[發明專利]一種高潔凈度齒輪鋼夾雜物評價的方法

有效

• 申請號: 202011291200.9
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112285143B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 何肖飛;王毛球;時捷;李曉源;徐樂;閆永明;孫挺;尉文超
• 申請（專利權）人: 鋼鐵研究總院
• 主分類號: G01N23/2251
• 分類號: G01N23/2251;G01N23/2206
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

一種高潔凈度齒輪鋼夾雜物評價的方法，屬于鋼中夾雜物評價技術領域。對總氧0.0015％以下的成品齒輪鋼鋼材夾雜物分析時，利用光鏡或電鏡對多試樣中的最大夾雜物進行檢測，并結合常規評級結果計算獲得鋼中夾雜物評價指數，達到預測整批鋼材的夾雜物控制水平，具有準確、快速評價大批量高潔凈度齒輪鋼夾雜物的優點。

技術領域

本發明屬于鋼中夾雜物評價技術領域，特別是提供了一種高潔凈度齒輪鋼夾雜物評價的方法，適用于高潔凈度齒輪鋼的夾雜物評價，同時也適用于其他類型的高潔凈度特殊鋼的夾雜物評價，包括彈簧鋼、軸承鋼、軸類鋼、非調質鋼、船板鋼等。

背景技術

隨著社會的發展，以及鋼鐵冶金行業冶煉裝備和工藝技術的提升，鋼鐵材料的冶金質量在不斷的提升，鋼的潔凈度控制水平也越來越高。隨著冶金質量控制水平的提高，鋼中的夾雜物含量也越來越少，按照GB/T10561標準評級時，許多批次鋼材的夾雜物評級結果趨于一致，無法準確區分鋼材夾雜物控制水平，如何對高潔凈度鋼材進行夾雜物快速準確評價是未來進一步研究和對比材料控制水平的關鍵。

中國專利CN107132244B提出了一種鋼中夾雜物定量評價方法，利用制備金相樣后，進行SEM/EDS分析，得到夾雜物類型、化學成分、尺寸、分布及密度信息，并利用檢測區域內夾雜物總面積及檢測面積計算得到夾雜物評價指標。

中國專利CN108213369B提出了一種降低重軌鋼中A類夾雜物評級的連鑄坯凝固組織控制方法，主要通過連鑄坯凝固組織控制實現降低A類夾雜物的目的。

目前對于夾雜物的研究主要集中在利用各種工藝手段實現夾雜物控制，獲得較低的夾雜物等級，而對于夾雜物定量、準確、快速評價的研究相對較少。齒輪鋼作為對潔凈度、夾雜物要求非常嚴苛的鋼種，在夾雜物評價方法研究方面的報道并不多見。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高潔凈度齒輪鋼夾雜物快速準確評價的方法。針對高潔凈度齒輪鋼，通過有限的檢驗數據，并結合常規的評級結果，達到預測整批鋼材的夾雜物控制水平，具有準確、快速評價大批量高潔凈度齒輪鋼夾雜物的優點。

根據上述目標，本發明所采用的方案為：

針對總氧含量不高于0.0015％的成品齒輪鋼鋼材進行夾雜物評價，總氧含量低在一定程度上反映了潔凈度水平比較高，夾雜物控制效果比較好，采用常規的夾雜物評級方法獲得的評價結果會趨于一致，不易準確區分或評價夾雜物控制優劣程度，因此，針對高潔凈度齒輪鋼進行夾雜物評價意義更大，在此，選擇總氧含量不高于0.0015％的成品齒輪鋼，當總氧含量高于0.0015％時，采用常規的評級方法一般可以實現評價效果。在所選總氧含量不高于0.0015％齒輪鋼鋼材上隨機切取n+1個金相試樣，n不小于10，并利用自動掃描電鏡或光鏡對n個金相試樣中一定面積內的最大夾雜物面積進行統計，同時利用鋼中非金屬夾雜物含量的測定標準評級顯微檢驗法對剩余1個金相試樣中Ds夾雜物進行評級，獲得評價結果為x_D。

利用等效直徑法計算n個試樣中各最大夾雜物等效尺寸x_i，i＝1，2，…，n，根據各試樣最大夾雜物等效尺寸從小到大進行排序，則有x₁≤x₂≤…≤x_n。計算出x_i對應的-ln(-ln(i/(n+1)))值，并進行一次線性擬合，獲得x_i與-ln(-ln(i/(n+1)))的關系式，根據兩者線性關系式，設定-ln(-ln(i/(n+1)))為6.91，獲得其對應的x_i值x_m。

根據x_D和x_m值，計算如下公式的值