[發(fā)明專利]用于分析板坯氫含量分布的取樣方法及其取樣鉆頭

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710176370.0
• 申請日: 2007-10-26
• 公開（公告）號: CN101419135A
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發(fā)明（設計）人: 馬長文;徐莉;薄鳳華;馮超;李本海;姜中行;王國連;楊曉山
• 申請（專利權(quán)）人: 首鋼總公司
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08;G06F19/00
• 代理公司: 首鋼總公司專利中心
• 代理人: 史桂芬

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種分析板坯氫含量分布的取樣方法，以及實施該取樣方法的鉆頭，采用該方法及鉆頭可以對不同放置時間下的鑄坯取樣，得到表征固體板坯中氫元素分布特征的氣體分析試樣。

背景技術(shù)

鋼水凝固成為鑄坯的過程中，氫在平衡分配指數(shù)作用下向鑄坯中心匯集，凝固后的鑄坯中心氫含量較高。在鑄坯冷卻過程中，氫一方面從鑄坯表面向外部擴散，另一方面在鑄坯內(nèi)部疏松組織或MnS夾雜物周圍析出，引起氫致裂紋。在軋成鋼板以后的冷卻過程中，氫重新在偏析組織或夾雜物尖角等處富集析出，促進裂紋的形成和擴展，影響鋼板的使用性能。

掌握氫在固態(tài)鑄坯中的分布規(guī)律對研究裂紋等缺陷的形成非常重要，但是生產(chǎn)中測量氫元素在鑄坯中的分布一直是技術(shù)上的難點。數(shù)值計算只能得到可擴散氫的分布，實際鑄坯氫含量必須取樣測量。通常的機加工制樣方法，如車削圓柱試樣等都需要很長時間，而氫的擴散速度很快，得到的試樣難以準確反映鑄坯實際氫含量，而且制樣費時費力，難以進行大批量測量。另外，板坯一般斷面尺寸較大，沿拉坯方向留鑄坯試樣太長不僅增大成本，而且重量太大不易操作，留試樣太小則無法反映實際鑄坯氫含量，因此需要確定最合理的試樣尺寸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是建立一種分析板坯氫含量分布的取樣方法，并設計一種專用取樣鉆頭，在盡可能減少鑄坯消耗的情況下，簡單迅速地從鑄坯斷面任意位置取出氣體分析試樣，分析鑄坯不同位置氫含量的分布。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所涉及的一種分析板坯氫含量分布的取樣方法：采用如下步驟進行，

1)按照如下公式對板坯可擴散氫含量隨時間的變化進行計算，得到不同放置時間的板坯試樣內(nèi)可擴散氫含量分布情況，按照至少有一條氫濃度等值線沿拉坯方向開始偏轉(zhuǎn)為標準，判斷板坯試樣的測氫有效區(qū)域，確定能夠保留原鑄坯氫分布特征的最小試樣尺寸；

∂C∂t=∂∂x(D∂C∂x)+∂∂y(D∂C∂y)+∂∂z(D∂C∂z)---(1)]]>

式1中C為氫的濃度，D為氫擴散系數(shù)，t為時間，x、y、z為坐標。

2)用二次曲線描述最小試樣尺寸與放置時間的關系：

l＝at²+bt-c??????????????????????????(2)

其中t為鑄坯凝固后至取樣分析的時間、l為保留氫分布特征的沿拉坯方向的最小試樣尺寸，a、b和c為待定系數(shù)；