[發(fā)明專利]一種評價低碳高錳鋼連鑄小方坯成分偏析的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310275052.5
• 申請日: 2013-07-02
• 公開（公告）號: CN103323480A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫齊松;佟倩;陳濤;嚴春蓮;王立峰;鞠新華;劉珂;馬躍;羅志俊;呂迺冰
• 申請（專利權(quán)）人: 首鋼總公司
• 主分類號: G01N23/225
• 分類號: G01N23/225
• 代理公司: 北京華誼知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于連鑄坯檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種評價低碳高錳鋼連鑄小方坯成分偏析的方法，利用電子探針評價低碳高錳鋼連鑄小方坯成分偏析，適用于鋼鐵企業(yè)對鑄坯成分偏析進行定量、趨勢化的檢測。

背景技術(shù)

連鑄坯偏析是鋼水凝固時固有的特性。通常，溶質(zhì)元素在液體中的溶解度比在固體中高，因此溶質(zhì)有脫離凝固相而被推到凝固前沿液體中的傾向，未凝固部分富含溶質(zhì)的液體被生長的樹枝晶枝干間捕獲，形成微觀成分偏析。鋼坯的偏析將影響后續(xù)加工和最終的產(chǎn)品性能。在低碳高錳鋼連鑄小方坯中，因微觀成分偏析導致軋制盤條形成局部的貝氏體，甚至馬氏體，使鋼的強度和韌性降低，并且在拉拔過程中極易發(fā)生脆斷，使產(chǎn)品成為廢品。

目前鋼鐵行業(yè)對鑄坯偏析分析有許多方法，但大都集中在宏觀偏析領(lǐng)域，對微觀成分偏析的研究不多。專利201010253446.7，模擬原位分析儀對試樣進行偏析檢測，主要對連鑄坯宏觀偏析定量化測定。金屬學報《連鑄坯微觀偏析模型研究》對連鑄坯中的微觀偏析進行了模型研究，可以計算出鋼種C，Mn，P等元素對凝固前沿枝晶間微觀偏析的影響，但無法準確定量實際連鑄坯中成分偏析程度。

本發(fā)明的目的是提供一種利用電子探針檢測低碳高錳鋼連鑄小方坯成分偏析的方法，可以把鑄坯偏析以曲線表示，并用偏差值定量化評價，制樣簡單、結(jié)果準確，減少了檢測時間和成本，對鑄坯生產(chǎn)的質(zhì)量監(jiān)控和檢測具有指導意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種評價低碳高錳鋼連鑄小方坯成分偏析的方法，主要是通過電子探針對鑄坯中的Mn元素進行定量分析，通過Mn元素含量的偏差值大小來對連鑄坯的微觀成分偏析程度定量評價，適用于邊長在130mm～180mm的連鑄小方坯。所述的低碳高錳鋼連鑄小方坯的C含量小于0.1wt%，Mn含量為1?wt?%～2.5?wt?%。具體步驟包括：

1.將鑄坯待分析位置加工成長度為30～40mm、寬度為15～20mm、厚度為10～20mm的試樣，待分析面采用金相方法進行拋光。

2.確定Mn元素為分析對象，應用電子探針對單個鑄坯試樣進行掃描分析，得到Mn元素的成分分布圖。

3.?對Mn元素的成分分布圖進行線掃描,在與枝晶生長方向呈80°～100°范圍內(nèi)劃線，提取每條線上Mn含量的數(shù)據(jù)，對所得數(shù)據(jù)進行偏差計算，根據(jù)標準差大小來評價連鑄小方坯的偏析程度。

標準差（σ）是各數(shù)據(jù)偏離平均數(shù)距離的平均數(shù)，能反映一個數(shù)據(jù)集的離散程度。標準差較大，代表大部分數(shù)值和其平均值之間差異較大；標準差較小，代表這些數(shù)值較接近平均值。應用電子探針掃描分析可以得到連鑄坯上不同位置處Mn元素的成分分布圖，顯示出連鑄坯的枝晶形貌，對其進行線掃描，提取Mn成分數(shù)據(jù)，計算標準差。通過標準差對比可以確定連鑄坯的偏析程度。

本發(fā)明的有點在于，操作簡單，結(jié)果穩(wěn)定，數(shù)據(jù)量大，數(shù)值可靠，為連鑄坯的偏析檢測提供一種實用的分析方法。

附圖說明

圖1為本發(fā)明連鑄小方坯分析試樣的取樣方法。

圖2為第一組連鑄工藝下，距離鑄坯邊部35mm位置處Mn元素成分分布圖及線掃描示例（line1）。

圖3為第一組連鑄工藝下，距離鑄坯邊部35mm位置處線掃描所得Mn元素成分分布曲線（line1）。

圖4為第二組處理工藝下，距離鑄坯邊部35mm位置處Mn元素成分分布圖及線掃描示例（line1）。

圖5為第二組處理工藝下，距離鑄坯邊部35mm位置處線掃描所得Mn元素成分分布曲線（line1）。

圖6為第三組連鑄工藝下，距離鑄坯邊部35mm位置處Mn元素成分分布圖及線掃描示例（line1）。

圖7為第三組連鑄工藝下，距離鑄坯邊部35mm位置處線掃描所得Mn元素成分分布曲線（line1）。

具體實施方式

本方法利用電子探針，采用下述步驟進行連鑄坯成分偏析的分析。以連鑄小方坯截面為分析試樣的采集區(qū)，根據(jù)電子探針樣品臺要求，將鑄坯待分析位置切割成長度為30～40mm、寬度為15～20mm、厚度為10～20mm的試樣，待分析面進行金相拋光，調(diào)整電子探針的分析參數(shù)，應用電子探針對試樣進行掃描分析。

實施例