CN102621148A - 钢材中非金属夹杂物的测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及非金属夹杂物测量技术领域，尤其是指一种钢材中非金属夹杂物的测量方法，包括以下步骤：（1）取样；（2）镶嵌；（3）研磨；（4）抛光；（5）清洗；（6）腐蚀；（7）显微金相检测。本发明的非金属夹杂物的检测方法具有操作简单，工艺成熟且夹杂物测量准确度高的优点，能满足国内大多数生产厂家的使用需求。
Description
技术领域
本发明涉及非金属夹杂物测量技术领域，尤其是指一种钢材中非金属夹杂物的测量方法。
背景技术
在炼钢过程中，少量炉渣、耐火材料及冶炼中反应产物可能进入钢液中，形成非金属夹杂物。它们会降低钢的机械性能，特别是降低塑性、韧性及疲劳极限，严重时，还会使钢在热加工与热处理时产生裂纹或使用时突然脆断。非金属夹杂物还会促使钢形成热加工纤维组织与带状组织，使材料具有各向异性，严重时，横向塑性仅为纵向塑性的一半，并使钢的冲击韧性大大降低。钢中非金属夹杂物含量虽然微小，但它对钢的性能影响极大，所以必须对它进行检测和研究。
传统的非金属夹杂物的测量方法有两种，一种是用毛玻璃投影法，一种是用显微镜目镜直接观察，这两种检测方法的缺点在于分析夹杂物类型和数量时操作十分繁琐，需要与标准图谱对照，由于视觉原因造成的误差较大，测量准确度低。
针对现有技术的不足，目前也有钢中非金属夹杂物的测量方法，如申请号为200510013187.X的中国专利即公开了一种“钢中非金属夹杂物定量分析方法”，它将金相显微镜、自动载物台与摄像机、计算机连接，由摄像机从金相显微镜中采集夹杂物图像送入计算机进行图像处理，实现对夹杂物的识别以及参数测量，将测量结构用定量模型计算或与标准图谱对比分析，给出定量评定结果。该现有技术的缺点在于：采用普通金相试样，其表面光洁度较低，可能引起大量的夹杂物剥落，或造成严重的“拖尾”现象和相界不清，对于准确地观察夹杂物的分布，大小和形状均受到很大的干扰。另外，试样表面粗糙，夹杂物的相界轮廓不清晰，能使各向异性夹杂物的各向异性效应变弱，甚至造成判断错误。另外，该现有技术中没有说明采用何种标准取样以及制样，也没有说明试样前期处理的具体过程，以及后期评级的详细步骤，不能自动打印出完整的报告，使用不方便。
又有申请号为200810079426.5的中国专利，公开了“一种不锈钢铸坯夹杂物金相自动检测方法”，它包括：（1）制样：依据钢中夹杂物自动评定用样品的制备与测定标准ASTME768进行试样制备；（2）在载物片上放置一些橡皮泥，将试样放置于橡皮泥上，用压平器将试样压平；（3）打开自动载物台及其控制部分开关，将试样至于自动载物台上；（4）打开显微镜，放大倍数选择100倍，聚焦观察试样；（5）打开计算机及夹杂物分析软件，通过电荷耦合器件CCD将显微镜中的图像摄入到夹杂物软件的摄图框，适时观察夹杂物图像并调节显微镜的光栏、亮度等参数，保证夹杂物清晰可见；（6）应用自动图像分析测定钢和其他金属中夹杂物数量的标准ASTME1245对其夹杂物的特性值进行设定；选择硫化物夹杂的特性值：灰度值81-155，形态比0.9-2，圆滑度0.65-100，圆度65-100，面积最小为19.6μm2；选择氧化物夹杂的特性值：灰度值16-80，形态比0.9-1.90，圆滑度0.73-0.98，圆度65-100，面积最小为19.6μm2；（7）测量：用夹杂物分析软件对试样中的夹杂物进行检测；（8）输出结果：将检测结果以特定的报告形式输出，或将夹杂物的直径、数量等相关参数导入到计算机EXCEL中，根据检测要求统计结果。