CN101995489A - 一种低温压力容器用钢夹杂物的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低温压力容器用钢夹杂物的检验方法，它包括下述依次的步骤：I.铸坯取样从现场生产的铸坯上切取50～100mm厚的横向试样，将试样切成小块；II试样加工利用机械加工成横向冲击功毛坯试样10mm×10mm×60mm至15mm×15mm×60mm三块，加工成7.5mm×10mm×55mm至10mm×10mm×55mm三块冲击试样，刻2mm-4mm深V型槽；Ⅲ冲击试样在常温冲击试验；IV电镜检测将试样放在扫描电子显微镜下进行检测，扫描电子显微镜的镜头正对着试样的断面。本低温压力容器用钢夹杂物的检验方法将现有检测周期的10天降为1天，为炼钢采取措施控制钢中夹杂物提供了及时、准确的信息。
Description
技术领域
本发明涉及一种低温压力容器用钢夹杂物检测方法，具体讲是把铸坯钢料上取样加工成冲击试样，用显微镜放大观察断面的检测方法。
背景技术
申请人试制一种镍系低温压力容器用钢板，该钢板对钢的纯净度要求极高，钢板探伤标准采用欧标，如钢中夹杂物大小、形貌控制不理想，会发生因探伤不合批量降判，造成较大的经济损失。常规采用金相法检验钢中夹杂物，但是金相法只能够检验钢板的某面上的夹杂物情况，而且随机性大，常常发生漏检，不能全面、立体检验钢中夹杂物情况。并且钢板生产周期较长，不能及时为炼钢控制夹杂物提供信息。
发明内容
为了克服现有低温压力容器用钢夹杂物检测方法的上述不足，本发明提供一种快速的低温压力容器用钢夹杂物检测方法。
本发明的构思是为了快速、全面、立体观察检验夹杂物的尺寸、形貌、类别。快速是指直接从铸坯上取样观察夹杂物的方法，不是从钢板上取样，及时了解钢中夹杂物的分布、大小，以利于快速为炼钢做出控制夹杂物的指导。全面是指观察夹杂物比较充分，不会出现大型夹杂物漏检。立体是指可从三维上观察夹杂物形貌，观察夹杂物的空间比金相法大大增加。
本检验镍系低温压力容器用钢夹杂物的检验方法包括下述依次的步骤：
铸坯取样→试样加工→冲击试样→观察检验。
本低温压力容器用钢夹杂物检测方法的各步骤的特征是：
I.铸坯取样
从现场生产的铸坯上切取50～100mm厚的横向试样。为了便于机加工，现场将试样切成小块，小块的尺寸为50mm×200mm×100mm至50mm×200mm×500mm。
II试样加工
利用锯车机械加工成横向冲击功毛坯试样10mm×10mm×60mm至15mm×15mm×60mm三块。加工成7.5mm×10mm×55mm至10mm×10mm×55mm三块冲击试样。刻2mm-4mm深V型槽。
III冲击试样
将-196℃冲击试验改为常温(一般-20℃～80℃)冲击试验，避免试样生锈，且操作简单。(冲击完后一般是连在一起，需要打断，成为两块，取一块观察冲击断面)
IV电镜检测(观察检验)
将试样放在扫描电子显微镜下进行检测，扫描电子显微镜的镜头正对着试样的断面。由于扫描电子显微镜能够分析铸坯韧窝中平面及立体的夹杂物，特别是夹杂物分布及组成易于确认，故将金相法检验钢中夹杂物改为扫描电镜进行检测。(能直观观察到冲击断口韧窝中是否有夹杂物，夹杂物的形状、数量，是团簇状的还是单个的，夹杂物的尺寸多大，还可测出夹杂物的成分含量(测量出夹杂物的成分含量，确定什么类型的夹杂物)来确定是什么夹杂物。从断面上夹杂物分布、尺寸、形貌可以判断铸坯在用轧机轧成钢板后，夹杂物会不会超标，探伤能不能合格，从而不用等到轧成钢板后再决定如何炼钢，而是能过这种检验方法便可快速决定如何炼钢。
