[發明專利]檢測中合金鋼宏觀斷口處夾雜物和白點的蘭脆工藝方法

在審

• 申請號: 202010723340.2
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111855733A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 馬建宏;李建春;賈元偉;王峻
• 申請（專利權）人: 山西太鋼不銹鋼股份有限公司
• 主分類號: G01N25/12
• 分類號: G01N25/12
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 趙禛

本發明涉及檢測中合金鋼宏觀斷口處夾雜物和白點的蘭脆工藝方法，屬于低倍斷口缺陷檢測技術領域，本發明在對中合金鋼斷口缺陷的檢驗中，采用對斷口面進行蘭脆的工藝方法，可以使夾雜物和白點缺陷形態明顯顯現，有效提高通過肉眼檢測的準確性，防止由于夾雜物和白點缺陷的漏判所造成的重大事故隱患。通過試驗開發了中合金鋼的蘭脆熱處理工藝方法及首次采用蘭脆工藝方法對白點缺陷檢驗，該方法可以對斷口夾雜物和白點缺陷進行準確判定，解決了工藝難題，確保了檢驗的準確性。

技術領域

本發明屬于低倍斷口缺陷檢測技術領域，具體涉及一種檢測中合金鋼宏觀斷口處夾雜物和白點的蘭脆工藝方法。

背景技術

低倍斷口缺陷檢測方法一直以來作為一種經典方法被廣泛采用，其原理是將鍛材橫切機加工成圓形片狀試樣，從中心經過折彎機壓斷后，通過肉眼來檢測斷口面是否有缺陷。

鋼-鐵-檢測標準（SEP 1584）：蘭脆試驗是檢測已變形鋼產品橫斷面上非金屬雜質的存在概況，這些雜質通過蘭脆試驗后不用放大工具通過肉眼就能看到。

白點是鋼材內部缺陷之一，產生的原因是奧氏體中溶解的氫在冷卻相變時，因溶解度顯著降低而大量析出，聚集在空洞和微觀缺陷處，并產生很大壓力，與相變組織應力結合產生無方向性和規律性的裂紋。由于該種缺陷會使鋼材的強度、塑性和韌性降低，在應力作用下造成鋼材斷裂，因此，白點是絕對不允許存在的缺陷。

發明內容

為了克服現有技術的不足，清晰準確地通過中合金鋼的宏觀斷口判定是否存在夾雜物或者白點缺陷，杜絕人工肉眼檢測判斷造成的失誤，本發明提供一種檢測中合金鋼宏觀斷口處夾雜物和白點的蘭脆工藝方法，本發明通過對中合金鋼斷口表面進行蘭脆，斷口表面白點缺陷和夾雜物可以非常明顯地呈現出來，為準確判定提供了保障。

本發明通過以下技術方案予以實現。

1、確定工藝試驗路線

能否準確對斷口夾雜物和白點缺陷進行準確判定，其斷口面發生蘭脆轉變是關鍵因素。白點缺陷一般存在于碳鋼和合金鋼中，尤其多發生于馬氏體鋼、貝氏體鋼和含鎳高合金鋼中。因此選用中合金鋼針對不同熱處理設備開展蘭脆試驗方法的研究。

按照標準要求，加工大小為鋼材的直徑×厚度20mm低倍斷口檢驗試樣，按照表1工藝進行試驗，中心斷裂后試樣由于受加熱爐爐膛內徑限制，兩個斷口面只能面向發熱元件方向疊放。試驗后發現，斷口蘭脆程度很不均勻，靠近爐口位置處試樣斷面發蘭時，里面斷口面還未發生變化；當里面斷口面發蘭時，爐口位置斷口面又變淺蘭或褐色，要使整個斷口面蘭化均勻，保溫時間很難把握。

根據蘭脆原理，試樣發生蘭脆轉變必須有良好的氧化氣氛，爐口的氧含量充足優先發生蘭化。通過試驗研究發現，整個蘭脆的轉變過程保溫時間是重要的因素，同時試樣的放置方法和位置也對斷口蘭化效果具有明顯的影響。

按照表2對低倍斷口試樣采用大加熱爐蘭化工藝加熱試驗，試樣斷口面放置位置分別采用不同朝向，分別是爐口方向、爐頂方向、發熱元件方向三種方法進行試驗。試驗結果表明，斷口面向著爐口方向的試樣斷口整體蘭化比較均勻，同時發現斷口面斷裂凹凸不均勻部分斷口蘭化效果較差。

2、組織分析

試片斷口采用50噸彎曲試驗機垂直下壓靜態力制取，斷裂后的斷口形貌直接影響斷面蘭化效果。當斷口表面呈現撕裂狀特征時，蘭化效果很不均勻，撕裂狀區域幾乎未發生蘭化；當斷口表面斷裂均勻，無撕裂狀形貌存在時，蘭化效果很明顯。經過分析此現象與鋼材的組織狀態可能有關。

鋼材的交貨狀態一般為正火態或者退火態。當鋼材處于正火態時，金相組織細小均勻，纖維狀斷面分布均勻，無撕裂狀特征；當鋼材處于退火態時，由于組織粗大且不均勻纖維狀斷面出現較多撕裂狀特征。

3、熱處理工藝試驗