该现有技术的缺点在于：1）、所采用的测定标准是美国ASTME768标准，与中国国家标准有出入；2）、由于橡皮泥柔软无刚性，所以对所成图像的稳定性会产生影响,不易成清晰稳定的图像，容易造成检测不准确等不良影响；3）、夹杂物分析软件采用美国LECO公司生产的力可Inclusion32夹杂物分析软件，显微镜采用德国Leica公司生产的DM4000型半自动显微镜，载物台采用英国Prior公司生产的自动载物台，设备成本高，不能满足中国国内大多数生产厂家的需要；4）、仅适用于不锈钢铸坯夹杂物的检测。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种操作简单，工艺成熟且测量准确度高的钢材中非金属夹杂物的测量方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。
提供一种钢材中非金属夹杂物的测量方法，包括以下步骤：
步骤（1）取样：根据非金属夹杂物的类型截取试样，使试样的抛光面面积为50-60mm2；优选地，按照GB/T10561-2005标准要求，试样的抛光面面积为54mm2。
步骤（2）镶嵌：将截取的试样平放入镶嵌机，放入填料，设定加热温度，闭合镶嵌机，加压并保温5-12分钟使试样成形；优选地，保温时间为8-10分钟。
步骤（3）研磨：将镶嵌好的试样在研磨机的水磨砂纸上进行打磨，将试样表面变形层磨掉，直至试样表面平整；其中，研磨过程中边打磨边用流水冷却，避免磨面过热，研磨时用流水冷却，不仅可以带走研磨过程过发生的热量，还可以带走研磨过程中产生的铁屑和粉末，使研磨的速度更快，表面效果更好。
研磨是为了让试样上夹杂处于同一平面上，并且表面要非常平整和光滑，才能用显微镜成像和观察。由于试样体积很小，所以在研磨之前需先镶嵌，镶嵌后便于研磨和抛光。
具体地，金相试样研磨机的操作步骤如下：
1、检查电器及机械设备是否正常。2、取下盖、罩，做好清洁工作。3、擦干转动盘，选择适当的砂纸，将金相砂纸贴在盘上并用套圈压紧，压平整。从80目的砂纸开始打磨，打磨平整后，换细一级的砂纸打磨。4、将罩压紧在盘内，检查排水是否顺畅。5、取出镶嵌好的试样，启动电机，在抛光砂纸上加适量的冷却水，水量大小以砂纸上水膜覆盖为宜，即可进行研磨作业。6、研磨时要保持试样的平整，把上一道的磨痕覆盖即可更换砂纸进入下一道工序。7、每次使用完毕，必须及时做好清洁工作，并将接水盘擦拭干净。8、在不使用时应将盖盖上，以免灰尘或其他杂物落到抛光布上而影响以后的研磨效果。
其中，试样在抛光完后应立即吹干，以防生锈影响下道工序；更换砂纸时不要跨度太大，一般不超过400目。
步骤（4）抛光：将研磨好的试样在抛光机的抛光布上进行抛光，抛光时使用抛光液进行抛磨，使磨面成为无划痕的光滑镜面；抛光操作目的在于除去细磨时所留下的细微磨痕，最重要是要避免夹杂物的剥落、变形或抛光表面被污染，以便检验面尽可能干净和夹杂物的形态不受影响，使磨面成为无划痕的光滑镜面。优选地，抛光时间为2-4分钟，当完全抛掉研磨时表面的痕迹时即可。
具体地，金相试样抛光机的操作步骤如下：
1、检查电器及机械设备是否正常。2、取下盖、罩，做好清洁工作。3、擦干抛光盘，将抛光布贴在盘上，若抛光布表面良好则不需更换。如果抛光布表面磨损严重，能看到底盘，则需要更换抛光布。4、将罩压紧在盘内，检查排水是否顺畅。5、接通电源，启动电机，打开进水管放水清洗抛光布，洗好后关闭电源。6、按规定配好抛光液，取出磨光的试样，启动电机，在抛光布上滴入适量的抛光液，即可进行抛光作业。观察抛光面，抛掉研磨的痕迹，表面呈镜面即可。7、每次使用完毕，必须及时做好清洁工作，并将接水盘擦拭干净。8、在不使用时应将盖盖上，以免灰尘或其他杂物落到抛光布上而影响以后的抛光效果。
