[發明專利]一種晶體缺陷密度法檢測冷軋金屬板法向應變均勻性方法

在審

• 申請號: 201611272280.7
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN108254390A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 陳明彪;李青山;劉文昌;楊慶祥;張勇
• 申請（專利權）人: 青海大學
• 主分類號: G01N23/00
• 分類號: G01N23/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種晶體缺陷密度法檢測冷軋金屬板法向應變均勻性方法發明，用于檢測冷軋金屬材料板法向冷軋應變均勻性，其特殊之處是：使用正電子湮沒譜線多普勒展寬法檢測金屬材料冷軋板試樣表面至中心層的晶體缺陷密度值的均勻性后分析判斷金屬材料冷軋板試樣法向表面至中心層的應變均勻性；按照一定步驟使用正電子湮沒技術檢測冷軋金屬板試樣法向表層至中心層的晶體缺陷密度均勻性，依據初始檢測板面、1/4深度層檢測板面，中心層檢測板面的晶體缺陷密度檢測值，根據金屬材料冷軋應變量大小與應變后晶體缺陷密度值高低的對應關系，分析判斷試樣表層至中心層冷軋應變均勻性。較簡單、成本較低、效率較高。

技術領域

本發明涉及一種通過使用正電子湮沒技術檢測冷軋金屬材料板法向(即厚度方向)晶體缺陷密度法均勻性而分析判斷冷軋金屬材料板法向冷軋應變均勻性的方法。

背景技術

金屬材料冷軋板在工業上有大量且重要的用途。金屬材料冷軋板材的法向(即厚度方向)應變均勻性隨金屬材料的種類及其冷軋變形率變化。金屬材料冷軋后的法向的應變均勻性顯著影響其組織及工藝性能和使用性能。掌握經過一定壓下量冷軋后的金屬材料冷軋板的法向應變均勻性情況(即對法向應變或不均勻程度的定性認識)，對于其冷軋工藝的制定及冷軋板的組織、性能的控制有重要作用。目前沒有實際可應用的準確檢測冷軋金屬板法向應變均勻性的方法。金屬材料冷軋后發生晶粒變形、碎化而使晶界、亞晶界增加，位錯密度等增加，及近固體缺陷密度增加；金屬材料冷軋應變量大小與應變后晶體缺陷密度值高低有對應關系，金屬材料的冷軋應變量越大，其組織中由于晶界、亞晶界、位錯等晶體缺陷增加造成的晶體缺陷密度越高(導致加工硬化程度越高)；金屬材料冷軋板的法向應變均勻性與法向晶體缺陷密度均勻性相關。

金屬材料冷軋板的法向應變均勻性可在組織狀態方面反映在其法向(即厚度方向)表層至中心層的組織形貌中的晶粒的變形及碎化的程度的均勻性上，但是其厚度方向表層至中心層的晶粒的變形及碎化的程度的均勻性難以通過現有的晶粒形狀、尺寸觀察及檢測方法進行檢測，因為金屬材料經過較大的累計冷軋應變量的多道次冷軋后，得到的冷軋板組織中各晶粒呈沿軋向伸長并變細的纖維狀，對位于冷軋板法向不同深度層的縱向延伸的纖維狀晶粒，難以在金相顯微鏡及電子顯微鏡下觀察區別其橫向或縱向的截面尺寸差異，因而不能直接觀察了解金屬材料冷軋板的法向應變均勻性。金屬材料冷軋板的法向表層至中心層的軋制織構的均勻性對其工藝性能和使用性能有重要影響；金屬材料冷軋板的法向應變均勻性與法向表層至中心層的軋制織構的均勻性有一定相關性(但不直接對應于；其還受冷軋之前的組織狀態及織構狀態影響)。目前有檢測冷軋金屬板法向軋制織構強度及其均勻性的X-射線衍射法，其可作為檢測分析冷軋金屬板法向的相關于(但不直接對應于)應變均勻性的織構均勻性的一種方法，其試樣的加工制作過程中需分三次分別加工出試樣的初始表面、1/4深度層的表面、1/2深度層的表面，其需分三次使用X-射線儀分別檢測試樣的初始表面、1/4深度層的表面、1/2深度層的表面之織構極圖數據，并將每個織構極圖數據采用計算軟件轉化為每個所述的表面的PDF數據及PDF圖，然后根據每個所述的表面的PDF數據及PDF圖分析其織構種類及強度，其織構檢測時間長(檢測每個表面織構數據需要1.5h-2h)、成本高、檢測數據的準確度不高，檢測數據分析處理難度大、效率很低、結果準確度不高；也可采用電子顯微鏡電子背散射衍射技術(EBSD)檢測金屬材料冷軋板的法向的所述的表面的微觀織構，其可作為檢測分析冷軋金屬板法向(即厚度方向)的相關于(但不直接對應于)應變均勻性的織構均勻性的一種方法，但是，該方法過程更為復雜且成本高、效率較低、結果準確度較低。