磁性法测定残留奥氏体含量

磁性法测定残留奥氏体的数量，实际上是通过测量钢中马氏体的量来实现的。已知马氏体数量后，从试样中扣除马氏体数量即得残留奥氏体的数量。试验所用设备为热磁仪（见9.2.2.3介绍）。试样制成ϕ3mm×30mm的圆棒，进行规定的热处理。然后用热磁仪测定试样的饱和磁化强度M，M与转变量成正比。

当试样中只存在马氏体和奥氏体两个相时，试样的磁化强度可用下式表示：

φ（M）+φ（A）=100% （9-11）

式中 M——被测试样的饱和磁化强度；

M_M——马氏体的饱和磁化强度；

φ（M）——马氏体的体积分数（%）；

φ（A）——奥氏体的体积分数（%）。

试样的饱和磁化强度M由仪器直接测出，为了计算φ（A）值还必须已知M_M。这种确定奥氏体量的方法是利用被测试样和一个纯马氏体的标准试样作比较，标准试样的要求是和被测样中马氏体的化学成分相同。因为饱和磁化强度与马氏体的成分有关，它随马氏体中含碳量和合金元素的增加而减少。

这种测量方法的精度取决于标样的选择，通过热处理方法得到全马氏体的试样是很困难的。生产上作为标样，大都选用如下方法：

1）淬火后进行冷处理（冷到液氮或液氦温度），使钢中残留奥氏体量降得很低。

2）选用“回火标样”、即试样淬火后进行适当温度回火，使残留奥氏体尽量分解为回火马氏体。对高碳、高合金钢，目前一般采用中温、甚至高温回火的标样。

3）对低碳钢和低合金钢，也可选用“铁素体标样”，因为碳含量及合金元素含量低时对马氏体的磁饱和强度影响很小。(www.xing528.com)

此外，也有人提出用半经验公式计算马氏体的饱和磁化强度M_M，即

M_M=1720-74w（C） （9-13）

式中 w（C）——碳的质量分数，w（C）≤1.2%。

用上式计算不同碳钢经油或碱液淬冷以及淬冷后再经液氮深冷处理的试样中的残留奥氏体量和用F射线测定的结果很接近，见表9-12。

在淬冷后的高合金工具钢中，除了马氏体与残留奥氏体外，还有弱磁性的碳化物，因此确定残留奥氏体量要更复杂些。试样中各相的体积分数为

φ（M）+φ（A）+φ（C）=100%（9-14）式中的φ（C）为全部弱磁性碳化物的体积分数（%）。

φ（C）必须用其他方法确定。如用电解分离，将碳化物精确称量后，再换算成体积分数。

表9-12 碳钢淬火后的残留奥氏体和冷却介质的关系

注：表中斜线前是油淬，斜线后是碱溶液淬火。

如果工厂要用残留奥氏体量作为检验产品的质量时，可先用F射线衍射法定量算出合格残留奥氏体量的上、下范围，并用磁性法折换成饱和磁化强度的范围进行检验。

磁性法测量速度快，F射线法测量精度高，两者配合可得到满意的结果。