步骤（5）清洗：用棉花将试样表面擦洗干净，去除抛光杂物，并沿一个方向将试样吹干；清洗的目的是用水洗掉在抛光过程中试样附着的抛光粉，并且沿一个方向将试样吹干，避免在抛光面上留下水渍。
步骤（6）腐蚀：将抛光清洗好的试样在腐蚀液中腐蚀，然后用流水冲洗并沿一个方向将试样吹干。具体地，将抛光清洗好并吹干的试样在8%的硝酸酒精溶液中浸3-15秒，然后再用流水冲洗并沿一个方向吹干。腐蚀时要根据试样的含碳量选用不同的腐蚀时间，1T材质的试样应该腐蚀15秒，随着含碳量的增加，腐蚀时间缩短，45#只需腐蚀3秒即可。腐蚀后马上用流水冲洗试样表面残余的腐蚀液，并立刻把试样沿一个方向吹干，防止表面生锈。
步骤（7）显微金相检测：打开显微镜及成像系统的电源开关，把清洗好的试样放置于载物台，调节物镜倍数，把视场切换至目镜，调节试样位置及焦距，使试样在视场中成清晰的像；用金相分析软件对试样进行夹杂物评定，根据显微镜所选的成像倍数进行参数设置，对视场中的成像进行视频采样；调节焦距，选取试样中夹杂物分布密集的典型视场并采集图片，对图片进行适当处理后，依据图片成像结果和所选参数，由软件自动进行评级，并打印出检测报表。
具体地，利用上海巴拓仪器有限公司生产的BT-JX2000中文版的金相分析软件进行试样中的夹杂物评定，具体操作为：打开“金相分析软件”，选择“评定级别”后点击确定，选择“002钢中非金属夹杂物显微评定方法”后点击确定，然后选择“视频采样”，点击“硬件参数”，根据显微镜所选的成像倍数选择对应的参数，然后点击确定进入“视频采样”界面，把视场切换至视频采集系统；调节焦距，使屏上呈现清晰的图像，移动试样选取夹杂物分布密集的视场，点击“采样”得到采集图片，对图片进行适当处理后，点击“评定级别-自动评级”确定后，生成报告后填入试样名称等参数，最后打印出评级报告。
由于采样得到的为彩色图像，需先将图像转成灰度图像，然后根据图像的明亮程度调节亮度，亮度调节范围-10~10，使图像的亮度适中，最后调节对比度使之成清晰明亮的图像，对比度调节范围-15~15。
对图片进行适当处理具体是指：点击菜单栏中的“图像处理”，选择“转换为灰度图像”将彩色图像转换为黑白图像，再选择“对比度调整”“亮度调整”，调到一个图像对比明显既可，也就是黑白对比清晰。
由于夹杂物在钢中分布不均匀，所以在用显微镜观察时，要选取具有代表性的典型视场，也就是夹杂物分布密集的视场作为分析对象。
具体地，金相显微镜的操作步骤如下：
1、打开仪器外套，检查外观有无异常，有无警示标识。2、接通电源，旋转光亮调节拔盘选择需要的亮度。亮度调节为，视场清晰，光线明亮但不刺眼为合适亮度。3、将试样放在工作台的载物片上，需要分析的材料置入载物片孔内便于观看。4、根据所需放大倍数选择相应的物镜和目镜或插上摄像头。物镜安装在物镜转换器上，逆时针转动转换器，可实现由低倍物镜依次向高倍物镜转换。使用100倍物镜时，必须在物镜和试样表面滴以香柏油。使用高倍物镜之前，必须先用低倍物镜找到观察的物象，并调到视野的正中央，然后转动转换器再换高倍镜。香柏油为蒸馏柏木而得到的芳香油，其中含有油精和柏木脑等成分，对光敏感。玻璃与香柏油的折光率相近，做镜检时滴上香柏油，可以抵消掉光线透过玻璃的折射，避免影像模糊。5、转动粗调手轮和微调手轮进行调焦，直到所看到的图像清晰为止。6、转动工作台右下侧纵横向移动手轮移动（工作台上的）载物片，可观看试样的不同部位。7、如需摄像或从电脑显示屏上观看，只需将摄像头插入右侧目镜管中，打开摄像机和电脑电源，从电脑显示屏上点击二维图像测量软件图标操作即可。测量数据时选取标尺格式应与摄像时的格式一致，否则测量数据不准确。8、测试完毕，关闭电源。取出试样，将工作台调整到中间位置，清洁仪器后罩上外套。
