测量铁素体含量
磁感应测量的物理原理
利用磁感应法,可以按照 Basel 标准快速、无损地测定铁素体含量。例如,奥氏体钢的焊缝可直接在现场进行检测,必要时还可进行返工。
这就是铁素体含量测量的工作原理。
用于测量铁素体含量的探头由一个铁芯组成,铁芯周围绕有一个励磁线圈。低频交流电(168 赫兹)流经该线圈。这会在铁芯两极周围产生交变磁场。
如果探头的磁极靠近钢铁部件,钢铁中的铁素体晶粒就会放大交变磁场。测量线圈将这种放大作用记录为电压。电压差的高低取决于晶体结构的磁特性。因此,这种方法无法区分三角铁素体和变形马氏体。
这个过程在哪里使用?
- 测量钢中的所有磁性相(δ-铁素体、α-马氏体(变形马氏体)
- 测定下列钢中的δ-铁素体含量双相钢(40 - 60 %Fe)、奥氏体钢(0.5 - 12 %Fe)、焊缝、堆焊中的δ-铁素体含量
哪些因素会影响测量结果?
线圈的磁场在探针极点周围扩散约 2 - 3 毫米,包括侧面和深度。这意味着可以观察到样品的近似锥形截面。这种方法不能说明材料中 δ-铁素体的分布或堆积情况。磁感应法的测量结果可能与金相测定结果有很大偏差,因为这种方法只能记录铁素体的表面分布。
在曲面上的应用
实际上,大多数测量误差都是由于测试件的形状造成的。在曲面上,穿过空气的磁场部分会发生变化。例如,如果测量设备是在平面金属片上校准的,在凹面上测量会产生较高的结果,而在凸面上测量则会产生较低的结果。由此产生的误差可能是铁氧体含量实际值的数倍。
适用于小型扁平部件
如果测试部件很小或很薄,也会产生类似的效果。在这种情况下,磁场也会超出测试件,部分进入空气,从而系统地伪造测量结果。这种影响在试件厚度小于 2 毫米时就会产生。原则上,试片厚度越薄,测量误差越大。
适用于粗糙表面
对于粗糙的表面,测量结果可能会出现偏差,这取决于探针是放在粗糙度轮廓的谷底还是峰顶。
一般来说,表面粗糙度的影响与铁素体含量密切相关。当铁素体含量小于 10 %Fe (小于约 10 FN)时,这种影响非常小。但是,随着铁素体含量的增加,这种影响也会增加,最好的办法是将足够数量的单个测量值合并成一个有意义的平均值,从而降低这种影响。
测量设备的操作
最后但并非最不重要的一点是,如何操作测量设备在确定铁氧体含量方面也起着重要作用。请务必确保探头与涂层表面保持水平,并在无压力的情况下将探头置于测试片上。探头杆越小,倾斜的影响就越小。为了获得更高的精度,还可以使用三脚架将探头自动降到测试件上。
这里采用的是哪种标准?
根据 DIN EN ISO 17655 测量铁氧体含量