用于測量奧氏體不銹鋼中馬氏體含量的檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及檢測技術領域，尤其涉及一種用于測量奧氏體不銹鋼中馬氏體含量的檢測方法。
【背景技術】
[0002]奧氏體不銹鋼具有良好的低溫韌性、耐蝕性及可焊性而廣泛應用于石化及能源行業，其產量和用量占不銹鋼總產量的70%。然而，統計資源表明，奧氏體不銹鋼設備的腐蝕失效占所有腐蝕事故的48%?58%。腐蝕失效事故中的80%?90%為局部腐蝕失效。局部腐蝕常常是突發性的，危害性很大。奧氏體不銹鋼的腐蝕失效事故頻發，導致人員傷亡、環境污染及經濟損失等一系列問題。
[0003]若能夠找到奧氏體不銹鋼腐蝕失效的潛在因素，則可以從根本上控制奧氏體不銹鋼的腐蝕失效，也可以對構件可能失效的部位進行預判。奧氏體不銹鋼在加工制造過程中需要經過冷壓、冷拔、冷彎、平整及矯正等冷加工工藝以及采用應變強化技術，從而導致部分奧氏體不銹鋼轉變為馬氏體不銹鋼，即應變誘發馬氏體相變。應變誘發馬氏體含量與奧氏體不銹鋼的耐蝕性密切相關，同時也會對奧氏體不銹鋼的局部腐蝕產生影響。
[0004]奧氏體不銹鋼中的奧氏體為順磁體而表現為無磁性，鐵磁性的馬氏體相是自然磁化的載體因而馬氏體具有強烈的鐵磁性。然而，常態下鐵磁性材料中的磁疇分布是無序的，故該鐵磁性材料對外不顯示磁性。奧氏體不銹鋼應變誘發馬氏體相變過程中，形變量的增加使材料的內部積累了一定的位錯能，因此應變誘發馬氏體處的位錯能較高，增加的位錯能使材料自由能加大。根據能量存在最小理論，一些磁疇會發生轉向用以抵消自由能的增加，這些磁疇的轉向是不可逆，且導致材料自然磁化，因此自然磁化強度與馬氏體含量具有對應的關系。
[0005]現有技術中，利用磁性法檢測馬氏體含量的方法均是對工作表面材料磁化后進行檢測，該做法還會對所檢測的材料產生磁污染，會影響后續檢測結果的準確性，導致檢測馬氏體的方法具有局限性。
【發明內容】
[0006]本發明的其中一個目的在于提供一種用于測量奧氏體不銹鋼中馬氏體含量的檢測方法，包括:
[0007]選擇與待檢測構件相同的奧氏體不銹鋼材料制成多根標準的平板拉伸試樣；
[0008]多次拉伸所述平板拉伸試樣至不同的形變量以獲取該平板拉伸試樣每次拉伸后自然磁化強度及馬氏體含量；
[0009]根據所測得的自然磁化強度及馬氏體含量確定自然磁化強度與馬氏體含量之間的數學模型；
[0010]測量所述待檢測構件的自然磁化強度并根據所述數學模型獲取所述待檢測構件的馬氏體含量。
[0011]可選地，所述多次拉伸所述平板拉伸試樣至不同的形變量以獲取該平板拉伸試樣每次拉伸后自然磁化強度及馬氏體含量的步驟中，每次拉伸時，取至少三根平板拉伸試樣分別拉伸至相同的形變量，并測量每根拉伸后的平板拉伸試樣的自然磁化強度與馬氏體含量；其中，測量自然磁化強度的順序先于馬氏體含量的順序。
[0012]可選地，自然磁化強度與馬氏體含量均為多次測量結果的平均值。
[0013]可選地，多根標準的平板拉伸試樣的厚度與所述待檢測構件的厚度相等。
[0014]可選地，所述多次拉伸所述平板拉伸試樣以獲取該平板拉伸試樣每次拉伸后自然磁化強度及馬氏體含量的步驟中采用相同的測量路徑獲取自然磁化強度及馬氏體含量。
[0015]可選地，所述數學模型為線性方程。
[0016]可選地，所述線性方程形式采用如下表達式:
[0017]H = -1.53666+1.42423MC，
[0018]式中，H表不自然磁化強度，MC表不馬氏體含量。