其中，所述步骤（1）取样中，沿平行于轧制方向或拉伸方向截取试样。
根据夹杂物的形态和分布，标准图谱分为A、B、C、D和DS五大类。这五大类夹杂物代表最常观察到的夹杂物的类型和形态：
A类(硫化物类):具有高的延展性，有较宽范围形态比(长度/宽度)的单个灰色夹杂物，一般端部呈圆角；
B类(氧化铝类):大多数没有变形，带角的，形态比小(一般<3)，黑色或带蓝色的颗粒，沿轧制方向排成一行(至少有3个颗粒)；
C类(硅酸盐类):具有高的延展性，有较宽范围形态比(一般>3)的单个呈黑色或深灰色夹杂物，一般端部呈锐角；
D类(球状氧化物类):不变形，带角或圆形的，形态比小(一般<3),黑色或带蓝色的，无规则分布的颗粒；
DS类(单颗粒球状类):圆形或近似圆形，直径<13um的单颗粒夹杂物。
由于A、C、D、DS类型夹杂物，取样没有方向要求，而B类夹杂是沿轧制方向纵向排列，所以要沿轧制方向纵向取样。为了方便其他四个夹杂物的类型与B类夹杂一起检测，一般都是按纵向取样，方便检测。
其中，所述步骤（2）镶嵌，具体为：
步骤A、接通电源，顺时针转动手轮，使镶嵌机的下模上升超过钢模套少许，将截取的试样放在下模上；若待镶嵌的试样有多个，则将截取的试样按从左向右按从大到小的顺序依次放在下模上，有利于同时镶嵌多个试样。本发明的镶嵌机可同时对1-5个截取的试样进行镶嵌。
步骤B、逆时针转动手轮，使下模下降到底部位置，在钢模套腔内放入胶木粉填料或电玉粉填料后再放入上模，设定温度为115-135℃，合上防护盖板，旋紧八角旋钮，然后顺时针转动手轮，使镶嵌机的下模上升到压力指示灯亮；
具体地，先摆放试样，再放入胶木粉或电玉粉填充，然后通电加热，当温度升过100℃时，胶木粉或电玉粉变软后，再旋紧旋钮。压力指示灯亮表示压力达到要求，使胶木粉或电玉粉在一定压力和温度下成型。
温度设置很重要，如果温度不够，试样后期工序腐蚀会脱色，污染腐蚀液和干扰金相的观察。加热温度与试样材料无关，只与填充材料有关。
其中，当填料为胶木粉时，加热温度为130±5℃，胶木粉又称电木粉，具有良好的绝缘性能，用于制造电器和日用工业品等。是主要以木粉为填料的酚醛塑料，经压制而成。
其中，当填料为电玉粉时，加热温度为120±5℃，脲甲醛模塑料粉俗称电玉粉。以脲甲醛树脂为基本原料制备的模塑料。它是以低缩聚的树脂浸渍填料（如纸浆、木粉），加入其他添加剂，混合加工而成，制品色泽鲜艳像玉石，故俗称电玉粉。表面硬度高，耐电弧性优良，用于制造耐水性和介电性要求不高的制品，如电插头、开关，机器手柄、仪表配件、装饰用钮扣，瓶盖及文教用品等。
步骤C、保温5-12分钟使试样成形，恒温期间如压力指示灯不亮或压力不够，必须再转动手轮加压，使压力指示灯保持亮灯状态；保温时间和成型压力要足够，否则嵌样成型硬度不够，影响后续工序。设备面板上有压力指示灯，通过观察压力指示灯的亮和暗，即可判断出压力是否足够，从而有利于及时调整试样保温期间的压力，试样镶嵌效果好。
步骤D、关闭电源，逆时针转动手轮使下模下降，松开八角旋钮及盖板，再顺时针转动手轮顶出试样。当设备面板上有温度显示低于120℃时取出试样。刚取出来的试样，放入水中冷却至室温，让其冷却后再做金相。每次使用完毕，必须及时做好清洁工作。清洁后的钢模套内腔和上下模应涂上油脂（齿轮润滑油），防止生锈 。
