Der Fall: Vergleich der Ergebnisse und der Messzeit zwischen den Systemen.
Das Xstress DR45-System verwendet zweidimensionale Flächendetektoren, während das Xstress G2R-System herkömmliche Zeilendetektoren einsetzt. Die 2D-Detektoren haben zahlreiche Vorteile im Vergleich zu den Zeilendetektoren. Für diese Anwendung ist der wichtigste Vorteil die kürzere Messzeit und die Möglichkeit, die Messungen dank der motorisierten Detektorbewegung zu automatisieren. Die Messung der Beugungsspitzen der austenitischen Phasen mit Hilfe der Röntgenbeugung (XRD) erfordert lange Belichtungszeiten, wenn die herkömmlichen Liniendetektoren verwendet werden. Diese Untersuchung wurde durchgeführt, um die Ergebnisse und die Messzeiten zwischen den Systemen Xstress DR45 und Xstress G2R bei der Messung von Proben mit unterschiedlichen Restaustenitgehalten zu vergleichen.
Die Prüfmethode: Röntgenbeugung
Austenit ist eine kristallographische Phase des Eisens, die sich in Stahl bildet, wenn dieser bei hohen Temperaturen wärmebehandelt wird. Wenn der Stahl nach der Wärmebehandlung abgeschreckt wird, wandelt sich der Austenit in Martensit um, eine viel härtere Phase des Eisens. Der Restaustenitgehalt ist der Volumenanteil des Austenits, der sich beim Abschrecken nicht in Martensit umgewandelt hat. Für viele Anwendungen ist ein bestimmter Restaustenitgehalt für das Endprodukt erforderlich.
In dieser Untersuchung wurden Restaustenitmessungen an zertifizierten Pulverproben mit bekannten Austenitgehalten zwischen 2 % und 80 % durchgeführt. Diese Pulverproben werden normalerweise zur Validierung der Ausrüstung verwendet, bevor Restaustenitmessungen an anderen Proben durchgeführt werden.
Die Restaustenitmessungen wurden an den Pulverproben mittels Röntgenbeugung (XRD) mit der Vier-Peak-Methode durchgeführt. Die Messaufbauten sind in Abbildung 1 und Abbildung 2 dargestellt.
Die Ergebnisse
Die Ergebnisse stimmten zwischen den Systemen Xstress DR45 und Xstress G2R sehr gut überein, wie in Abbildung 3 zu sehen ist. Sie stimmten auch mit den Zertifikatswerten überein, die für die Pulverproben vorgelegt wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgelistet.
Tabelle 1: Ergebnisse der Restaustenitmessung für die Systeme Xstress G2R und Xstress DR45.
| Xstress G2R Ergebnisse | Xstress DR45 Ergebnisse | ||
|---|---|---|---|
| Retained austenite content (%) | ± | Retained austenite content (%) | ± |
| 82.6 | 1.8 | 82.9 | 0.8 |
| 67.3 | 2.6 | 67.6 | 1.9 |
| 49.7 | 2.2 | 50.1 | 2.2 |
| 28.5 | 2.3 | 28.8 | 0.8 |
| 15.1 | 2.2 | 16.2 | 0.3 |
| 7.3 | 1.2 | 8.8 | 0.5 |
| 1.7 | 0.2 | 2.0 | 1.0 |
Die Messzeit für den gesamten Probensatz, bestehend aus sieben Proben, betrug etwa 120 Minuten mit dem Xstress G2R und 10 Minuten mit dem Xstress DR45. Es zeigt sich, dass mit den zweidimensionalen Flächendetektoren, welche das Xstress DR45 verwendet, die Messzeit im Vergleich zum G2R-System auf ein Zwölftel reduziert wurde. Der Unterschied in der Messzeit ist besonders groß bei Proben mit einem geringen Restaustenitgehalt. Außerdem war beim Xstress DR45 die gesamte Messreihe automatisiert, während beim Xstress G2R die Detektoren für jede Probe manuell zwischen der Messung der ferritischen und der austenitischen Phase umgestellt werden mussten. Beispiele für die angepassten Daten des Xstress DR45 und des Xstress G2R sind in Abbildung 4 und Abbildung 5 dargestellt.
Für diese Anwendung verwendete Geräte
Xstress DR45
Xstress DR45 mit Xstress Cabinet und Xstress XY.
Xstress G2R
Xstress G2R mit Xstress XY-table und Xstress Table for X-ray.