[发明专利]一种过共析钢连铸方坯等轴晶率的测定方法

说明书

本发明提供了一种过共析钢连铸方坯等轴晶率的测定方法，包括如下步骤：截取过共析钢连铸方坯横截面试样，加热所述试样至860℃，保温15分钟，再用NaCl溶液进行淬火，加热经过淬火的试样至250℃，中温回火后随炉冷却至室温；对试样检测面进行磨光、再抛光；在去离子水中加入苦味酸、十二烷基苯磺酸钠和36％盐酸，配制成腐蚀液；把经过抛光处理的所述试样检测面朝上置于腐蚀液中15～20分钟，取出后冲洗并吹干，将试样检测面表面的黑色薄膜抛除直到试样检测面上显示出不同形态的枝晶；根据枝晶的形态可准确、便捷地区分出细小等轴晶区、柱状晶区和中心等轴晶区三个凝固组织区域，通过计算中心等轴晶区的面积占铸坯截面总面积的比例，即可得到等轴晶率。

技术领域

本发明涉及钢铁材料等轴晶率测定技术领域，具体涉及一种过共析钢连铸方坯等轴晶率的测定方法。

背景技术

连铸钢坯的铸态凝固组织由边部至中心分别为细小等轴晶区、柱状晶区和中心等轴晶区。钢水浇入结晶器，由于结晶器壁具有很高的温度梯度和凝固速度，形成了致密的激冷层(细小等轴晶)，从激冷层开始，树枝晶以柱状晶方式垂直于结晶器壁定向生长，一直到钢水过热度降至零后，铸坯中心树枝晶以等轴晶方式生长，这样就形成了由细小等轴晶、柱状晶和中心粗大等轴晶组成的铸坯低倍结构。当连铸坯柱状晶较发达时，对热加工和产品质量会带来不利影响，因此想要提高产品质量，首先要控制铸坯低倍结构，即在铸坯凝固过程中要抑制柱状晶生长，扩大中心等轴晶区。

目前通常采用凝固末端电磁搅拌、轻压下等工艺来增加铸坯中心等轴晶率，而定量测定铸坯的中心等轴晶率，对分析不同连铸工艺等轴晶率的影响、优化铸坯凝固组织等具有重要意义。对于碳含量小于0.70％的低碳钢、中碳钢和中高碳钢而言，通常可以采用盐酸腐蚀的方法显示出铸坯截面凝固组织形态，再根据凝固组织的分布特点划分出中心等轴晶区域并计算等轴晶率。而对于碳含量大于0.77％的过共析钢，由于碳含量非常高，采用盐酸腐蚀的方法无法分辨出细小等轴晶区、柱状晶区和中心等轴晶区的凝固组织分布，无法对铸坯的中心等轴晶率进行定量测定。

综上所述，现有技术中存在以下问题：对过共析钢，无法对铸坯的中心等轴晶率进行定量测定。

发明内容

本发明的目的是为了解决对过共析钢，无法对铸坯的中心等轴晶率进行定量测定的问题。

为此，本发明提出了一种过共析钢连铸方坯等轴晶率的测定方法，包括如下步骤：

截取过共析钢连铸方坯横截面试样，加热所述试样至860℃，保温15分钟，再用5％NaCl溶液进行淬火，加热经过淬火的试样至250℃，中温回火2小时后随炉冷却至室温；

对试样检测面进行磨光处理，所述磨光处理后再抛光所述试样检测面；

在去离子水中加入苦味酸、十二烷基苯磺酸钠和36％盐酸，搅拌均匀配制成腐蚀液；把经过抛光处理的所述试样检测面朝上并置于所述腐蚀液中，在恒温水浴中腐蚀15～20分钟，取出后冲洗并吹干，将所述试样检测面表面的黑色薄膜抛除直到试样检测面上显示出不同形态的枝晶；

根据所述不同形态的枝晶划分出中心等轴晶区，计算中心等轴晶区的面积占铸坯截面总面积的比例，得到等轴晶率。

进一步的，在热处理之前，将所述试样加工至厚度为8mm～10mm，再将边部和角部打磨圆滑。

进一步的，所述磨光处理后所述试样检测面粗糙度Ra≤0.1μm。

进一步的，所述抛光所述试样检测面后粗糙度Ra≤0.025μm。

进一步的，300mL去离子水中，苦味酸用量为10g～12g。

进一步的，300mL去离子水中，十二烷基苯磺酸钠用量为2g～4g。

进一步的，所述十二烷基苯磺酸钠为3g。