其中，所述步骤（3）研磨中，水磨砂纸打磨为采用由粗到细的水磨砂纸打磨，具体为：用80目水磨砂纸打磨试样，直到打磨出的试样面积为50-60mm2后，再换600目砂纸打磨，直到打磨痕迹完全掩盖80目打磨后留下的痕迹，再换1500目砂纸打磨，直至打磨痕迹完全掩盖600目打磨后留下的痕迹且试样的表面平整。
其中，所述步骤（4）抛光中，抛光液为使用0.2μm氧化铝抛光粉兑成的抛光液，抛光液浓度为试样抛光面离开抛光机2-5秒即干为宜。抛光液浓度不能太高，一般为0.5g/100ml。具体地，抛光时间为2-4分钟。
其中，所述试样为中碳钢和低碳钢，低碳钢包括钢牌号为1T、08A、1018、10B21和1022的低碳钢，中碳钢包括钢牌号为1035和45#的中碳钢。
盘圆钢牌号1T、08A、1018、1022、1035全称分别为CH1T、SWRCH8A、SWRCH18A、SWRCH22A、SWRCH35为日本的钢牌号；10B21、45#全称分别为10B21、45#为中国的钢牌号。
其中，所述步骤（2）镶嵌中，镶嵌机采用上海研润光机科技有限公司生产的XQ-2B金相试样镶嵌机。所述步骤（3）研磨中，研磨机采用上海研润光机科技有限公司生产的YM-1金相试样研磨机。所述步骤（4）抛光中，抛光机采用上海研润光机科技有限公司生产的PG-1金相试样抛光机。所述步骤（7）显微金相检测中，显微镜采用上海巴拓仪器有限公司生产的BMM-420金相显微镜。
本发明的有益效果在于：本发明的钢材中非金属夹杂物的测量方法，包括以下步骤：步骤（1）取样：根据非金属夹杂物的类型截取试样，使试样的抛光面面积为50-60mm2；步骤（2）镶嵌：将截取的试样平放入镶嵌机，放入填料，设定加热温度，闭合镶嵌机，加压并保温5-12分钟使试样成形；步骤（3）研磨：将镶嵌好的试样在研磨机的水磨砂纸上进行打磨，将试样表面变形层磨掉，直至试样表面平整；步骤（4）抛光：将研磨好的试样在抛光机的抛光布上进行抛光，抛光时使用抛光液进行抛磨，使磨面成为无划痕的光滑镜面；步骤（5）清洗：将试样表面擦洗干净，并沿一个方向将试样吹干；步骤（6）腐蚀：将抛光清洗好的试样在腐蚀液中腐蚀，然后用流水冲洗并沿一个方向将试样吹干；步骤（7）显微金相检测：打开显微镜及成像系统的电源开关，把清洗好的试样放置于载物台，调节物镜倍数，把视场切换至目镜，调节试样位置及焦距，使试样在视场中成清晰的像；打开“金相分析软件”，选择“评定级别”后点击确定，选择“002钢中非金属夹杂物显微评定方法”后点击确定，然后选择“视频采样”，点击“硬件参数”，根据显微镜所选的成像倍数选择对应的参数，然后点击确定进入“视频采样”界面，把视场切换至视频采集系统；调节焦距，使屏上呈现清晰的图像，移动试样选取夹杂物分布密集的视场，点击“采样”得到采集图片，对图片进行适当处理后，点击“评定级别-自动评级”确定后，生成报告后填入试样名称等参数，最后打印出评级报告。本发明的非金属夹杂物的检测方法具有操作简单，工艺成熟且夹杂物测量准确度高的优点，能满足国内大多数生产厂家的使用需求。
本发明的优点在于：
（1）、显微金相检测前，先通过取样、镶嵌、研磨、抛光和清洗等前处理工艺进行预处理，操作简单，工艺成熟，使检测的试样能满足利用显微镜进行金相检测的要求，检测精度高。
（2）、利用显微镜和金相分析软件进行试样的金相检测，后期评级步骤简单，所成图像清晰度和稳定性好，不需要人工分析，能自动打印出完整的报告，使用方便。
（3）、按照中国GB/T10561-2005标准进行测定，采用中国国内企业生产的镶嵌机、研磨机、抛光机和显微镜等金相检测设备，设备成本低，能满足国内大多数生产厂家的使用需求。