[0019]本發明實施例采用和待檢測構件相同材料的奧氏體不銹鋼制作成平板拉伸試樣，將平板拉伸試樣拉伸到不同形變量時檢測其自然磁化強度和馬氏體含量并建立兩者的數學模型；然后測量待檢測構件的自然磁化強度，根據所確定的數學模型計算得出該待檢測構件中馬氏體的含量。本發明實施例不但可以避免磁化后檢測馬氏體含量時對構件所產生的磁污染，而且可以預測該待檢測構件中的腐蝕情況，對可能失效的部分進行提前準確預判。本發明提供的檢測方法過程簡單，操作方便，精度高。
【附圖說明】
[0020]通過參考附圖會更加清楚的理解本發明的特征和優點，附圖是示意性的而不應理解為對本發明進行任何限制，在附圖中:
[0021]圖1是本發明實施例提供的一種用于測量奧氏體不銹鋼中馬氏體含量的檢測方法的流程示意圖；
[0022]圖2是本發明實施例提供的平板拉伸試樣尺寸示意圖；
[0023]圖3是本發明實施例提供的自然磁化強度與馬氏體含量測量過程示意圖；
[0024]圖4是本發明實施例中自然磁化強度與馬氏體含量與形變量關系圖；
[0025]圖5是本發明實施例中自然磁化強度與馬氏體含量的擬合示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0027]本發明實施例提供了一種用于測量奧氏體不銹鋼中馬氏體含量的檢測方法，如圖1所示，包括:
[0028]S100、選擇與待檢測構件相同的奧氏體不銹鋼材料制成多根標準的平板拉伸試樣；
[0029]S200、多次拉伸平板拉伸試樣至不同的形變量以獲取該平板拉伸試樣每次拉伸后自然磁化強度及馬氏體含量；
[0030]S300、根據所測得的自然磁化強度及馬氏體含量確定自然磁化強度與馬氏體含量之間的數學模型；
[0031]S400、測量待檢測構件的自然磁化強度并根據數學模型獲取待檢測構件的馬氏體含量。
[0032]本發明通過測量試樣的自然磁化強度及馬氏體含量建立兩者的數學模型，并利用所測量待檢測構件的自然磁化強度表征均勻形變誘發的馬氏體含量，不需要對待檢測構件進行打磨和磁化，避免了磁化后對待檢測構件所產生的磁污染，從而提高了測量結果的準確性。本發明大大簡化了檢測過程、操作方便、速度快、精度高，在工程應用中具有廣泛的應用前景。
[0033]下面結合實施例以及附圖對本發明提供的檢測方法作進一步的詳細說明。
[0034]首先，介紹S100、選擇與待檢測構件相同的奧氏體不銹鋼材料制成多根標準的平板拉伸試樣的步驟。
[0035]實際應用中，為準確測量待檢測構件的自然磁化強度及馬氏體含量，本發明實施例中采用與待檢測構件相同材料的奧氏體不銹鋼材料參照GB/T228制成多根標準的平板拉伸試樣。
[0036]實際應用中，為準確反映待檢測構件的參數，本發明實施例中所制作的平板拉伸試樣的厚度與該待檢測構件的厚度相等。
[0037]其次，介紹S200、多次拉伸平板拉伸試樣至不同的形變量以獲取該平板拉伸試樣每次拉伸后自然磁化強度及馬氏體含量的步驟。
[0038]在與待檢測構件的相同環境下，本發明實施例中，將從上述平板拉伸試樣中選取的一個平板拉伸試樣放置在拉伸機上，將該平板拉伸試樣分別拉伸特定的形變量，使該平板拉伸試樣到特定的長度。每次拉伸后檢測該平板拉伸試樣的自然磁化強度，即檢測由形變誘發馬氏體相而使該平板拉伸試樣產生的自有漏磁信號。檢測過程中，如圖3所示，檢測區間為該平板拉伸試樣的平行段長度L之間。檢測時檢測儀器的探頭置于該平板拉伸試樣的起始位置A處，并且探頭距離試樣的上表面設定一定的距離；該探頭沿著平行段中軸線從左向右移動，并采集自然磁化強度的數據。
[0039]馬氏體含量檢測過程如下:在與待檢測構件的相同環境下，繼續在檢測完自然磁化強度的平板拉伸試樣上檢測馬氏體含量。為準確得到不同參數之間的關系，較優的，檢測馬氏體含量時的路徑與上文中檢