[发明专利]一种针状铁素体型管线钢组织鉴别和评定方法

摘要

本发明涉及一种针状铁素体型管线钢组织鉴别和评定方法；将各种铁素体组织简化为铁素体和贝氏体；通过热染法试验，使材料中不同组织和晶粒显示出从白到黄、褐色之间的不同衬度；针状铁素体型管线钢带状组织的评定，分为四级评定；针状铁素体型管线钢铁素体晶粒度测定法：铁素体晶粒的判定选用比较法、截点法，比较法用于生产检验，如有争议，截点法是仲裁方法；比较法：通过与标准评级图对比来评定晶粒度级别；截点法：通过统计给定长度的测量线段与晶界截点数来评定晶粒度级别；解决了实际控轧钢组织难于分析鉴别的困难，提高组织中各组成相及晶粒的衬度差，便于组织鉴别和管线钢晶粒度评定，弥补了国家标准的不足，对管线钢的质量控制和检验评价，合理可行。

主权项

1.一种针状铁素体型管线钢组织鉴别和评定方法，其特征在于：1)将各种铁素体组织简化为铁素体和贝氏体；2)通过热染法试验，使材料中不同组织和晶粒显示出从白到黄、褐色之间的不同衬度；具体的热染工艺是：取管线钢钢板/板卷或焊管横向试样，进行打磨、研磨、抛光，然后加热至260-300℃，保温40-60min；或采用2-4％硝酸酒精浸蚀来区别组织中的各组成相及晶粒；采用Lapara试剂作短时浸蚀，MA岛呈亮白色，与基体已有一定衬度，珠光体岛仍呈黑色；延长侵蚀时间，基体呈黑色，只有MA呈亮白色，采用图像分析仪对MA岛进行定量分析；3)针状铁素体型管线钢带状组织的评定，在距钢板或板卷宽度的1/2处或距焊管焊缝180°处取纵向试样，进行打磨、研磨、抛光，用2-4％硝酸酒精浸蚀，在200倍下在壁厚中心进行检查评级，标准视场直径为80mm；1级：F体及硬组织带有沿轧向分布的趋势；2级：能见3条及3条以下连续硬组织带贯穿视域；3级：能见3条以上连续的硬组织带；4级：能见3条以上连续的硬组织带，且集中分布呈宽带；在组织内发现下列情况，可在原有级别上加半级：a)在硬的组织带内伴有塑性夹杂物，且在500倍下贯穿整个视域；b)一条硬组织带的宽度在200倍下超过4mm，且组织带完整连续；4)针状铁素体型管线钢铁素体晶粒度测定法：(1)试样制备：在钢板/板卷宽度1/2处或距焊管焊缝180°处用锯、切割等冷加工方法切取长度约为20mm的全壁厚横向试样，在试样厚度的1/4处进行观察评定；晶粒显示方法可采用浸蚀法：采用常规方法制样，浸蚀剂选用2％～4％硝酸酒精溶液，或热染法：将采用浸蚀法制备的试样，抛光面向上置于加热炉中，在260℃～300℃下保温40-60min，随炉冷却至室温，在显微镜下观察评定晶粒度；(2)铁素体晶粒的判定：晶粒度指晶粒的大小，用晶粒度级别指数表示，在针状铁素体型管线钢显微组织中，铁素体晶粒有三种形态：针状铁素体晶粒、块状铁素体晶粒和粒状贝氏体晶粒；针状铁素体晶粒内部含有的板条束属亚结构，不应视为晶界；粒状贝氏体晶粒和它内部的小岛应视为为一个晶粒；分布于相邻铁素体晶界处的小岛不作为单独的晶粒计入；(3)测定方法：选用比较法、截点法测定铁素体晶粒度，比较法用于生产检验，如有争议，截点法是仲裁方法；比较法：通过与标准评级图对比来评定晶粒度级别，a)选用GB/T 4335中第二标准级别图放大100倍作为标准评级图；b)试样制好后，在400倍的显微镜下测定晶粒度，如果用400倍评定有困难，采用表G.1所列其它放大倍数评定，首先对试样进行全面观察，然后选择代表性视场，与标准评级图片直接比较进行评级，最后按照表G.1或公式(G.1)换算成基准放大倍数100倍下被测试样的晶粒度，为提高评级精度可将待测的晶粒图像和标准评级图投到同一投影屏上比较；c)放大倍数为M下评定的显微晶粒度级别指数G为：G=G′+6.6439lgMMb........................(G.1)]]>式中：G′——放大倍数为M下与标准评级图编号进行比较，评出的晶粒度级别指数；M_b——标准评级图片的基准放大倍数，本技术条件中M_b＝100；M——评定晶粒度级别使用的放大倍数；表G.1放大倍数为M下评定的晶粒度级别与相应的显微晶粒度级别指数对照表d)若观察到的晶粒度介于两个晶粒度级别指数的中间，可用半级表示；e)若试样中大多数细晶粒的晶粒度为11级，但出现个别晶粒度为9级的粗大块状铁素体晶粒或粒状贝氏体晶粒，并呈分散分布时，则应当计算不同级别晶粒在视场中各占面积的百分比；当粗大块状铁素体晶粒或粒状贝氏体晶粒的面积不大于视场面积5％时，则只记录占优势晶粒的级别指数即11级；当其面积介于5％～10％时，记为11(9)级；其面积大于10％时，记为11级90％～9级10％；可用截点法计算该试样的平均晶粒度级别指数；f)若试样中大多数细晶粒的晶粒度为11级，但出现个别晶粒度为9级的粗大块状铁素体晶粒或粒状贝氏体晶粒，并呈条带状分布，则应当计算不同级别晶粒在视场中各占面积的百分比；若粗大块状铁素体晶粒或粒状贝氏体晶粒的面积为15％时，则记为：带11级85％～9级15％，可用截点法计算该试样的平均晶粒度级别指数；g)使用比较法时，如需复验，应改变观察的放大倍数，以克服初验结果可能带有的主观偏见；截点法：通过统计给定长度的测量线段与晶界截点数来评定晶粒度级别，a)对于晶界较难识别的针状铁素体，为了避免计数差错，采用人工计数法进行截点统计；b)对于晶粒细小针状铁素体管线钢，采用单圆周截点法，测量圆周可选200mm、250mm和300mm中任一周长，圆周线宽选0.1mm；c)选择400或500倍的放大倍数，以满足测量圆周线与晶界截点数大于70；d)选择3～5个具有代表性的视场，分别测量圆周与晶粒的截点数，若测量圆周通过三个晶粒汇合点时，计为3/2个截点；测量圆周穿过晶粒时，计为1/2个截点；测量圆周与一个晶界相切，计为1个截点；e)计算平均晶粒尺寸，评定晶粒度级别指数。若经过计算后，置信度或误差值不能满足要求，则需增加视场数量，再进行测量，直至置信度和误差都满足要求为止；f)晶粒度按下列公式计算：G=-3.2877+6.6439lg(MNL).....................(G.2)]]>L‾=LMN...................................................(G.3)]]>式中：G——试样显微晶粒度级别指数；——试样显微磨面上晶粒的平均截线长度，即磨面上晶粒的平均直径；L——测量圆周的长度；N——测量圆周上的晶界截点数；M——观测用的放大倍数。