（4）、采用倒置式显微镜，能够弥补试样在制备过程中所产生的角度倾斜，使试样观察面水平置于显微镜上，使成像视场宽广，非金属夹杂物检测准确度高。
（5）、满足所有中碳钢和低碳钢中的非金属夹杂物的检测，适用范围广。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1。
本发明的钢材中非金属夹杂物的测量方法，包括以下步骤：（1）取样：沿平行于轧制方向或拉伸方向截取试样，使试样的抛光面面积为50mm2；（2）镶嵌：将截取的试样平放入镶嵌机，放入胶木粉填料，设定温度为130±5℃，闭合镶嵌机，加压并保温5分钟使试样成形；（3）研磨：将镶嵌好的试样在研磨机的水磨砂纸上进行打磨，水磨砂纸打磨为采用由粗（80目）到细（1500目）的水磨砂纸打磨，将试样表面变形层磨掉，直至试样表面平整；（4）抛光：将试样在抛光机的抛光布上进行抛光，抛光时使用抛光液进行抛磨，抛光液浓度为试样抛光面离开抛光机2秒即干为宜，使磨面成为无划痕的光滑镜面，抛光时间为2分钟；（5）清洗：将试样表面擦洗干净，并沿一个方向将试样吹干；（6）腐蚀：将抛光清洗好并吹干的试样在8%的硝酸酒精溶液中浸3-15秒，然后再用流水冲洗并沿一个方向吹干；（7）显微金相检测：打开显微镜及成像系统的电源开关，把清洗好的试样放置于载物台，调节物镜倍数，把视场切换至目镜，调节试样位置及焦距，使试样在视场中成清晰的像；打开“金相分析软件”，选择“评定级别”后点击确定，选择“002钢中非金属夹杂物显微评定方法”后点击确定，然后选择“视频采样”，点击“硬件参数”，根据显微镜所选的成像倍数选择对应的参数，然后点击确定进入“视频采样”界面，把视场切换至视频采集系统；调节焦距，使屏上呈现清晰的图像，移动试样选取夹杂物分布密集的视场，点击“采样”得到采集图片，对图片进行适当处理后，点击“评定级别-自动评级”确定后，生成报告后填入试样名称等参数，最后打印出评级报告。
实施例2。
本发明的钢材中非金属夹杂物的测量方法，包括以下步骤：（1）取样：沿平行于轧制方向或拉伸方向截取试样，使试样的抛光面面积为54mm2；（2）镶嵌：将截取的试样平放入镶嵌机，放入胶木粉填料，设定温度为130±5℃，闭合镶嵌机，加压并保温8分钟使试样成形；（3）研磨：将镶嵌好的试样在研磨机的水磨砂纸上进行打磨，水磨砂纸打磨为采用由粗（80目）到细（1500目）的水磨砂纸打磨，将试样表面变形层磨掉，直至试样表面平整；（4）抛光：将试样在抛光机的抛光布上进行抛光，抛光时使用抛光液进行抛磨，抛光液浓度为试样抛光面离开抛光机3秒即干为宜，使磨面成为无划痕的光滑镜面，抛光时间为3分钟；（5）清洗：将试样表面擦洗干净，并沿一个方向将试样吹干；（6）腐蚀：将抛光清洗好并吹干的试样在8%的硝酸酒精溶液中浸3-15秒，然后再用流水冲洗并沿一个方向吹干；（7）显微金相检测：打开显微镜及成像系统的电源开关，把清洗好的试样放置于载物台，调节物镜倍数，把视场切换至目镜，调节试样位置及焦距，使试样在视场中成清晰的像；打开“金相分析软件”，选择“评定级别”后点击确定，选择“002钢中非金属夹杂物显微评定方法”后点击确定，然后选择“视频采样”，点击“硬件参数”，根据显微镜所选的成像倍数选择对应的参数，然后点击确定进入“视频采样”界面，把视场切换至视频采集系统；调节焦距，使屏上呈现清晰的图像，移动试样选取夹杂物分布密集的视场，点击“采样”得到采集图片，对图片进行适当处理后，点击“评定级别-自动评级”确定后，生成报告后填入试样名称等参数，最后打印出评级报告。
实施例3。
