测量珠光体片层真实间距的方法

摘要

本发明公开了一种测量珠光体片层真实间距的方法，将待测试样在扫描电镜下进行扫描，在横截面半径中垂线1/4～1/2区域处沿垂直于珠光体长度方向测量N层珠光体片层间距和该珠光体片层对应的渗碳体厚度；选取N组中渗碳体厚度最小测量值作为参照值，将N组中每组渗碳体厚度测量值均与参照值相除，得到N组中每组珠光体片层间距测量值相对应的放大倍数；将N组中每组的珠光体片层间距测量值乘以该组珠光体片层间距测量值相对应的放大倍数；将N组中N个实际的珠光体片层间距测量值求平均值得到真实的珠光体片层间距测量值。本发明测量珠光体片层真实间距的方法简单，通过准确测量珠光体片层间距，可以准确的确定材料的组织类型。

说明书

技术领域

本发明属于钢铁材料组织检测领域，特别是指一种测量珠光体片层真实间距的方法。

背景技术

珠光体是过冷奥氏体在550～720℃之间，通过连续冷却转变或者等温转变发生共析分解生成的产物，珠光体由平行的铁素体片层和渗碳体片层交替排列组成，珠光体转变温度高低的不同，导致生成的珠光体片层间距也不同，根据片层间距的差异一般又可分为珠光体(150～450nm)、索氏体(80～150nm)和屈氏体(<150nm)。

珠光体的主要微观参数包括珠光体簇/晶粒、珠光体团和珠光体片层间距。铁素体基体晶体取向一致的结构单元被定义为珠光体簇/晶粒，渗碳体片层方向排列一致的结构单元被定义为珠光体团，相邻一组铁素体片层和渗碳体片层的厚度被定义为珠光体片层间距。诸多研究结果表明：全珠光体钢的强度和塑性完全决定于其珠光体片层间距，而与珠光体簇/晶粒和珠光体团没有直接关系。

通过准确的测量及评价珠光体片层间距，可以准确的确定材料的组织类型，对于珠光体类钢的工艺改进是十分必要。珠光体片层和观察面交角均为变量，也就是说珠光体片层随机分布，由于观察面与珠光体生长方向存在一定的夹角，因此，珠光体的测量值比实际值要大很多。目前，普遍使用的是通过统计得到的经验公式测量。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种测量珠光体片层真实间距的方法。

为实现上述目的，本发明所提供的测量珠光体片层真实间距的方法，所述测量方法包括如下步骤：

1)将待测试样在扫描电镜下进行扫描，在横截面半径中垂线1/4～1/2区域处沿垂直于珠光体长度方向测量N层珠光体片层间距和该珠光体片层对应的渗碳体厚度，得到N组珠光体片层间距测量值和该珠光体片层对应的渗碳体厚度测量值；

2)选取N组中渗碳体厚度最小测量值作为参照值，将N组中每组渗碳体厚度测量值均与参照值相除，得到N组中每组珠光体片层间距测量值相对应的放大倍数；

3)将N组中每组的珠光体片层间距测量值乘以该组珠光体片层间距测量值相对应的放大倍数，得到实际的珠光体片层间距测量值；

4)将N组中N个实际的珠光体片层间距测量值求平均值得到真实的珠光体片层间距测量值。

进一步地，所述15≤N≤50，且N为自然数。

本发明测量的原理如下：

每个珠光体团内的片层间距均可能不同，同时，每个珠光体团内渗碳体片层和观察面的夹角也不一定相同。如图1所示，当珠光体片层与观察面垂直时，此时的渗碳体厚度测量值d5与实际值d6相等，珠光体片层间距的测量值D5与实际值D6相等。

但是，通常情况下，观察面大多与珠光体片层不垂直，如图2所示，测量的渗碳体厚度为d1和d3，而实际的渗碳体厚度为d2和d4；测量的珠光体片层间距为D1和D3，而实际的珠光体片层间距为D2和D4，因此，利用扫描电镜实际观察到的珠光体片层间距其实是珠光体片层的表层平面间距，而不是真实的珠光体片层间距。

本发明以测量的渗碳体厚度最小值作为渗碳体厚度的绝对厚度值，计算其他各组数据中珠光体片层间距的放大倍数，并推算各组数据中实际的珠光体片层间距，综合统计各组数据中实际的珠光体片层间距，求其平均值，即为该材料真是的珠光体片层间距。

本发明的有益效果是：本发明测量珠光体片层真实间距的方法简单，通过准确测量珠光体片层间距，可以准确的确定材料的组织类型。

附图说明

图1为珠光体片层与观察面垂直结构示意图；

图2为珠光体片层与观察面不垂直结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

1)将待测试样在扫描电镜下进行扫描，在横截面半径1/2处沿垂直于珠光体长度方向测量30层珠光体片层间距和该珠光体片层对应的渗碳体厚度，得到30组珠光体片层间距测量值和该珠光体片层对应的渗碳体厚度测量值，如表1所示；

表1待测试样中珠光体片间距及渗碳体厚度的测量值

2)选取30组中渗碳体厚度最小测量值作为参照值，通过分析表1发现，第11组数据中的22.40nm是渗碳体厚度测量值为最小值，将22.40nm作为参照值；将30组中每组渗碳体厚度测量值均与参照值相除，得到30组中每组珠光体片层间距测量值相对应的放大倍数；

3)将30组中每组的珠光体片层间距测量值乘以该组珠光体片层间距测量值相对应的放大倍数，得到实际的珠光体片层间距测量值，如表2所示；

表2为表1中测量值的放大倍数及实际的珠光体片层间距测量值

4)将表2中30个实际的珠光体片层间距测量值求平均值得到真实的珠光体片层间距测量值。

通过对比表1和表2中的各珠光体片层间距，表1中所测的30组珠光体片层间距测量值的平均值为89.58nm，而经修正后，表2中所放大的30组实际的珠光体片层间距测量值的平均值为75.27nm。通过对比分析，75.27nm与珠光体的实际片层间距更为接近，即75.27nm为真实的珠光体片层间距测量值。

实施例2

1)将待测试样在扫描电镜下进行扫描，在横截面半径1/2处沿垂直于珠光体长度方向测量30层珠光体片层间距和该珠光体片层对应的渗碳体厚度，得到30组珠光体片层间距测量值和该珠光体片层对应的渗碳体厚度测量值，如表3所示；

表3待测试样中珠光体片间距及渗碳体厚度的测量值

2)选取30组中渗碳体厚度最小测量值作为参照值，通过分析表1发现，第8组数据中的31.52nm是渗碳体厚度测量值为最小值，将31.52nm作为参照值；将30组中每组渗碳体厚度测量值均与参照值相除，得到30组中每组珠光体片层间距测量值相对应的放大倍数；

3)将30组中每组的珠光体片层间距测量值乘以该组珠光体片层间距测量值相对应的放大倍数，得到实际的珠光体片层间距测量值，如表4所示；

表4为表3中测量值的放大倍数及实际的珠光体片层间距测量值

4)将表4中30个实际的珠光体片层间距测量值求平均值得到真实的珠光体片层间距测量值。

通过对比表3和表4中的各珠光体片层间距，表3中所测的30组珠光体片层间距测量值的平均值为133.08nm，而经修正后，表2中所放大的30组实际的珠光体片层间距测量值的平均值为121.06nm。通过对比分析，121.06m与珠光体的实际片层间距更为接近，即121.06nm为真实的珠光体片层间距测量值。