CN105716929A - 连铸坯中心缩孔定量评定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连铸坯中心缩孔定量评定方法，该方法包括以下步骤：步骤一、铸坯取样；步骤二、对铸坯沿中心线取垂直纵向低倍试样，并对试样的表面粗糙度进行加工；步骤三、对所述试样进行除油清理，再用冷水漂洗，然后将工件表面水分进行干燥处理；步骤四、将强酸溶液加热至60℃至70℃，将所述试样置于所述盐酸溶液中进行酸洗，酸洗时间为10至30分钟；用弱碱溶液对所述酸洗后的试样表面进行刷洗，再在水中冲洗；步骤五、将热酸洗后的试样吹干后置于散光灯下对中心缩孔进行观察和测量。本发明具有操作简单、使用效果好、结果快速准确等优点。方便了铸坯中心缩孔定量检测，为连铸工艺提供准确、有效的理论依据。

Description

连铸坯中心缩孔定量评定方法

技术领域

本发明涉及冶金检测技术领域，具体涉及一种连铸坯中心缩孔定量评定方法。

背景技术

近20年来，我国连铸生产和连铸技术的进步，推动了整个钢铁行业的发展。连铸技术作为钢铁工业水平的标志之一，已经成为钢铁生产发展的主要技术动力。随着生产能力的提高和市场时常需求的丰富多彩，铸坯质量保证越发显其重要性。连铸坯质量检验是连铸生产质量保证的关键手段之一。

连铸坯在凝固过程中，沿液相穴尤其是凝固末端钢水补缩受阻，在铸坯中心形成了疏松，严重时会形成断续的缩孔。中心疏松和缩孔的存在会对产品质量带来严重的危害，准确描述铸坯的中心缩孔缺陷，对连铸工艺的改进具有重要意义。

在连铸生产中经常采用硫印法、热酸洗法和冷酸洗法三种低倍检测方法检测铸坯质量。而热酸洗法和冷酸洗法可以检测连铸坯中心疏松和中心缩孔程度。

热酸洗法是比较常用的方法，把加工好的试样放在稀盐酸中加热一段时间，由于稀盐酸对钢的裂纹周围的偏析物、夹杂、晶界和基体都有不同程度的腐蚀，因此，经热酸洗的表面显现出裂纹、偏析聚集区、夹杂及晶界等。热酸洗法一般只对铸坯的横向低倍评级且不能定量评价，有很大的人为因素影响，另外根据实践发现横向低倍对缩孔评级具有很大的局限性，横向低倍只能从表面一个点的位置对缩孔评价，但缩孔在铸坯上的出现不是全部连续的，横向低倍取样的位置对缩孔是否出现以及缩孔的大小有很大的影响。

专利申请号201310226194.2“一种连铸坯中心疏松或中心缩孔定量评定方法”，本发明公开了一种连铸坯中心疏松或中心缩孔定量评定方法,该方法在连铸坯厚度四分之一和铸坯中心分别切取大小相同的试样，经过加工使试样表面达到一定的光洁度，使用无水乙醇对试样表面进行清洗。根据QB/T2855-2007标准的测量方法，分别测量铸坯不同位置的两个试样的密度。连铸坯厚度四分之一处试样密度为ρ0，连铸坯中心试样密度为ρ，以[(ρ0-ρ)/ρ0]×100％的值表征中心疏松或中心缩孔的程度。此专利采用排水法测量密度方法粗糙操作比较繁琐，一方面因为操作因素影响较大，另一方面样品表面没有采取密封测量结果误差较大；此外该专利假定连铸坯厚度四分之一处选择样品致密度最大且和中心疏松区样品做比较，而实际中连铸坯厚度四分之一多为柱状晶且易出现裂纹和偏析，致密度多数情况下不应为最大位置，中心疏松区一般为等轴晶区和铸坯厚度四分之一柱状晶区比较不是最理想方法。

专利申请号201410792132.2“一种铸坯皮下质量的检测方法”，本发明涉及一种铸坯皮下质量的检测方法。该种铸坯皮下质量的检测方法，包括以下步骤：(1)冷却：对铸坯进行水冷或缓冷；(2)烧除：待铸坯冷却后，对铸坯的表面进行烧除，烧除铸坯表面的氧化铁皮及部分表面；其中烧除的深度为1～3mm；(3)清理：用水冲洗铸坯的烧除部位，并用氧气进行吹扫；(4)观察：通过铸坯的烧除部位观察铸坯皮下质量缺陷。该检测方法适用于在线或离线快速检查铸坯皮下质量。该发明侧重铸坯皮下质量检测，未涉及铸坯内部致密度的检测。

