[发明专利]一种帘线钢铸坯碳偏析的研究方法

说明书

本发明属于铸坯测试分析技术领域，具体为一种帘线钢铸坯碳偏析的研究方法，通过对铸坯酸洗后获取铸坯低倍组织图像；对铸坯低倍组织图像进行处理得到铸坯的像素值矩阵，根据铸坯的像素值矩阵，利用特定公式计算得到铸坯的碳偏析指数矩阵，转换成二维图片导出即可获得帘线钢铸坯碳偏析情况，可方便简单地评价铸坯碳偏析情况，避免了目前检测手段繁琐、环境污染、数据处理复杂等问题。

技术领域

本发明涉及铸坯测试分析技术领域，具体为一种帘线钢铸坯碳偏析的研究方法。

背景技术

帘线钢可用来制造汽车的子午线轮胎，从而来提高轮胎的耐磨性和稳定性，降低生产成本的汽车耗油量，每年的产量可达上千万吨。目前汽车朝着轻量化的方向发展，也对帘线钢强度提出了更高的要求，因此帘线钢在不断增加内部碳元素含量，80级、86级帘线钢作为帘线钢的代表之一，被广泛生产。

由于元素在铸坯凝固过程中存在选分结晶现象，会导致铸坯元素偏析的产生，元素偏析会给最终产品性能带来较大危害，对于碳含量较高的帘线钢，偏析情况会更加严重。因此，在实际中，需要通过各种检测手段来评价铸坯元素偏析情况，如使用碳硫检测仪来检测铸坯碳硫含量、使用金属原位分析仪检测铸坯断面上元素分布情况、使用电子探针分析铸坯微观层级元素偏析情况，但这都需要对样品进行再切割，使用砂纸进行打磨以及抛光，步骤较多且还会破坏铸坯的完整性不利于后续试验的开展，处理过程中可能由于钻头油污、抛光液等残留在样品表面导致检测结果产生偏差，外界干扰因素较多并且这些检测设备比较昂贵，要求使用条件较高，导致仅在少数高校及科研机构配备。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明的主要目的是提出一种帘线钢铸坯碳偏析的研究方法。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种帘线钢铸坯碳偏析的研究方法，包括如下步骤：

S1.铸坯酸洗；

S2.获取铸坯低倍组织图像；

S3.对铸坯低倍组织图像进行处理得到铸坯的像素值矩阵，根据公式（1）计算得到铸坯的碳偏析指数矩阵，

                        （1）

式中，A是铸坯某位置的碳偏析指数；G是铸坯某位置的像素值；G_平均是铸坯像素值的平均值。

作为本发明所述的一种帘线钢铸坯碳偏析的优选方案，其中：所述步骤S1之前还包括，

S0.对铸坯表面进行打磨、抛光。

作为本发明所述的一种帘线钢铸坯碳偏析的优选方案，其中：所述步骤S1中，利用热酸对铸坯表面进行酸洗处理，热酸为容积比为1:1~1.2的盐酸水溶液。

作为本发明所述的一种帘线钢铸坯碳偏析的优选方案，其中：所述步骤S1中，将铸坯表面完全浸没在盐酸水溶液中，酸洗温度为70~80℃，酸洗时间为20~30min。

作为本发明所述的一种帘线钢铸坯碳偏析的优选方案，其中：所述步骤S1中，热酸洗后的铸坯取出进行冲水，之后在铸坯表面喷洒酒精，用高压喷枪吹干。

作为本发明所述的一种帘线钢铸坯碳偏析的优选方案，其中：所述步骤S2中，利用数码相机获取铸坯低倍组织图像。

作为本发明所述的一种帘线钢铸坯碳偏析的优选方案，其中：所述步骤S2中，在相同的光源条件下，利用数码相机获取铸坯低倍组织图像。

作为本发明所述的一种帘线钢铸坯碳偏析的优选方案，其中：所述步骤S3中，利用Matlab软件对铸坯低倍组织图像进行处理。

作为本发明所述的一种帘线钢铸坯碳偏析的优选方案，其中：所述步骤S3中，铸坯的碳偏析指数矩阵转换成二维图片导出。