Page 56 - 理化检验-物理分册2022年第二期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202202010

奥氏体不锈钢焊缝中 δ 铁素体含量测量方法对比

李 丹,何 琨,孙丹琦,田大容,刘 菊,柳 月

( 中国核动力研究设计院 反应堆燃料及材料重点实验室,成都 610213 )
摘 要: 采用金相法、 化学法和磁性法对 308 奥氏体不锈钢焊缝中 δ铁素体含量( 质量分数) 进
行了检测。结果表明: 采用金相法中的网格数点法、 网格截线法和八线法时, 在 500 倍显微镜下测
得 δ铁素体含量均为 7.6% , 是较为可信的结果; 采用化学法中的 Schaeffler图法时, 测得 δ铁素体
含量约为 8.5% , 和金相法的测量结果接近; 采用磁性法测得的 δ铁素体含量最低, 仅为3.4% 。 3 种
测量方法各有优点和缺点, 实际操作中可根据不同情况进行选择。
关键词: 奥氏体不锈钢; δ铁素体;金相法;化学法;磁性法

中图分类号: TG142.25 ; TG115.2 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 02-0040-05

Com p arisionofδferritecontentmeasurementmethodsinausteniticstainlesssteelweld

LIDan HEKun SUNDan q i TIANDaron g LIUJu LIUYue

ReactorFuelandMaterialKe yLaborator y NuclearPowerInstituteofChina Chen g du610213 China

Abstract : Theδferritecontent ( massfraction ) of308austeniticstainlesssteelweld wasdetected b y

metallo g ra p hicmethod , chemicalmethodand ma g netic method.Theresultsshowthatthecontentofδferrite

measuredunder500timesmicrosco p ewas7.6% b yusin gtheg ridnumberp ointmethod , g ridtruncation method

andei g htlinemethodinmetallo g ra p hicmethod , whichwasmorecredible.WhentheSchaefflerdia g ram methodin

thechemical method wasado p ted , the measuredδferritecontent wasabout8.5% , which wasclosetothe

measurementresultsofthemetallo g ra p hicmethod.Theδferritecontentmeasuredb y ma g neticmethodwasthe

lowest , onl y3.4%.Thethreemeasurementmethodshadtheirownadvanta g esanddisadvanta g es , whichcanbe

selectedaccordin g todifferentsituationsinp ractice.

Ke y words : austeniticstainlesssteel ; δferrite ; metallo g ra p hicmethod ; chemicalmethod ; ma g neticmethod
奥氏体不锈钢是核反应堆结构的主要 材料之 推算体积分数。其属于破坏性检验, 需要足够多的
一, 其中存在大量的焊接制件 [ 1-4 ] 。不锈钢焊缝中存 测点才能获得可信度高的数据, 检测成本高。
在的少量 δ铁素体能提高焊缝的强度和抗晶间腐蚀 化学法通过计算材料中的镍当量和铬当量, 以
性能, 防止焊接热裂纹产生 [ 5-7 ] ; 但过多的 δ 铁素体 及对 比 经 验 图 来 间 接 获 得 δ 铁 素 体 含 量 ( 质 量 分
会造成 σ相脆化 [ 3 , 7 ] 和 δ 相选择性腐蚀。 δ 铁素体 数)。 Schaeffer图、 Delon g 图和 WRC-92 图是目前
含量是奥氏体不锈钢焊材研制和应用性能评价的重 化学法中较为常用的 3 类图 [ 1 , 6-7 ] 。 Schaeffer 图应
要技术指标之一。 用最早, 但未考虑氮元素和铜 元 素 的 影 响; Delon g
目前, 奥氏体不锈钢焊缝中 δ 铁素体含量的常 图把氮元素当成奥氏体的形成元素而计入镍当量,
用方法有金相法、 化学法和磁性法。金相法通过直 同时改进曲线精度; WRC-92 图也引入氮元素和铜
接观察金相试样中的 δ 铁素体来计算面积比, 进而 元素。化学法也存在一定问题, 如: 合金元素含量的
准确性直接影响 δ 铁素体含量计算值的准确性; 合
金元素对 δ铁素体含量的影响并非图示的线性关系
收稿日期: 2021-03-04

作者简介: 李 丹( 1994- ), 女, 助理工程师, 主要从事核反应堆
等。这些均会导致测量值与实际值存在一定偏差。
材料检测及分析工作
磁性法是通过测定与 δ铁素体含量相关的某一
通信作者: 何 琨( 1984- ), 女, 副研究员, 主要从事核反应堆结

磁性物理量, 来确定δ铁素体含量。该方法受测量仪
构材料研究工作, kunhe14@163.com
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