[发明专利]一种薄规格汽车用冷轧钢板内部缺陷的检测方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁材料物理检测技术领域，具体涉及一种冷轧钢板内部缺陷的检测方法，特别涉及一种薄规格汽车用冷轧钢板内部缺陷的检测方法。

背景技术

厚度为0.5~1.5mm汽车用冷轧钢板，多用于汽车外板、内衬板等重要部件，需要严格控制其内部质量缺陷，如内部微裂纹、内部分层、内部所含夹杂、夹渣等，这些钢板内部的缺陷在产品检验过程中，很难通过常规物理显微检测手段发现。

现有技术中，利用光学显微镜或电子扫描显微镜可很容易发现金属材料表面缺陷进行检测，但是对于钢板内部及未暴漏在表面的缺陷，对于如何能够正确的找出缺陷部位并进行截面剖面制样分析是一大难题。因此观察未暴露的内部缺陷需解决以下几个方面问题（1）需采用某种方法对内部缺陷进行定位；（2）在确定位置进行取制样；（3）结合金相、电镜能谱的分析方式进行缺陷判断。

现有技术中，超声波扫描显微镜一般应用于现代半导体工业制造和研究，生物医疗科学领域等，如IGBT器件检测、材料焊接结构、晶圆、骨骼、颗粒、光纤等，特别适合于半导体、太阳能等电子材料的元器件工业化大批量的检测。超声波扫描的工作原理主要是采用脉冲回波技术工作，由特定的声学组件发射和接收高重复率的短超声脉冲，声波与被测样品发生相互作用后，反射波被接收并转换为视频信号。扫描机构在样品上方来回做扫描运动，样品每一点反射波的强度及相位信息均被按顺序同步记录，并转换为一定灰度值的像素点，显示在高分辨率显示屏上，最终形成一幅声学图像。

现有公开的技术大多涉及钢材焊接部位及电器元件的检测，如中国专利申请20140157605，公开了一种带漆铝合金框板的缺陷检测方法；中国专利申请201310166560，公开了一种钢箱梁U肋角焊缝的超声相控阵检测方法；中国专利申请20130125086，公开了元件内部缺陷的检测装置及方法，等用于成型件的成型焊接部位内部缺陷检测和半导体元件检测，部分采用无损检测结合的方式，如涡流探伤、超声相控阵等探伤方式。

综上，现有技术中缺乏薄规格冷轧钢板内部缺陷的检测方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种薄规格汽车用冷轧钢板内部缺陷的检测方法，解决现有厚度为0.5~1.5mm汽车用冷轧钢板内部缺陷无法辨识、难以定位、检测时间长的技术问题。

本发明的技术方案通过采用在样板上刻划出检测区域、用超声波扫描仪对样板的缺陷部位进行定位、裁剪含缺陷部分的样板制备成金相样、用光学显微镜观察测量金相样的缺陷部分的截面尺寸并定位、用能谱仪对金相样的缺陷部分进行元素分析来完成缺陷辨识。

本发明采用的技术方案是：

一种薄规格汽车用冷轧钢板内部缺陷的检测方法，包括以下步骤：

a、将0.5~1.5mm厚待测冷轧钢板裁剪制备成300×200mm基础样板，在基础样板表面刻划出50×50mm的检测区域；

b、用型号为PVASAM300ScanningAcousticMicroscope超声波扫描显微镜对基础样板上划出的50×50mm区域进行全面扫描取得清晰的缺陷图像，用超声波扫描仪软件中加载图像显微标尺测量超声波二维影像图中缺陷的长度及宽度；

c、将含缺陷部分的样板制备成金相样，用精密切割机在基础样板上割取出多个含缺陷部位的小样板，将小样板进行金相镶嵌；

d、用型号为ZEISSImager.A2m光学显微镜观测金相样中缺陷的截面尺寸并进行拍照记录，用Micro-Analysis&Process图像分析软件分析所拍图片中缺陷的实际截面尺寸并在金相样上标识缺陷位置；

e、用型号为OXFORDX-Max场发射扫描电镜能谱仪对金相样上标识的缺陷所含元素进行检测分析，完成缺陷辨识。

进一步，本发明步骤b中，需要根据样品不同厚度及缺陷尺寸选取合适的探头频率，由于超声波扫描显微镜的不同换能器的频率和焦距，对应有不同的穿透深度和理论分辨率，通常来说换能器的频率越高，穿透深度越小，理论分辨率越大。如常规用频率40MHz的穿透深度为5.4mm，理论分辨率为38μm，110MHz的穿透深度为2.2m，理论分辨率为14μm。由于薄规格汽车用冷轧钢板经过了较大的轧制变形，其内部夹杂物的尺寸较小，所以选用与其匹配换能器频率为110MHz。