[发明专利]钢材中非金属夹杂物的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及非金属夹杂物测量技术领域，尤其是指一种钢材中非金属夹杂物的测量方法。

背景技术

在炼钢过程中，少量炉渣、耐火材料及冶炼中反应产物可能进入钢液中，形成非金属夹杂物。它们会降低钢的机械性能，特别是降低塑性、韧性及疲劳极限，严重时，还会使钢在热加工与热处理时产生裂纹或使用时突然脆断。非金属夹杂物还会促使钢形成热加工纤维组织与带状组织，使材料具有各向异性，严重时，横向塑性仅为纵向塑性的一半，并使钢的冲击韧性大大降低。钢中非金属夹杂物含量虽然微小，但它对钢的性能影响极大，所以必须对它进行检测和研究。

传统的非金属夹杂物的测量方法有两种，一种是用毛玻璃投影法，一种是用显微镜目镜直接观察，这两种检测方法的缺点在于分析夹杂物类型和数量时操作十分繁琐，需要与标准图谱对照，由于视觉原因造成的误差较大，测量准确度低。

针对现有技术的不足，目前也有钢中非金属夹杂物的测量方法，如申请号为200510013187.X的中国专利即公开了一种“钢中非金属夹杂物定量分析方法”，它将金相显微镜、自动载物台与摄像机、计算机连接，由摄像机从金相显微镜中采集夹杂物图像送入计算机进行图像处理，实现对夹杂物的识别以及参数测量，将测量结构用定量模型计算或与标准图谱对比分析，给出定量评定结果。该现有技术的缺点在于：采用普通金相试样，其表面光洁度较低，可能引起大量的夹杂物剥落，或造成严重的“拖尾”现象和相界不清，对于准确地观察夹杂物的分布，大小和形状均受到很大的干扰。另外，试样表面粗糙，夹杂物的相界轮廓不清晰，能使各向异性夹杂物的各向异性效应变弱，甚至造成判断错误。另外，该现有技术中没有说明采用何种标准取样以及制样，也没有说明试样前期处理的具体过程，以及后期评级的详细步骤，不能自动打印出完整的报告，使用不方便。

又有申请号为200810079426.5的中国专利，公开了“一种不锈钢铸坯夹杂物金相自动检测方法”，它包括：（1）制样：依据钢中夹杂物自动评定用样品的制备与测定标准ASTME768进行试样制备；（2）在载物片上放置一些橡皮泥，将试样放置于橡皮泥上，用压平器将试样压平；（3）打开自动载物台及其控制部分开关，将试样至于自动载物台上；（4）打开显微镜，放大倍数选择100倍，聚焦观察试样；（5）打开计算机及夹杂物分析软件，通过电荷耦合器件CCD将显微镜中的图像摄入到夹杂物软件的摄图框，适时观察夹杂物图像并调节显微镜的光栏、亮度等参数，保证夹杂物清晰可见；（6）应用自动图像分析测定钢和其他金属中夹杂物数量的标准ASTME1245对其夹杂物的特性值进行设定；选择硫化物夹杂的特性值：灰度值81-155，形态比0.9-2，圆滑度0.65-100，圆度65-100，面积最小为19.6μm²；选择氧化物夹杂的特性值：灰度值16-80，形态比0.9-1.90，圆滑度0.73-0.98，圆度65-100，面积最小为19.6μm²；（7）测量：用夹杂物分析软件对试样中的夹杂物进行检测；（8）输出结果：将检测结果以特定的报告形式输出，或将夹杂物的直径、数量等相关参数导入到计算机EXCEL中，根据检测要求统计结果。该现有技术的缺点在于：1）、所采用的测定标准是美国ASTME768标准，与中国国家标准有出入；2）、由于橡皮泥柔软无刚性，所以对所成图像的稳定性会产生影响,不易成清晰稳定的图像，容易造成检测不准确等不良影响；3）、夹杂物分析软件采用美国LECO公司生产的力可Inclusion32夹杂物分析软件，显微镜采用德国Leica公司生产的DM4000型半自动显微镜，载物台采用英国Prior公司生产的自动载物台，设备成本高，不能满足中国国内大多数生产厂家的需要；4）、仅适用于不锈钢铸坯夹杂物的检测。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种操作简单，工艺成熟且测量准确度高的钢材中非金属夹杂物的测量方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

提供一种钢材中非金属夹杂物的测量方法，包括以下步骤：

步骤（1）取样：根据非金属夹杂物的类型截取试样，使试样的抛光面面积为50-60mm²；优选地，按照GB/T10561-2005标准要求，试样的抛光面面积为54mm²。

步骤（2）镶嵌：将截取的试样平放入镶嵌机，放入填料，设定加热温度，闭合镶嵌机，加压并保温5-12分钟使试样成形；优选地，保温时间为8-10分钟。