金屬材料必備技能之XRD測量殘余奧氏體含量（附工具）
2020-07-09 來源：Goal Science
殘余奧氏體含量、形態和分布對材料的性能和失效行為有著重要的影響，精確控制其含量是研究的重點之一。目前常用的定量分析殘余奧氏體含量的方法主要有三種，包括：金相法、磁性法以及X射線衍射儀法。其中X射線衍射儀法應用最為廣泛。
注：由于X射線衍射儀法受織構的影響，因此不適合測量具有強織構試樣的殘余奧氏體含量。
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提取碼: veb5
一、JADE數據讀取
（1）用JADE軟件打開XRD測試數據（TXT格式文件），點擊“peak paint cursor”按鍵。
（2）沿曲線邊緣底部畫直線，將每個衍射峰封閉，將自動獲取衍射峰信息，主要用到“Centroid-d”和“Area(Counts)”數據。
二、鋼中殘余奧氏體含量計算
“Area(Counts)”數據填入“HKL的積分衍射強度”
“Centroid-d”數據填入“晶面間距d=λ/2sin(θ)”
注意鐵素體和奧氏體晶面的對應。
大量處理XRD測量數據是不是快速、方便了很多！
表格計算公式
鋼中殘余奧氏體計算公式
TRIP鋼殘余奧氏體碳含量計算
本文只給出數據處理方法，暫不對具體理論進行詳細解釋，感興趣可在留言區討論。
如果是沒做過XRD實驗的同學，可以參考以下制樣和設置測試條件。
1、試樣尺寸
一般尺寸為20mm×20mm平板狀試樣。
2、試樣表面
試樣被測表面應無脫碳層、無氧化層、無熱影響區。試樣必須先用水砂紙磨平，從小號逐漸磨到大號砂紙，推薦磨到砂紙1000#以上，然后電解拋光，以得到平滑、無應變的表面。
電化學拋光液的選擇可以參考文章《科研技能|EBSD/XRD電解拋光液及電參數》。
3、試驗輻射
GB 8362-1987規定靶材為鈷靶：CoKa。也有用到銅靶、鉬靶等，不同靶材的射線波長不同。
4、衍射儀掃描速度
2θ角的掃描速度應不大于1°/min；
采用步進掃描時，每度總記錄的時間應不小于1min。
5、掃描角度
銅靶入射角θ角度可選擇為20°~50°之間。
其他靶材入射角度可根據布拉格方程2dsinθ=nλ換算獲得。
6、選用的衍射線
鐵素體α選用（200）、（211）兩晶面的衍射線；奧氏體γ選用（200）、（220）、（311）三晶面的衍射線。銅靶具體峰值對應的衍射角2θ位置如下圖所示。
參考文獻：
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[3] 李振,趙愛民,曹佳麗,唐荻. 高強中錳TRIP鋼的殘余奧氏體含量及其穩定性[J]. 機械工程材料, 2012,36(1):62-80.
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