铁素体含量测定

石油、化工、核能、轻工、医药等部门，大量使用的压力容器、管道、构件和

阀门等，很多是用奥氏体不锈钢焊接制成的。如不锈钢复层焊、不锈钢堆焊、双相

不锈钢焊接等。因此，奥氏体不锈钢焊接技术方面的焊接裂纹，焊接接头的耐腐蚀

性能，焊接和熔敷金属的脆化问题就成为影响产品使用性能和寿命的关键。

通常情况下，装载不同介质的不锈钢容器的焊接，要求控制不同的铁素体含量。

因为，从焊接性(裂纹敏感性)角度，要求铁素体含量大于5％Fe 为好，从抗腐蚀性

能角度，在一般介质中铁素体含量大于8％Fe 为好；但在诸如尿素之类介质中，

以小于0.5％Fe 为好；从机械性能角度，特别是在中、高温下工作的焊缝，以小于

5％Fe 为宜，否则将产生西格玛相脆化。由此可见，不锈钢焊接生产

和科研工作中，均需方便而准确地控制和测量焊缝或熔敷金属的铁素体

的含量。目前，国际上均采用磁性法作为统一的测量方法。

并且国际标准以单触点测量仪为推荐仪器。

我所在充分消化进口仪器的基础上，按国际标准要求研制成功

GJD-F-2A型铁素体测量仪可分别给出铁素体百分比含量和铁素体

数(FN)。GJD-F-2A型铁素体测量仪已达到国外同类铁素体测量仪的各项技

术指标，能够满足工程上的需要。

GJD-F-2A型铁素体测量仪主要特点

⑴1.50mm 单触点探针(头部为R0.75mm 半球形)。

⑵便于采用国际标准中规定的非磁性涂层标准试样。

⑶单触点探头可以测量更小区域内的铁素体含量，从而能够测定出铁素体含

量的局部偏析情况。

⑷探头磁场渗透度小，测量范围宽，可以用于测量薄覆层焊缝或堆焊层中铁

素体含量及双相不锈钢焊缝等。

⑸适合于深窄坡口根部焊道中铁素体含量的测量。

⑹对被测表面凸凹程度不敏感(凹坑尺寸大于探头半径7 倍)。

⑺测量范围扩大到63％Fe。

F-2A 型铁素体测量仪主要技术指标

⑴测量参数：奥氏体不锈钢焊缝铁素体百分含量％Fe 及铁素体数FN（FN

为WRC 铁素体数单位）。

⑵误差：为满刻度的±5％

⑶量程范围：0.1%Fe ~ 63%Fe 或0.1 FN ~ 91.3 FN

⑷探头中心到试件边缘最小距离2mm 测量值不受影响

⑸环境工作温度：-10～＋40℃

⑹探头导线长度：1m

⑺提供二块二级标样

⑻电源：4 节5 号电池或外接电源。

⑼长╳宽╳高：200╳115╳45mm

铁素体(ferrite，缩写：FN)

即α-Fe和以它为基础的固溶体，具有体心立方点阵。亚共析成分的奥氏体通过先共析析出形成铁素体。这部分铁素体称为先共析铁素体或组织上自由的铁素体。随形成条件不同，先共析铁素体具有不同形态，如等轴形、沿晶形、纺锤形、锯齿形和针状等。铁素体还是珠光体组织的基体。在碳钢和低合金钢的热轧（正火）和退火组织中，铁素体是主要组成相；

铁素体的成分和组织对钢的工艺性能有重要影响，在某些场合下对钢的使用性能也有影响。

纯铁在912℃以下为具有体心立方晶格（注1）的α-Fe。碳溶于α-Fe中的间隙固溶体称为铁素体，以符号F表示。由于α-Fe是体心立方晶格结构，它的晶格间隙很小，因而溶碳能力极差，在727℃时溶碳量最大，可达0.0218％,随着温度的下降溶碳量逐渐减小，在600％时溶碳量约为0.0057％，在室温时溶碳量几乎等于零。因此其性能几乎和纯铁相同，其数值如下：

抗拉强度180—280MN/平方米

屈服强度100—170MN/平方米

延伸率 30--50％

断面收缩率70--80％

冲击韧性 160—200J/平方厘米

硬度HB 50—80

由此可见，铁素体的强度、硬度不高，但具有良好的塑性与韧性。

铁素体的显微组织与纯铁相同，呈明亮的多边形晶粒组织，有时由于各晶粒位向不同，受腐蚀程度略有差异，因而稍显明暗不同。

铁素体在770℃以下具有铁磁性，在770℃以上则失去铁磁性。

注1：体心立方晶格的晶胞是一个立方体，在体心立方晶胞的每个角上和晶胞中心都排列一个原子。可见，体心立方晶胞每个角上的原子为相邻的八个晶胞所共有，每个晶胞实际上只占有1/8个原子。而中心的原子却为该晶胞所独有。所以，体心立方晶胞中原子数为8*1/8+1=2个。碳原子存在于四面、八面体间隙。