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国家标准计划《硬质涂层织构系数的测定 X射线衍射法》由 TC243(全国有色金属标准化技术委员会)归口,TC243SC4(全国有色金属标准化技术委员会粉末冶金分会)执行 ,主管部门为中国有色金属工业协会

主要起草单位 赣州澳克泰工具技术有限公司崇义章源钨业股份有限公司厦门金鹭特种合金有限公司赣南师范大学江西省钨与稀土产品质量监督检验中心(江西省钨与稀土研究院)成都美奢锐新材料有限公司蓬莱市超硬复合材料有限公司

目录

基础信息

计划号
20255629-T-610
制修订
制定
项目周期
18个月
下达日期
2025-10-31
公示开始日期
2025-09-15
公示截止日期
2025-10-15
标准类别
方法
国际标准分类号
77.160
77 冶金
77.160 粉末冶金
归口单位
全国有色金属标准化技术委员会
执行单位
全国有色金属标准化技术委员会粉末冶金分会
主管部门
中国有色金属工业协会

起草单位

涉及的产品清单

本标准涉及的材料晶体结构为多晶结构的块状产品和粉末产品。

目的意义

(一)背景 晶体是各向异性的,即不同方向上的物理性质可能存在差异。

当材料由大量晶粒构成时,晶粒的取向分布将直接影响材料的整体性能。

织构系数是描述晶体内部取向分布的重要参数,它反映了晶体内晶粒的排列方式和取向特征。

因此,研究织构系数有助于揭示晶体各向异性的本质和在特定条件下的形成机制和演化规律,为材料性能的优化提供理论依据。

随着硬质涂层在机械加工、航空航天、医疗器械等领域的广泛应用,市场对硬质涂层的质量和性能要求越来越高。

织构系数作为硬质涂层的重要性能参数,对涂层的耐磨性、耐腐蚀性等关键性能具有重要影响。

研究织构系数的方法主要包括X射线衍射法、扫描电子显微镜和原子力显微镜法等,这些方法可以用于测量晶体内部的晶面取向分布,从而获得织构系数。

其中,X射线衍射法是最常用的方法之一,它通过比较样品实际衍射强度与理论衍射强度的比值计算出晶面的织构系数,描述了材料中晶粒取向分布的偏离随机分布的程度,直观地表明多晶体材料中晶面的择优取向情况。

国内外涂层硬质合金制品生产企业基本都有采用X射线衍射法测定材料的织构系数,以实现快速、低成本的涂层织构控制。

目前尚缺乏关于硬质涂层织构系数测定方法的统一标准。

因此,制定一项硬质涂层织构系数的测定方法的国家标准,旨在规范测试过程和计算公式、提高织构计算结果的准确性和可比性,从而可以利用计算结果对硬质涂层的性能进行控制,提高其使用寿命和性能。

(二)政策支持 根据《进一步提高产品、工程和服务质量行动方案(2022—2025年)》政策文件,X射线衍射测定织构系数的研究符合强化材料质量保障能力,提高其钢材、航空、基础原料等质量稳定性、可靠性和耐久性。

符合《原材料工业数字化转型工作方案 (2024—2026年)》文件,研究材料内部结构、晶相组织、力学性能等,提升材料性能和加工质量。

根据《“十四五”工业绿色发展规划》推进再生资源高值化循环利用。

培育废钢铁,废有色金属等主要再生资源循环利用。

通过对废旧材料的织构分析,可以了解其晶体结构和性能变化,为废旧材料的再利用提供科学依据。

(三)必要性 X射线衍射测定硬质涂层织构系数的方法具有速度快、无损检测等优点,能很好地应对企业日益增长的检测需求,且在国内已有不少生产企业使用,例如瓦尔特、京瓷、赛利涂层技术有限公司、厦门金鹭特种有限公司等,适合作为国家标准推广使用。

国内外有许多关于晶粒择优取向方向和程度的研究,研究表明不同的晶粒织构影响力学性能。

织构系数的检测方法一直处在,但一直没用形成统一的标准,而织构系数是现今必不可少的分析手段。

硬质涂层制品生产企业基本都有采用X射线衍射法测定材料的织构系数,以实现快速、低成本的涂层织构控制;例如为了提高材料的服役性能,针对使用环境进行晶面定向生长技术调控是材料学的常用手段。

目前,尚缺乏关于硬质涂层测定的统一标准,为了规范测试过程和计算公式,提高织构系数计算的准确性和对比性,结合企业需要和国家标准的先进性,亟需对该类标准进行制定!。

范围和主要技术内容

1 范围 本文件规定了用X射线衍射法测定硬质涂层织构系数的方法。 本文件适用于多晶体材料织构系数的测定。 2 主要技术内容 本标准的主要技术内容包括:术语和定义,方法原理、仪器与设备、试验步骤、结果计算与处理、重复性报告等。 织构系数的计算公式 式中,I(hkl)为实际测量样品在(hkl)晶面的衍射强度; I0(hkl)为在国际衍射中心(ICDD)认定的数据库中相应标准样品在(hkl)晶面的衍射强度; N为计算时所取的晶面总数。