[發明專利]一種定量分析鑄坯中大型夾雜物分布的方法

無效

• 申請號: 201110412957.3
• 申請日: 2011-12-12
• 公開（公告）號: CN102495133A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 包燕平;王敏;張超杰;林路;張立強;馬文俊
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G01N29/06
• 分類號: G01N29/06;G01N1/28
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

技術領域

?本發明屬于連鑄檢測技術領域，特別是提供了一種用于定量分析鑄坯中大型夾雜物分布的方法，為連鑄領域鑄坯潔凈度控制及質量判定、分級等提供重要依據。

背景技術

鋼中非金屬夾雜物尤其是大型夾雜物對鋼材性能、質量危害極大，然而對鋼中大型夾雜物定量分析的辦法卻很少。研究鋼中大型夾雜物的傳統方法主要為金相法和電解法。大型夾雜物在鋼中的分布具有數量少、分布偶然性大等特點；金相法由于其試樣小、觀察面積有限因而不能很好地反應大型夾雜物的分布規律和真實情況；電解法雖然能將電解試樣中夾雜物提取出來進行定量分析，但是電解過程常受電解液的影響較大，許多夾雜物尺寸、形貌會在電解過程中受電解液侵蝕發生變化，甚至消失（如堿性氧化物在酸性電解液中不能提取得到），且在淘洗和篩選過程中，夾雜物易丟失或受到外界污染。

中國專利（200810013805.4）公開了一種原位定量檢測大型夾雜物的方法：將大型鋼材從表面到芯部取一定長度的片樣，鋼樣表面處理干凈涂樹脂膠層，只留取鋼的原表面不涂樹脂膠層，電解深度為0.5~5mm，電解結束后收集電解液中夾雜物，然后再將試樣向下5~10mm進行二次電解，直到所選試樣全部高度逐層電解完畢，對每層夾雜物進行收集，最后將得到的夾雜物與電解的每層試樣應用顯微鏡、原位分析儀和光譜分析進行常規分析，得到夾雜物在鑄坯中不同位置的分布狀況。此種方法定量分析大型夾雜物同樣沒有擺脫電解過程本身缺陷造成的誤差影響，且缺乏直觀的大型夾雜物在鑄坯中分布狀態的信息。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于定量分析鑄坯中大型夾雜物分布的方法，通過此方法檢測鑄坯中出現概率較小的大型夾雜物的分布。其主要思路是將鑄坯沿斷面軋制成板，然后在水槽中利用超聲波相控陣探頭對熱軋后薄板中不同位置的大型夾雜物進行掃描，相控陣探頭通過數據線與相控陣成像儀和數據采集設備（Omniscan）相連，通過對成像儀采集到的圖像中大型夾雜物的大小、位置、數量進行統計，最后得到不同位置大型夾雜物在檢測樣板中的分布，如圖1。

本發明用于定量分析鋼中大型夾雜物的分布，具體實施步驟如下：

1）取樣制樣：

將沿連鑄坯斷面進行取樣，試樣的L=150~300mm，鑄坯寬度方向W=50~80mm，鑄坯拉坯方向H=100~200mm，將所述試樣加熱到1100~1200℃，經熱軋機軋制后，使試樣沿寬度方向延伸1.5~3倍，沿長度方向延伸3~6倍，厚度變為原來的1/10；軋制后的鑄坯樣成為等效擴大的薄板，然后將試樣水冷至常溫并進行平整，備用；

2）掃描：

將步驟1平整后的薄板放入常溫的水槽中，通過超聲波相控陣檢測儀沿著薄板寬度方向以每行20mm為間隔進行逐行掃查，直到全長度掃查結束；得到所述薄板上不同位置的大型夾雜物的尺寸、位置和主視圖、俯視圖側視圖，保存到數據存儲器中，備用；

3）分析和統計：

提取所述數據庫數據，對整個板全長度所有檢測到的缺陷位置、大小進行數量和尺寸統計，將其位置和分布匯總，最后得到所述測試試樣中不同位置大型夾雜物的數量、尺寸、分布情況。

本發明的優點在于可以清晰、直觀、定量地反應出鑄坯上大型夾雜物的分布，且分析試樣大，代表性強。

本發明的有益效果是：由于采用上述技術方案，該方法可以定量檢測鑄坯中不同位置大型夾雜物（尺寸≥200μm）或夾雜物造成的缺陷分布，可以對同一鑄坯不同位置或不同鑄坯進行潔凈度評價，為鑄坯的分級、質量判定提供依據。

附圖說明：

圖1為本發明測試裝置結構示意圖。

圖2為實施例1中大型夾雜物在鑄坯不同位置的分布示意圖。

圖3為實施例1不同區域缺陷F指數的曲線示意圖；（F為區域缺陷數/總缺陷數，區域寬度20mm）。

圖4為實施例2中大型夾雜物在鑄坯不同位置的分布示意圖。

圖5為實施例3中大型夾雜物在鑄坯不同位置的分布示意圖。

具體實施方式

????下面結合具體實施例本發明的技術方案做進一步說明。

實施例1