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根据式2-11求出10个试样的密度值，记录在表3.1中。
2.3 XRD相结构分析
回火过程中如果试样中含有残余奥氏体，则它转变为马氏体或贝氏体时引起试样体积的膨胀，存在体积膨胀这一变化就无法通过二次称重法测量密度变化反应出马氏体转变为铁素体这一体积变化、尺寸变化。所以X射线衍射分析的目的是排除奥氏体和碳化物对二次称重实验的干扰。
X射线衍射仪如图2-2所示。采用D/MAX 2000 PC X射线衍射仪对不同热处理的GCr15钢、9Cr18Mo钢相成分进行定性分析。测试条件：Cu靶，波长为1.54184Å，35KV加速电压，30mA工作电流，扫描角度30°—90°，扫描速度5°/min。
图8 X射线衍射仪
2.4 热膨胀分析相结构与尺寸变化
热膨胀所需试样尺寸：直径8mm，长度15~20mm。
所需设备：DIL402C热膨胀仪（德国耐驰公司）以及氮气瓶（保护气体），电火花线切割机床（上海大量电子设备有限公司），200mm落地式砂轮机（上海市大新砂轮机厂）
2.4.1 试样制备
经XRD分析，经过-80℃冷处理的G2试样不含残余奥氏体，而且160℃回火也只是消除试样淬火产生的内应力，并不能使马氏体分解，所以选择G2试样做热膨胀分析。由于G2试样的厚度仅为6mm，不可能利用线切割机得到长度为15mm的圆柱。所以只将G2试样切割成l5mm×8mm×6mm的长方体，再利用砂轮机将长方体的四条长棱及所在的四个面打磨成圆柱面，这样就近似得到直径为8mm，长为15mm的圆柱试样。
2.4.2 试验
DIL402C热膨胀仪器如图2-4所示。DIL402C热膨胀仪加热炉的最高温度为1600℃，控温精度为0.1℃，位移传感器最大量程为5000µ m，分辨率为0.125nm，最大升温速率为50℃/min，最大降温速率为100℃/min；样品直径为8mm、长度为25mm。
第一次加热过程：将直径为8mm，长为15mm的G2试样放入加热炉内，试验程序设定为：从室温25℃以5℃/min的速率加热到700℃，然后直接关闭仪器电源，试样随炉冷却，试验过程采用氩气保护，以防止样品表面氧化，电脑记录数据，如图17。
第二次加热过程：再将直径为8mm，长为15mm的G2试样以同样的试验程序重新加热一遍，电脑记录数据，如图18。
图9 DIL402C热膨胀仪器
3 结果与讨论
3.1 二次称重数据与分析
表3.1 试样质量与密度
试样编号 m11/g m12/g m13/g m1/g m2/g /g/
G1 29.864 29.864 29.864 29.8640 26.026 7.7811
G2 29.880 29.878 29.879 29.8790 26.041 7.7850
G3 29.884 29.886 29.884 29.8845 26.048 7.7895
G4 29.597 29.597 29.597 29.5963 25.808 7.8126
M1 26.247 26.247 26.246 26.2466 22.826 7.6731
M2 26.204 26.205 26.205 26.2047 22.791 7.6763
M3 26.175 26.174 26.174 26.1743 22.778 7.7067
M4