奥氏体不锈钢铁常见铁素体测量方法比较

摘要

本文讨论了奥氏体钢焊接部位铁素体含量的重要性及测量方法。铁素体含量影响工件的机械强度和抗蚀能力。测量方法包括金相法、化学分析法和磁性法。金相法直接观察但费时且误差大；化学分析法通过铬、镍当量分析，成本高且受操作者水平影响；磁性法为无损检测，简便快速且精度高。不同方法各有优缺点，测量结果存在分散性。

正文

对于奥氏体钢，在焊接部位的铁素体含量是工件材料机械强度和抗蚀能力的重要指标。焊接部位铁素体含量太少有可能产生高温断裂，含量太多则会降低机械强度和抗蚀能力。

铁素体测量方法有磁性法、面积比例法、图谱法等。磁性法分为饱和磁化强度法、磁力法、导磁率法。面积比例法为光学显微镜、扫描电子显微镜、电子背散射衍射等，奥氏体不锈钢铁素体测量常用金相法、化学分析法及磁性法等。

1.金相法：

常规金相法测试铁素体含量属于直接观察，具有眼见为实的真实性，但比较费时，成本很高，观测铁素体含量的结果因取点位置不一样或是技能水平不同，亦或是计算方法不一样导致最终误差较大。

2.化学分析法：

化学分析法测算铁素体含量是通过铬当量和镍当量来分析，需要准确测定试样的化学成分，成本较高，误差较大，对操作者水平也有要求。

2.1.Schaeffler预测图：优势是不同于焊接使用范围，缺点是不适于高Mn(大于2%)，不适于高N(大于0.10%)，不精确(铁素体含量大于20%);

2.2.Delong预测图：优势是ASME认可铁素体含量百分比单位和FN单位;缺点是适用范围铬当量大于16，镍当量大于10、铁素体含量小于20%，不适于高Mn(大于2%)、不适于高N(大于0.10%);

2.3.Espy预测图：优势是不同于焊接使用范围较多元素，高Mn或N; 缺点是不精确(铁素体含量大于20%);

2.4.WRC-1992预测图：优势是欧洲标准(EN标准)，计算简易;缺点是适用较少元素，使用范围铬当量大于17，镍当量大于9。

3.磁性法：

磁性法测试铁素体含量是近代比较推崇的测试方法，是依据铁素体具有导磁性原理来检测，无需破坏试样属于无损检测。操作简便，速度快，精度也高。对操作者技能水平基本没有要求，测量结果相对比较客观。

由于原理不同，影响因素存在差异，不同的铁素体测量方法的优点与不足也不尽相同。不锈钢焊缝的铁素体测量客观上存在一定的分散性，测量值近似于均值的正态分布。