本低温压力容器用钢夹杂物检测方法实现了快速检验低温压力容器用钢铸坯中夹杂物，将现有检测周期的10天降为1天，为炼钢采取措施控制钢中夹杂物提供了及时、准确的信息。而且可立体检验低温压力容器用钢铸坯中夹杂物，即冲击断口不像金相试样表面为一个平面，冲击断口表面是由众多韧窝组成，观察夹杂物时，可以看到韧窝中的情况，还可看到韧窝外的夹杂物情况，观察面不局限于一个平面，与金相试样相比，检验较为全面。
实施例
申请人试制一种镍系低温压力容器用钢，试制中为了提高钢质纯净度，炼钢喂线脱氧工艺进行了不同组合的调整，为了快速了解铸坯中夹杂物的组成、形貌，采用如下检验办法。
钢种的成分的质量百分配比为：
C：0.04％ Si：0.30％ Mn：0.60％ Ni：9.4％
P：0.003 S：0.002 O：0.0012 N：0.0027
其余为Fe与不可避免的杂质。
依次经过转炉冶炼、精炼与连铸，制成200mm×200mm×2050mm的铸坯。
本实施例是对上述钢种的铸坯进行夹杂物检测，检验方法为下述依次的步骤：
I.铸坯取样
连铸坯断面规格长×宽为：200×2050毫米2。从铸坯上切取200毫米厚的低倍试样。
II试样加工
将试样用锯床加工成横向冲击功毛坯试样15mm×15mm×60mm三块。再机加工成10mm×10mm×55mm三块冲击试样。刻2mm深V型槽。V型槽角度30°。(V型槽的位置55mm长的1/2处)
III冲击试样
将试样在冲击试验机上进行常温(20℃)冲击试验，并将试样从中间打断(从V型槽打断)。
IV电镜检测
将试样放在扫描电子显微镜下进行检测，扫描电子显微镜的镜头正对着试样的断面，便可观察到铸坯中夹杂物的形貌、尺寸大小、组成及分布情况。本实施例直观观察到冲击断口韧窝中是有夹杂物，夹杂物的形状呈团簇状，(团簇状是指许多夹杂物聚集到一起，在一个韧窝中，这种夹杂物分布经轧制成钢板后，夹杂物会成为长条状，探伤不合格，还有如果单个夹杂物太大，比如50μm以上，轧制成钢板后探伤也易不合)，夹杂物的尺寸为50μm，由测出夹杂物的成分含量，确定是钙铝酸盐类夹杂物。因此，确定炼钢去除夹杂物的方法需要改变，炼钢根据铸坯中夹杂物的分析结果，及时调整夹杂物去除方法，重新炼钢后，再次采用此方法分析夹杂物，未发现有团簇状夹杂物，而且单个夹杂物尺寸小于10μm，断面上夹杂物分布均匀、可以判断铸坯在用轧机轧成钢板后，夹杂物不会超标，探伤合格，从而不用等到轧成钢板后再决定如何炼钢，而是通过这种检验方法便可快速决定如何炼钢去除夹杂物。
通过这种检验方法可以为炼钢快速提供钢中夹杂物情况，使冶炼及时调整去除夹杂物的工艺方法。这种方法主要是针对像合金含量大，交货周期急，避免出现大宗废品(因探伤不合)钢生产。
本申请文件所述的显微镜指金相显微镜与电子显微镜。
Claims (1)
1.一种低温压力容器用钢夹杂物的检验方法，它包括下述依次的步骤：
I.铸坯取样
从现场生产的铸坯上切取50～100mm厚的横向试样，将试样切成小块，小块的尺寸为50mm×200mm×100mm至50mm×200mm×500mm；
II试样加工
利用机械加工成横向冲击功毛坯试样10mm×10mm×60mm至15mm×15mm×60mm三块，加工成7.5mm×10mm×55mm至10mm×10mm×55mm三块冲击试样，刻2mm-4mm深V型槽；
III冲击试样
在常温冲击试验，避免试样生锈；
IV电镜检测
将试样放在扫描电子显微镜下进行检测，扫描电子显微镜的镜头正对着试样的断面。
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