CN103091250B - 一种非晶、纳米晶合金锭中夹杂物的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种非晶、纳米晶合金锭中夹杂物的检测方法。该方法包括：将合金液浇铸到高20mm、Φ10mm模具中，浇铸成合金锭；用砂轮机将合金锭的端面的氧化层去掉，然后依次用200、400、800、1000目水砂纸将合金锭的端面磨光；用抛光机将磨好的合金锭进行抛光；用倒置式显微镜观察抛光后的合金锭，确定夹杂物类别；用带有刻度的显微镜目镜测量夹杂物的尺寸，并根据尺寸范围计算单位面积内夹杂物的个数。本发明通过采用倒置式显微镜，使试样观察面水平至于显微镜上，弥补了试样在制备过程中产生角度倾斜，并且成像视场宽广，提高了非晶金属夹杂物检测的准确度。本发明还具有操作简单，工艺成熟、适用范围广等优点。
Description
技术领域
本发明涉及非金属夹杂物测量技术领域，尤其涉及一种非晶、纳米晶合金锭中夹杂物的检测方法。
背景技术
非晶带材是由非晶合金液经过激冷形成的厚度在30μm以下的薄带，因此在非晶母合金冶炼过程中，要准确检测其夹杂物以便于精确控制非金属夹杂物的含量。在冶炼过程中，少量炉渣、耐火材料及冶炼中反应产物可能进入合金液中，形成非金属夹杂物。由于非晶带材的厚度薄，钢液中一旦形成夹杂物便会影响其物理性能，特别是降低其柔韧性，严重时，无法浇铸成型。非晶、纳米晶钢锭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。非晶、纳米晶合金的冶炼纯度要求较高，夹杂物颗粒较小，传统的检测铸钢中夹杂物的方法并不适用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种操作简单，工艺成熟且测量准确度高的非晶、纳米晶合金锭中非金属夹杂物的检测方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种非晶、纳米晶合金锭中夹杂物的检测方法。该方法包括：在冶炼过程完成后，将合金液浇铸入模具中，浇铸成合金锭；用砂轮机将合金锭的端面的氧化层去掉，然后将合金锭的端面磨光；用抛光机将磨好的合金锭进行抛光；用倒置式显微镜观察抛光后的合金锭，确定夹杂物类别，用带有刻度的显微镜目镜测量夹杂物的尺寸，并根据尺寸范围分类，计算单位面积内夹杂物的个数。
优选地，浇铸模具尺寸为20mm、Φ10mm。
优选地，合金锭端面磨光为依次用200、400、800、1000目水砂纸将合金锭的端面磨光。
优选地，所述抛光机将磨好的合金锭进行抛光，用于除去水砂纸细磨时所留下的细微磨痕，避免夹杂物的剥落、变形或抛光面的污染，以使观测面干净和夹杂物的形态不受影响。
优选地，所述抛光机将磨好的合金锭进行抛光采用金刚石抛光剂进行抛磨。
优选地，所述抛光机的转速控制在1000～1400r/min，抛光时间控制在1～3min。
优选地，所述用带有刻度的显微镜目镜测量夹杂物的尺寸包括测量球形或环状的夹杂物的直径或测量多边形夹杂物的最大尺寸。
本发明通过采用倒置式显微镜，使试样观察面水平至于显微镜上，弥补了试样在制备过程中产生角度倾斜，并且成像视场宽广，提高了非晶金属夹杂物检测的准确度。本发明还具有操作简单，工艺成熟、适用范围广等优点。
附图说明
图1是非晶、纳米晶合金锭中夹杂物的检测的方法流程图；
图2是非晶合金锭中的夹杂物示意图；以及
图3是纳米晶合金锭中的夹杂物示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1是根据本发明实施例的快速检测非晶带材磁性能的方法流程图。
在步骤101，在冶炼过程完成后，将非晶、纳米晶合金液浇铸到高20mm、Φ10mm模具中，浇铸成合金锭。
