[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于低碳結(jié)構(gòu)鋼的微觀參數(shù)確定其目標(biāo)性能的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610315957.4
• 申請(qǐng)日: 2016-05-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107367595A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝雨凌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 株式會(huì)社日立制作所
• 主分類(lèi)號(hào): G01N33/20
• 分類(lèi)號(hào): G01N33/20
• 代理公司: 上海市華誠(chéng)律師事務(wù)所31210
• 代理人: 徐樂(lè)樂(lè)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于低碳結(jié)構(gòu)鋼的微觀參數(shù)確定其目標(biāo)性能的方法。

背景技術(shù)

鋼材目標(biāo)性能的綜合評(píng)價(jià)和性能預(yù)報(bào)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都是金屬學(xué)的研究重點(diǎn)，有大量的研究和報(bào)道。在鋼鐵企業(yè)和從業(yè)人員中，通過(guò)鋼鐵生產(chǎn)工藝和目標(biāo)性能的關(guān)系進(jìn)行性能預(yù)報(bào)，反饋并優(yōu)化生產(chǎn)工藝的研究是重要關(guān)注點(diǎn)之一，例如申請(qǐng)?zhí)枮?00710052007.8，200410061324.2和201210046441.6等的專(zhuān)利文獻(xiàn)，都對(duì)上述性能預(yù)報(bào)進(jìn)行了研究。

同時(shí)，隨著中國(guó)的開(kāi)放和發(fā)展，大量的國(guó)外企業(yè)進(jìn)入中國(guó)。這樣進(jìn)入中國(guó)的生產(chǎn)制造類(lèi)企業(yè)往往對(duì)成本非常敏感，采用價(jià)格相對(duì)低廉的中國(guó)材料是一個(gè)有效的成本控制方法。對(duì)于鋼材采購(gòu)行為而言，這些企業(yè)往往在母國(guó)基于長(zhǎng)期的生產(chǎn)和經(jīng)驗(yàn)積累建立了針對(duì)特定材料或特定供應(yīng)商的采購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。但是在技術(shù)控制相對(duì)欠發(fā)達(dá)和過(guò)度競(jìng)爭(zhēng)的中國(guó)普通鋼鐵市場(chǎng)中，在華外國(guó)企業(yè)如何在價(jià)格和目標(biāo)性能之間找到一個(gè)最優(yōu)解是企業(yè)普遍面對(duì)的問(wèn)題。

然而，作為鋼材消費(fèi)者，在華外國(guó)企業(yè)需要將中國(guó)的鋼材應(yīng)用到基于外國(guó)鋼材設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，卻又很難和鋼材生產(chǎn)企業(yè)一樣掌握全部的生產(chǎn)信息，只能通過(guò)有限的檢測(cè)獲得有限的微觀參數(shù)，因此給目標(biāo)性能的綜合評(píng)價(jià)以及預(yù)報(bào)造成了困難。這樣一來(lái)，如何通過(guò)有限的微觀參數(shù)確定鋼材的目標(biāo)性能并約定鋼材的采購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)并選擇鋼材供應(yīng)商是鋼材消費(fèi)企業(yè)關(guān)心并亟需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題為如何通過(guò)有限的低碳結(jié)構(gòu)鋼微觀參數(shù)確定其目標(biāo)性能。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，提供一種基于低碳結(jié)構(gòu)鋼的微觀參數(shù)確定目標(biāo)性能的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)建立低碳結(jié)構(gòu)鋼的目標(biāo)性能與微觀參數(shù)的關(guān)系式：

式中，B為低碳結(jié)構(gòu)鋼的目標(biāo)性能，A_y為具有n個(gè)微觀參數(shù)的低碳結(jié)構(gòu)鋼的某個(gè)微觀參數(shù)，a_y為微觀參數(shù)A_y的系數(shù)，X為微觀參數(shù)A_y的指數(shù)，該指數(shù)根據(jù)對(duì)應(yīng)的微觀參數(shù)而設(shè)定，c為常數(shù)，其中，所述目標(biāo)性能和微觀參數(shù)通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得，