本发明的钢材中非金属夹杂物的测量方法，包括以下步骤：（1）取样：沿平行于轧制方向或拉伸方向截取试样，使试样的抛光面面积为54mm2；（2）镶嵌：将截取的试样平放入镶嵌机，放入电玉粉填料，设定温度为120±5℃，闭合镶嵌机，加压并保温10分钟使试样成形；（3）研磨：将镶嵌好的试样在研磨机的水磨砂纸上进行打磨，水磨砂纸打磨为采用由粗（80目）到细（1500目）的水磨砂纸打磨，将试样表面变形层磨掉，直至试样表面平整；（4）抛光：将试样在抛光机的抛光布上进行抛光，抛光时使用抛光液进行抛磨，抛光液浓度为试样抛光面离开抛光机3秒即干为宜，使磨面成为无划痕的光滑镜面，抛光时间为3分钟；（5）清洗：将试样表面擦洗干净，并沿一个方向将试样吹干；（6）腐蚀：将抛光清洗好并吹干的试样在8%的硝酸酒精溶液中浸3-15秒，然后再用流水冲洗并沿一个方向吹干；（7）显微金相检测：打开显微镜及成像系统的电源开关，把清洗好的试样放置于载物台，调节物镜倍数，把视场切换至目镜，调节试样位置及焦距，使试样在视场中成清晰的像；打开“金相分析软件”，选择“评定级别”后点击确定，选择“002钢中非金属夹杂物显微评定方法”后点击确定，然后选择“视频采样”，点击“硬件参数”，根据显微镜所选的成像倍数选择对应的参数，然后点击确定进入“视频采样”界面，把视场切换至视频采集系统；调节焦距，使屏上呈现清晰的图像，移动试样选取夹杂物分布密集的视场，点击“采样”得到采集图片，对图片进行适当处理后，点击“评定级别-自动评级”确定后，生成报告后填入试样名称等参数，最后打印出评级报告。
实施例4。
本发明的钢材中非金属夹杂物的测量方法，包括以下步骤：（1）取样：沿平行于轧制方向或拉伸方向截取试样，使试样的抛光面面积为60mm2；（2）镶嵌：将截取的试样平放入镶嵌机，放入电玉粉粉填料，设定温度为120±5℃，闭合镶嵌机，加压并保温12分钟使试样成形；（3）研磨：将镶嵌好的试样在研磨机的水磨砂纸上进行打磨，水磨砂纸打磨为采用由粗（80目）到细（1500目）的水磨砂纸打磨，将试样表面变形层磨掉，直至试样表面平整；（4）抛光：将试样在抛光机的抛光布上进行抛光，抛光时使用抛光液进行抛磨，抛光液浓度为试样抛光面离开抛光机5秒即干为宜，使磨面成为无划痕的光滑镜面，抛光时间为4分钟；（5）清洗：将试样表面擦洗干净，并沿一个方向将试样吹干；（6）腐蚀：将抛光清洗好并吹干的试样在8%的硝酸酒精溶液中浸3-15秒，然后再用流水冲洗并沿一个方向吹干；（7）显微金相检测：打开显微镜及成像系统的电源开关，把清洗好的试样放置于载物台，调节物镜倍数，把视场切换至目镜，调节试样位置及焦距，使试样在视场中成清晰的像；打开“金相分析软件”，选择“评定级别”后点击确定，选择“002钢中非金属夹杂物显微评定方法”后点击确定，然后选择“视频采样”，点击“硬件参数”，根据显微镜所选的成像倍数选择对应的参数，然后点击确定进入“视频采样”界面，把视场切换至视频采集系统；调节焦距，使屏上呈现清晰的图像，移动试样选取夹杂物分布密集的视场，点击“采样”得到采集图片，对图片进行适当处理后，点击“评定级别-自动评级”确定后，生成报告后填入试样名称等参数，最后打印出评级报告。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明的发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.钢材中非金属夹杂物的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤（1）取样：根据非金属夹杂物的类型截取试样，使试样的抛光面面积为50-60mm2；