在步骤102，根据步骤101中选取的测量样品，用砂轮机将合金锭的端面的氧化层去掉，然后依次用200、400、800、1000目水砂纸将合金锭的端面磨光。
在步骤103，将磨好的试样在抛光机的抛光布上进行抛光，抛光时使用金刚石抛光剂进行抛磨，使磨面成为无划痕的光滑镜面。抛光操作目的在于去除细磨时所留下的细微磨痕，最主要是要避免夹杂物的剥落、变形或抛光表面被污染，以使观察面尽可能干净及夹杂物的形态不受影响，使磨面成为无划痕的光滑镜面。在一个发明实施例中，抛光机的转速控制在1000～1400r/min，抛光时间控制在1～3min。
在步骤104，利用倒置式金相显微镜无遗漏地观察整个抛光面，在一个发明实施例中，非晶、纳米晶钢锭中的夹杂物有以下两类：
C类(硅酸盐类)，一般为尺寸较大(直径＞8μm)的单个呈黑色或深灰色球状、或者浅灰色的多边形夹杂物。
D类(球状氧化物类)，一般为尺寸较小(直径＜8μm)的单个呈黑色或深灰色球状或者环形夹杂物。
在步骤105，利用带有刻度的显微镜目前测量夹杂物的尺寸，然后根据尺寸范围计算每100平方毫米夹杂物的个数。在一个发明实施例中，球形或环状的夹杂物测量其直径，多边形的夹杂物测量其最大尺寸。具体例子说明如下：
例1：将非晶合金在冶炼过程之后取样浇注成20mm、Φ10mm的钢锭，用砂轮机将端面的氧化皮处理掉，然后依次用200、400、800、1000目水砂纸将端面磨光。将磨好的试样在抛光机的抛光布上进行抛光，抛光时使用金刚石抛光剂进行抛磨，使磨面成为无划痕的光滑镜面。抛光机的转速为1400r/min，抛光时间2分钟。经过观测，用倒置式显微镜对整个抛光面观察，如图2所示，整个观测过程中检测到2个夹杂物，尺寸在8μm以上的1个，尺寸8μm以内的1个。测试结果为每100平方毫米2.55个夹杂物。
例2：将纳米晶合金在冶炼过程之后取样浇注成20mm、Φ10mm的钢锭，用砂轮机将端面的氧化皮处理掉，然后依次用200、400、800、1000目水砂纸将端面磨光。将磨好的试样在抛光机的抛光布上进行抛光，抛光时使用金刚石抛光剂进行抛磨，使磨面成为无划痕的光滑镜面；抛光机的转速为1400r/min，抛光时间2分钟。经过观测，用倒置式显微镜对整个抛光面观察，如图3所示，整个观测过程中检测到2个夹杂物，尺寸在8μm以上的0个，尺寸8μm以内的2个。测试结果为每100平方毫米2.55个夹杂物。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种非晶、纳米晶合金锭中夹杂物的检测方法，包括：
在冶炼过程完成后，将合金液浇铸入模具中，浇铸成合金锭；
用砂轮机将合金锭的端面的氧化层去掉，然后将合金锭的端面磨光；
用抛光机将磨好的合金锭进行抛光；
用倒置式显微镜观察抛光后的合金锭，确定夹杂物类别；
用带有刻度的显微镜目镜测量夹杂物的尺寸，并根据尺寸范围计算每100平方毫米夹杂物的个数，所述用带有刻度的显微镜目镜测量夹杂物的尺寸包括测量球形或环状的夹杂物的直径或测量多边形夹杂物的最大尺寸；
其中，所述抛光机将磨好的合金锭进行抛光采用金刚石抛光剂进行抛磨；
所述抛光机的转速控制在1000～1400r/min，抛光时间控制在1～3min。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浇铸模具优选尺寸为高20mm、Φ10mm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述合金锭端面磨光为依次用200、400、800、1000目水砂纸将合金锭的端面磨光。
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