[發(fā)明專利]一種計(jì)算鋼中非金屬夾雜物數(shù)量的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110572467.3
• 申請(qǐng)日: 2021-05-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113418921B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳東;趙成林;張維維;呂春風(fēng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/84
• 分類號(hào): G01N21/84;G01N21/01
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所(普通合伙) 21224
• 代理人: 陶新亞

本發(fā)明涉及一種計(jì)算鋼中非金屬夾雜物數(shù)量的方法，其特征在于，包括：1)利用金相顯微鏡進(jìn)行統(tǒng)計(jì),首先設(shè)定單個(gè)視場(chǎng)的范圍，將拋光后的試樣在金相顯微鏡下連續(xù)觀察多個(gè)視場(chǎng)，將每個(gè)視場(chǎng)內(nèi)夾雜物的信息匯集在一起，得到每個(gè)試樣內(nèi)夾雜物的信息；2)假設(shè)夾雜物在鋼中均勻分布，利用下列公式計(jì)算各種尺寸夾雜物的數(shù)量：本發(fā)明通過(guò)觀察、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算等步驟得到鋼試樣中夾雜物的數(shù)量，為研究鋼中夾雜物數(shù)量以及其對(duì)鋼性能的影響，提供了一種切實(shí)可行的研究手段。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種計(jì)算鋼中非金屬夾雜物數(shù)量的方法。

背景技術(shù)

非金屬夾雜物會(huì)降低鋼的塑性、韌性和疲勞壽命，而且?jiàn)A雜物的大小及數(shù)量與鋼的屈服強(qiáng)度有著密切的聯(lián)系。而在某種特殊的情況下，夾雜物也能起到很好的作用。因此，在考慮鋼中夾雜物對(duì)鋼的性能影響時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意夾雜物的數(shù)量、顆粒大小、形態(tài)及分布，不同夾雜物與鋼基體的連接能力等多方面的因素。

由此可見(jiàn)，夾雜物對(duì)鋼的性能影響的具體程度決定于一系列因素，其中夾雜物對(duì)鋼材的強(qiáng)度影響與夾雜物的尺寸和數(shù)量密切相關(guān)。鋼的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度會(huì)隨著鋼中彌散的細(xì)小顆粒狀?yuàn)A雜物的數(shù)量增加而有所提高，但是延伸率卻有很小的下降。鋼材的橫向斷面收縮率會(huì)隨著夾雜物的總量和帶狀?yuàn)A雜物數(shù)量的增加而顯著降低；總之，夾雜物對(duì)鋼的性能影響很大。

過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間，對(duì)非金屬夾雜物的研究主要集中于降低鋼水的夾雜物含量即去除夾雜物，研究鋼中非金屬夾雜物的數(shù)量、尺寸，成分以及分布對(duì)對(duì)鋼材的使用性能的影響等方面，而對(duì)于統(tǒng)計(jì)計(jì)算鋼中顯微非金屬夾雜物數(shù)量的方法研究較少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種計(jì)算鋼中非金屬夾雜物數(shù)量的方法，通過(guò)觀察、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算等步驟得到鋼試樣中夾雜物的數(shù)量，為研究鋼中夾雜物數(shù)量以及其對(duì)鋼性能的影響，提供了一種切實(shí)可行的研究手段。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種計(jì)算鋼中非金屬夾雜物數(shù)量的方法，包括如下步驟：

1)利用金相顯微鏡進(jìn)行統(tǒng)計(jì),首先設(shè)定單個(gè)視場(chǎng)的范圍，將拋光后的試樣在金相顯微鏡下連續(xù)觀察多個(gè)視場(chǎng)，將每個(gè)視場(chǎng)內(nèi)夾雜物的信息匯集在一起，得到每個(gè)試樣內(nèi)夾雜物的信息；

2)假設(shè)夾雜物在鋼中均勻分布，利用下列公式計(jì)算各種尺寸夾雜物的數(shù)量：

式中：Ij—單位體積試樣中設(shè)定范圍內(nèi)上限直徑為dj的夾雜物數(shù)量，單位：個(gè)/cm³；

Nj—設(shè)定范圍內(nèi)上限直徑為dj的夾雜物數(shù)量，單位：個(gè)；

dj—設(shè)定直徑范圍內(nèi)的夾雜物上限直徑，單位：μm；

X—視場(chǎng)數(shù)，單位：個(gè)；

S—觀察試樣時(shí)每個(gè)視場(chǎng)的面積，單位：μm²。

對(duì)于直徑＞1μm的各種尺寸夾雜物，采用金相顯微鏡放大500倍，連續(xù)觀察多個(gè)視場(chǎng)，統(tǒng)計(jì)試樣中直徑＞1μm的各種尺寸夾雜物的數(shù)量。

對(duì)于直徑≤1μm的各種尺寸夾雜物，采用金相顯微鏡放大1000倍，連續(xù)觀察多個(gè)視場(chǎng)，統(tǒng)計(jì)每個(gè)視場(chǎng)內(nèi)各種尺寸夾雜物的信息，包括夾雜物顆粒的面積、顆粒的大小及數(shù)量；再將每個(gè)視場(chǎng)內(nèi)的各種尺寸夾雜物信息匯集在一起，得到每個(gè)試樣內(nèi)的夾雜物信息，包括每個(gè)夾雜物的面積、周長(zhǎng)、最大直徑、最小直徑以及夾雜物的總數(shù)量；把每個(gè)夾雜物截面按圓形處理后，由面積折算出每個(gè)夾雜物的直徑，然后統(tǒng)計(jì)出0.11～1μm范圍內(nèi)夾雜物的數(shù)量。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

采用每立方厘米鋼中有多少個(gè)夾雜物來(lái)表征鋼中夾雜物的數(shù)量，通過(guò)觀察、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算等步驟得到鋼試樣中夾雜物的數(shù)量，為研究鋼中夾雜物數(shù)量以及其對(duì)鋼性能的影響，提供了一種切實(shí)可行的研究手段。