[发明专利]一种定量描述品种钢连铸坯凝固组织形貌特征的方法

摘要

本发明公开了定量描述品种钢连铸坯凝固组织形貌特征的方法，对品种钢连铸坯的横断面进行热酸洗，容积比为10.5‑1.5的盐酸水溶液，温度在60℃至80℃、时间为5‑35min；利用高清数码相机拍照，获得整体形貌；在整体形貌图上，各选取一个以上的测量点，获得该点的典型凝固组织；利用分形理论中的数盒子法或/和周长面积法来计算不同类型凝固组织的分形维数，以此来定量描述其形貌特征。本发明的方法，能够更为细致的反映连铸坯凝固组织的形貌特点，分形维数越大，晶粒的形貌复杂程度和自相似程度越高；能够将连铸坯不同区域凝固组织的形貌特点综合在一起对比；能够更好的跟连铸坯的内部质量及缺陷相关联。

主权项

一种定量描述品种钢连铸坯凝固组织形貌特征的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）通过热酸洗得到品种钢连铸坯的凝固组织的整体形貌：热酸洗中容积比为1:0.5‑1.5的盐酸水溶液对品种钢连铸坯的横断面进行热酸洗，酸蚀温度在60℃至80℃的范围，酸蚀时间为5‑35min；热酸洗之后，利用高清数码相机拍照，获得连铸坯凝固组织的整体形貌；（2）在拍照获得的整体形貌图上，在激冷层、柱状晶与等轴晶三个区域，各选取一个以上的测量点，获得该点的典型凝固组织：通过从整体形貌中在三个区域内选取足够数量的典型凝固组织晶粒，获得该点的典型凝固组织；（3）利用分形维数对不同类型凝固组织的形貌进行定量描述：利用分形理论中的数盒子法或/和周长面积法来计算不同类型凝固组织的分形维数，并以此来定量描述其形貌特征；所述的数盒子法，其计算分形维数，用S1与S2这两种不同边长的正方形盒子覆盖单个凝固组织的形貌，并分别计算其中“非空”的盒子数，得到N1与N2数值；然后利用公式D=（lgN1‑lgN2）/(lgS2‑lgS1)+1这一方程得到凝固组织形貌的分形维数D；所述的周长面积法，其计算分形维数，首先分别测出多个同类凝固组织形貌的周长P和面积A，然后以lgA为横坐标，以lgP为纵坐标作点状图，并通过对图中不同数据点的线性拟合得到其斜率S；最后利用公式D=2×S+1这一方程得到所观察区域的凝固组织形貌的分形维数D。