不锈钢中α-相面积含量金相测定法

不锈钢中α-相面积含量测定法本文件规定了不锈钢中α-相面积含量测定的试样的选取与制备、测定方法和试验报告。本文件适用于奥氏体不锈钢及铁素体奥氏体双相不锈钢中α-相面积含量的测定。注：不锈钢中α-相的面积百分含量的合格范围应按相应的产品标准或技术条件规定执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/TGB/TGB/T验方法18876.1应用自动图像分析测定钢和其它金属中金相组织、夹杂物含量和级别的标准试第1部分：钢和其它金属中夹杂物或第二相组织含量的图像分析与体视学测定3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4试样的选取与制备4.1取样方法试样自交货状态的钢材（或钢坯）上切取。取样部位、数量应按相应产品标准或技术条件规定。试样的检验面为平行于钢材（或钢坯）的纵截面，其一边必须与钢材（或钢坯）轴线重合。试样应在冷状态下用机械方法切取，若用气割或热切等方法切取时，必须将金属熔化区、塑性变形区和热影响区完全去除。切割面和检查面之间的距离视切割方法而定，一般不小于0.5mm。4.1.1圆钢和方钢的取样方法直径或边长大于40mm的钢材（或钢坯），检验面为通过钢材（或钢坯）轴线之纵截面，其一边与钢材（或钢坯）轴线重合，如图1。直径或边长大于30mm到40mm的钢材（或钢坯检验面为通过轴心之纵截面的一半，如图2。直径或边长小于或等于30mm的钢材（或钢坯）检验面为通过轴心之纵截面，如图3。4.1.2钢管的取样方法钢管的取样方法如图4。4.1.3钢板、钢带和扁钢的取样方法钢板、钢带和扁钢的取样方法如图5。厚度≤30mm4.1.4其他方法其他钢件的取样方法按相应的产品标准或专门协议规定。锻件和其他无明显轴线的试样检查面的方位按相应产品标准或技术条件规定。试样检查面面积不小于10mm2。尺寸大的试样允许分割成若干块，但仍视为一块试样。4.2试样制备与浸蚀试样研磨，抛光时，应选用合适的磨料，选择正确的研磨和抛光工艺，采取严格的操作。试样的浸蚀以能清晰显示a-相组织为准。化学腐蚀时，建议采用下列腐蚀剂之一进行：a)热的（60～90℃)或煮沸的碱性铁氰化钾：铁氰化钾（K3Fe（CN）6）10g~15g，氢氧化钾（钠10g～30g(7g~20g)，水约新配制溶液，浸蚀数分钟。奥氏体不受浸蚀保持白亮色，α-相染成红至棕褐色。b)硫酸铜盐酸水溶液：硫酸铜（CuSO4·5H2O）4g，盐酸20ml，水20ml。c)氯化铁盐酸乙醇水溶液：氯化铁5g；盐酸100ml；乙醇100ml；水100ml。试样在室温腐蚀后加热到500℃~600℃,腐蚀面发黄色，α-相染成红棕色。d)偏重亚硫酸钾酸溶液：偏重亚硫酸钾1.5g，硝酸10ml，盐酸10ml，氢氟酸5ml，水150ml。e)电解腐蚀时，建议采用下列电解液：草酸10g，水100ml。腐蚀时电压为3V～12V，时间为15s～45s。NaOH或KOH20g，水100ml。腐蚀时电压为2V～20V，时间为5s～20s。试样也可采用其他方法腐蚀。5α-相面积含量的测定方法5.1标准评级图比较法5.1.1奥氏体不锈钢中a-相的面积含量测定5.1.1.1将试样置于金相显微镜明场下观察，可以先用较低的放大倍率全面观察整个检验面，以便选取检验面上α-相面积含量最严重的视场。测定时，以检验面上α-相最严重的视场与标准评级图比较评级，以确定α-相的面积含量。显微镜放大倍率可为200倍～500倍。仲裁时，显微镜放大倍率为200倍，实际视场为边长0.3mm的正方形。5.1.1.2当被测视场中的α-相尺寸与标准评级图中的α-相尺寸相差悬殊难以比较评级时，允许适当调整显微镜的放大倍率，使被测视场中的α-相尺寸尽量接近标准评级图，但必须保证实际视场边长不小于0.3mm。5.1.1.3奥氏体不锈钢中α-相标准评级图分4级共6张片（见附录A）。各级别的α-相面积含量规定如下：.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％。5.1.1.4评级图各级别图片的α-相实际面积含量为规定含量的上限值，当被测视场中的α-相含量处于标准评级图两级别之间时，应评为较高的级别。5.1.2铁素体奥氏体双相不锈钢中α-相面积含量的测定5.1.2.1在金相显微镜明场下对照标准系列图片测定试样检查面上α-相面积百分含量。可以先在低放大倍数下全面观察整个检查面，选定α-相含量适中的部位测定。通常测定时放大倍数为500倍，对于组织分布不均匀的双相不锈钢材料，可以参照200×评级图谱评定。无论选取何种放大倍率，需保证实际视场边长不小于0.3mm。当α-相的尺度与标准系列图片的尺度相差甚多时，允许适当调整放大倍数使视场中的α-相尺度与标准评级图谱相当。注：仲裁时，任选10个α-相含量适中的视场的测定值的算术平均值。5.1.2.2铁素体奥氏体双相不锈钢中α-相标准评级图有9张。依顺序每张图片的α-相面积百分比含量规定为35～75间隔为5见附录B）。5.1.2.3测定时，对照标准系列图片进行比较，以与观察视场最接近的图片确定α-相面积百分含量允许误差为±2.5绝对值）。5.2金相图像软件定量分析法可以采用定量金相图像分析软件测定α-相面积含量，具体测定方法按5.1和GB/T18876.1执5.3铁素体仪测定法对于现场焊缝或大工件检验等，经过双方协商，可以采用铁素体仪测定法对α-相面积含量进行评价，试样需去除表面油污及锈层，使用前需选用和待测样品α-相含量相当的标样对铁素体仪进行校准，建议同一个区域附近测定5个位置取平均值，测量允许误差为±2.5绝对值）。铁素体仪测定法通常不用于仲裁检验。6试验报告试验报告应包括以下各项内容：a)本文件编号；b)钢种，炉号及规格；c)选取的试验方法；d)检验结果；e)试验报告编号、日期及试验者。（规范性）奥氏体型不锈钢中α-相面积含量金相测定法0.5级a相面积含量～2%1.0级a相面积含量～5%1.5级a相面积含量～8%2