(2)采用線性回歸分析中的逐步法，計(jì)算出所述系數(shù)a_y和所述常數(shù)c，確定所述關(guān)系式，

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的任一種低碳結(jié)構(gòu)鋼的n個(gè)微觀參數(shù)，通過(guò)步驟(2)中確定的關(guān)系式，確定該低碳結(jié)構(gòu)鋼的目標(biāo)性能。

本發(fā)明中，步驟(3)所述的任一種低碳結(jié)構(gòu)鋼與步驟(1)中所述的低碳結(jié)構(gòu)鋼可以為型號(hào)、廠家和批次相同的低碳結(jié)構(gòu)鋼，也可以為不同型號(hào)的低碳結(jié)構(gòu)鋼、或是相同型號(hào)不同廠家的低碳結(jié)構(gòu)鋼、或是相同型號(hào)相同廠家不同批次的低碳結(jié)構(gòu)鋼。

進(jìn)一步地，所述微觀參數(shù)包括金相參數(shù)、斷口參數(shù)、化學(xué)成分參數(shù)和硬度參數(shù)。

進(jìn)一步地，所述金相參數(shù)包括主要相晶粒度參數(shù)、次要相形狀參數(shù)、非金屬夾雜物參數(shù)；所述主要相晶粒度參數(shù)包括晶粒面積平均值、晶粒面積方差和晶粒平均直徑；所述晶粒面積平均值在線性回歸分析中的指數(shù)X為1/4。

進(jìn)一步地，所述次要相形狀參數(shù)通過(guò)在金相圖片上建立平行網(wǎng)格線而測(cè)量獲得；在所述平行網(wǎng)格線中，空間取向?yàn)榭v向的平行線的編號(hào)為組1，垂直于組1的平行線的編號(hào)為組2，兩組平行線的相鄰平行線之間的距離相等；主要相和次要相之間的界面與組1的平行線的交點(diǎn)數(shù)量定義為交點(diǎn)數(shù)1，主要相和次要相之間的界面與組2的平行線的交點(diǎn)數(shù)量定義為交點(diǎn)數(shù)2，所述距離為所述晶粒平均直徑的0.2倍～0.5倍；所述次要相形狀參數(shù)包括：次要相面積占比，其為次要相總面積占相應(yīng)視場(chǎng)內(nèi)面積的百分比；次要相變形度，其為交點(diǎn)數(shù)1與交點(diǎn)數(shù)2的比值；以及次要相彌散度，其為所述次要相面積占比與所述交點(diǎn)數(shù)1和所述交點(diǎn)數(shù)2之和的比值的100倍；所述次要相面積占比在線性回歸分析中的指數(shù)X為1/3。

進(jìn)一步地，所述非金屬夾雜物參數(shù)的測(cè)試樣品的制備方法和非金屬夾雜物的分類(lèi)按GB/T10516-2005進(jìn)行。所述非金屬夾雜物參數(shù)包括：條狀?yuàn)A雜物總長(zhǎng)度，其為定義為A類(lèi)或C類(lèi)夾雜物的總長(zhǎng)度；條狀?yuàn)A雜物彌散度，其為條狀?yuàn)A雜物總長(zhǎng)度與條狀?yuàn)A雜物平均長(zhǎng)度的比值，所述條狀?yuàn)A雜物平均長(zhǎng)度為單個(gè)晶粒截面面積之和與相應(yīng)視場(chǎng)內(nèi)觀察到的A類(lèi)或C類(lèi)夾雜物數(shù)量的比值；以及粒狀?yuàn)A雜物最大直徑，其為定義為DS類(lèi)夾雜物的等效直徑。

進(jìn)一步地，所述斷口參數(shù)的斷口為沖擊試驗(yàn)的斷口；所述沖擊試驗(yàn)的溫度條件為液氮冷卻；所述斷口參數(shù)為解理面平均尺寸；所述解理面平均尺寸在線性回歸分析中的指數(shù)X為1/4。