步骤（2）镶嵌：将截取的试样平放入镶嵌机，放入填料，设定加热温度，闭合镶嵌机，加压并保温5-12分钟使试样成形；
步骤（3）研磨：将镶嵌好的试样在研磨机的水磨砂纸上进行打磨，将试样表面变形层磨掉，直至试样表面平整；
步骤（4）抛光：将研磨好的试样在抛光机的抛光布上进行抛光，抛光时使用抛光液进行抛磨，使磨面成为无划痕的光滑镜面；
步骤（5）清洗：将试样表面擦洗干净，并沿一个方向将试样吹干；
步骤（6）腐蚀：将抛光清洗好的试样在腐蚀液中腐蚀，然后用流水冲洗并沿一个方向将试样吹干；
步骤（7）显微金相检测：打开显微镜及成像系统的电源开关，把清洗好的试样放置于载物台，调节物镜倍数，把视场切换至目镜，调节试样位置及焦距，使试样在视场中成清晰的像；用金相分析软件对试样进行夹杂物评定，根据显微镜所选的成像倍数进行参数设置，对视场中的成像进行视频采样；调节焦距，选取试样中夹杂物分布密集的典型视场并采集图片，对图片进行适当处理后，依据图片成像结果和所选参数，由软件自动进行评级，并打印出检测报表。
2.根据权利要求1所述的钢材中非金属夹杂物的测量方法，其特征在于：所述步骤（1）取样中，沿平行于轧制方向或拉伸方向截取试样。
3.根据权利要求1所述的钢材中非金属夹杂物的测量方法，其特征在于：所述步骤（2）镶嵌，具体为：
步骤A、接通电源，顺时针转动手轮，使镶嵌机的下模上升超过钢模套少许，将截取的试样放在下模上；
步骤B、逆时针转动手轮，使下模下降到底部位置，在钢模套腔内放入胶木粉填料或电玉粉填料后再放入上模，设定温度为115-135℃，合上防护盖板，旋紧八角旋钮，然后顺时针转动手轮，使镶嵌机的下模上升到压力指示灯亮；
步骤C、保温5-12分钟使试样成形，恒温期间如压力指示灯不亮，必须再转动手轮加压，使压力指示灯保持亮灯状态；
步骤D、关闭电源，逆时针转动手轮使下模下降，松开八角旋钮及盖板，再顺时针转动手轮顶出试样。
4.根据权利要求1所述的钢材中非金属夹杂物的测量方法，其特征在于：所述步骤（2）镶嵌中，镶嵌机采用上海研润光机科技有限公司生产的XQ-2B金相试样镶嵌机。
5.根据权利要求1所述的钢材中非金属夹杂物的测量方法，其特征在于：所述步骤（3）研磨中，水磨砂纸打磨为采用由粗到细的水磨砂纸打磨，具体为：用80目水磨砂纸打磨试样，直到打磨出的试样面积为50-60mm2后，再换600目砂纸打磨，直到打磨痕迹完全掩盖80目打磨后留下的痕迹，再换1500目砂纸打磨，直至打磨痕迹完全掩盖600目打磨后留下的痕迹且试样的表面平整。
6.根据权利要求1所述的钢材中非金属夹杂物的测量方法，其特征在于：所述步骤（3）研磨中，研磨机采用上海研润光机科技有限公司生产的YM-1金相试样研磨机。
7.根据权利要求1所述的钢材中非金属夹杂物的测量方法，其特征在于：所述步骤（4）抛光中，抛光液为使用0.2μm氧化铝抛光粉兑成的抛光液，抛光液浓度为试样抛光面离开抛光机2-5秒即干为宜。
8.根据权利要求1所述的钢材中非金属夹杂物的测量方法，其特征在于：所述步骤（4）抛光中，抛光机采用上海研润光机科技有限公司生产的PG-1金相试样抛光机。
9.根据权利要求1所述的钢材中非金属夹杂物的测量方法，其特征在于：所述步骤（7）显微金相检测中，显微镜采用上海巴拓仪器有限公司生产的BMM-420金相显微镜。
10.根据权利要求1所述的钢材中非金属夹杂物的测量方法，其特征在于：所述试样为中碳钢和低碳钢，低碳钢包括钢牌号为1T、08A、1018、10B21和1022的低碳钢，中碳钢包括钢牌号为1035和45#的中碳钢。
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