[发明专利]冷轧低碳铝镇静钢板组织中Fe3C析出量的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及冷轧低碳铝镇静钢板组织中Fe₃C析出量的检测方法，具体而言，涉及经完全退火和时效热处理后的冷轧低碳铝镇静钢板的显微组织中Fe₃C析出量的检测，属于金属材料检测技术领域。

背景技术

冷轧低碳铝镇静钢在完全退火后，铁素体固溶了几乎所有的碳；而随后往往要进行过时效工艺处理，过时效工艺处理会使钢中的Fe₃C在晶内均匀的析出分布，减少钢中的固溶碳。随着溶质原子进入晶体内部的晶格内，造成晶格发生畸变，畸变的晶格加大了位错滑移的阻力，使得金属的变形更加困难，从而提高了合金的强度和硬度，这种通过形成固溶体而使金属强度和硬度提高的现象称为固溶强化。

碳元素是低碳钢重要的组分，铁素体中保留一定数量的C原子，能够使平整后钢板获得一定的硬化效果。而钢中的C对于时效性影响较大。对于低碳钢来说，在一定范围内C含量越少越好，现代真空除气技术已经可以将C含量降低到极低水平，C含量的继续减少也会影响其成型性能。C含量增加，固溶在基体中的C原子也会增多，可以起到固溶强化的效果。冷轧镀锡钢板再结晶退火过程中，时效处理对镀锡板性能有较大影响。随着时效开始温度的变化，固溶强化和析出强化呈相互竞争关系。时效开始温度从480℃降低到350℃过程中，钢板的硬度和强度呈现先减小后增大的趋势。说明不同的时效工艺对于退火后成品性能有一定影响。

内耗是一种材料的物理性质，金属材料中不同的缺陷类型，缺陷组态，能表现出丰富的内耗现象。缺陷的运动会引起内耗，反过来，内耗现象的分析又会提供关于材料缺陷的相关信息，得到关于缺陷种类、组态、密度、热力学过程等相关信息。钢铁材料在加热过程中出现的内耗峰主要为Snoek峰和Snoek-Koster-Ke(SKK)峰。其中Snoek峰一般出现的温度在20～70℃左右，是由于体心立方中间隙原子扩散引起的内耗。钢铁材料中另一个重要的内耗源是位错，SKK峰出现的位置一般在180～250℃左右，其产生原因是由于形变在位错周围产生了斯诺克气团，因此当位错线受力发生弯曲时，遇到气团所造成的阻力，而当位错运动时，又可使气团中的碳(氮)原子产生重新分布。冷轧退火时效结束后，铁素体中C溶解量会影响C-Snoek内耗峰峰强度。因此，Fe₃C的溶解量变化将使C-Snoek内耗峰内耗峰的强弱随之改变，C-Snoek内耗峰峰的强度随着Fe₃C中的C溶解量的增多而增强，C-Snoek内耗峰峰的强度随着Fe₃C中的C析出量的增多而降低。

目前测量低碳铝镇静钢Fe₃C析出主要是硬度法与金相法，即通过退火试验测试样品的硬度和金相，定性的判读析出物量；在使用内耗分析方法上，目前有少数专利公开了钢铁材料内耗测量方法和装置的改进技术，以及针对低碳微合金材料先奥氏体化热处理，运用SKK峰与溶解度的关系进行测量，如，中国专利申请201410188162.2，公开了测定低碳微合金钢材料中Fe₃C溶解量及析出量的方法，材料中采用Mn强化，热处理采用先回火长时间保温，再奥氏体化快冷，运用内耗中SKK峰得到Fe₃C析出量与回火温度之间的关系；中国专利申请201210379032.8，公开了一种内耗法测定低碳微合金钢中Nb(C，N)溶解温度的方法，材料中采用Mn，Cr，Mo，Ni，V，Nb强化，热处理采用奥氏体化使得Nb(C，N)固溶，再降温析出，采用SKK峰得到固溶温度和SKK峰强度之间的关系。

现有技术中，缺乏低碳铝镇静钢时效后Fe₃C的析出量的检测方法，无法准确定量分析时效后Fe₃C的析出量。

发明内容

本发明的目的是提供冷轧低碳铝镇静钢板组织中Fe₃C析出量的检测方法，主要解决经完全退火和时效热处理后的冷轧低碳铝镇静钢板的显微组织中Fe₃C析出量无法准确检测的技术问题。

本发明采用的技术方案是：冷轧低碳铝镇静钢板组织中Fe₃C析出量的检测方法，该方法包括如下步骤：

1)制备三组同尺寸的待测冷轧低碳铝镇静钢板试样；

2)对试样进行热处理，第一组试样完全退火后无时效热处理，第二组试样完全退火后等温过时效热处理，第三组试样完全退火后欠时效热处理；

3)采用内耗测试法对经上述热处理后的三组试样分别进行测量，得到三组试样的内耗-温度曲线；