氏体的分解。确定残留奥氏体含量时，可在同一个衍射花样上，测出马氏体和奥氏体的某衍射线的强度比(IA/IM)。根据X射线衍射强度(累积强度)公式可计算出奥氏体的体积分数φA=1/[1+C(IA/IM)]，其中常数C可根据试验结果在X射线衍射的有关参考书查到。

当残留奥氏体含量较高时，采用金相法可获得满意结果，但当含量小于10%(体积分数)时，其误差较大。磁性法只能测定试样整体的残留奥氏体量，如需测定局部的、表面的或沿层深分布的奥氏体量时，必须采用X射线衍射法。采用滤波辐射时，其下限探测的体积分数为4%～5%，当采用旋转阳极靶附加晶体单色器时，其允许探测量可小于1%。

如果工厂要用残留奥氏体量作为检验产品的质量时，可先用X射线衍射法定量算出合格残留奥氏体量的上、下范围，并用磁性法折换成饱和磁化强度的范围进行检验。磁性法测量速度快，X射线法测量精度高，两者配合可得到满意的结果。