专利申请号201110004123.9“连铸坯凝固组织和缺陷枝晶腐蚀低倍检验试剂及制备方法”一种连铸坯凝固组织和缺陷枝晶腐蚀低倍检验试剂及制备方法，试剂组成成分按质量百分比为：氯化铜0.28～1.09％，氯化镁0.17～0.27％，氯化铁0.56～1.60％,质量浓度为36～38％的盐酸1.28～1.30％，无水乙醇54.70～55.80％，余量为水。制备方法为：在容器中加入水，再加入氯化铜、氯化镁、氯化铁和盐酸；待所加入的原料完全溶解后,再加入无水乙醇，搅拌均匀。本发明与现有技术相比，解决了其他腐蚀试剂无法清晰地显示连铸坯树枝晶凝固组织的问题，采用本发明的试剂进行连铸坯凝固组织和缺陷枝晶腐蚀低倍检验，显示的连铸钢坯内部缺陷具有不扩大、不缩小原样显示的特点。该发明属于传统的低倍检验在铸坯质量检测上的应用，检验周期比较长，人为因素影响比较大，对铸坯内部致密度没有严格的定量标准。

专利申请号201310597154.9“一种铸坯中心疏松定量化的测量方法”本发明利用疏松部位和致密部位密度不同的原理,从而对中心疏松进行定量化描述,并因此利用阿基米德原理,自主设计了铸坯密度测量装置,利用密度测量装置对铸坯的致密部位和疏松部位试样的密度测量,分别测量试样在水中和空气中质量,计算出试样的密度,从而对试样的中心疏松进行定量化描述。该发明侧重点在于测量铸坯中心疏松度，对铸坯中心缩孔的测量针对性不强，另外此发明易受环境(如空气压力、湿度)产生轻微影响，造成误差；试样测量前没有对试样表面进行密封处理，试样表面的疏松多孔没有考虑在内，造成结果测量值与实际值有一定偏差。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种连铸坯中心缩孔定量评定方法。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种连铸坯中心缩孔定量评定方法，所述的方法包括以下步骤：

步骤一、铸坯取样；

步骤二、对铸坯沿中心线取垂直纵向低倍试样，并对试样的表面粗糙度进行加工；

步骤三、对所述试样进行除油清理，再用冷水漂洗，然后将工件表面水分进行干燥处理；

步骤四、将强酸溶液加热至60℃至70℃，将所述试样置于所述盐酸溶液中进行酸洗，酸洗时间为10至30分钟；用弱碱溶液对所述酸洗后的试样表面进行刷洗，再在水中冲洗；

步骤五、将热酸洗后的试样吹干后置于散光灯下对中心缩孔进行观察和测量。

更进一步的技术方案是步骤一中取样的铸坯满足拉坯方向长度不小于400毫米。铸坯足够的长度保证缩孔评价的客观性和合理性。

更进一步的技术方案是步骤二中对试样的表面粗糙度进行加工满足R_a值为1.25μm。

更进一步的技术方案是步骤四中所述的强酸溶液是质量浓度为50％的酸溶液。

更进一步的技术方案是步骤四中的所述强酸溶液是盐酸溶液。

更进一步的技术方案是步骤四中所述在水中冲洗是在热水中冲洗。

更进一步的技术方案是步骤四中所述在水中冲洗的时间为1至2分钟。

更进一步的技术方案是步骤四中在水中冲洗是在流动的水中冲洗。

更进一步的技术方案是步骤五还包括：定义连铸坯纵向低倍的全长为L，纵向低倍中心线出现连续缩孔位置有i处，每处连续缩孔长度为L_i，∑L_i/L×100％的值为θ定义为连续缩孔比例。连续缩孔比例用来定量表征铸坯中心缩孔缺陷的程度。

更进一步的技术方案是步骤三中冷水温度低于10摄氏度；所述热水温度高于40摄氏度。

本发明通过对铸坯纵向低倍取样，对表面经过加过需R_a值达到1.25μm，经过常规热酸洗，对铸坯纵向低倍缩孔残余进行观察和测量，连铸坯纵向低倍的全长为L，纵向低倍中心线出现连续缩孔位置有i处，每处连续缩孔长度为L_i，∑L_i/L的值为θ定义为连续缩孔比例，连续缩孔比例用来定量表征铸坯中心缩孔缺陷的程度。本发明取样能快速准确的反映铸坯中心缩孔的情况，为连铸工艺提供了准确、有效的理论依据，同时为连铸坯缩孔的检测和评价，提供了一种新的技术思路。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明具有操作简单、使用效果好、结果快速准确等优点。本发明经实施应用，方便了铸坯中心缩孔定量检测，本发明能快速准确的反映铸坯中心缩孔的情况，为连铸工艺提供准确、有效的理论依据，并可在集团内部与同类钢铁企业推广应用，具有广阔的应用前景。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

下面结合实施例对本发明的具体实施方式进行详细描述。

实施例1

该实施例是运用本发明连铸坯中心缩孔定量评定方法，定量评定30Cr13不锈钢中包相对较高过热度铸坯中心缩孔程度。连铸生产横断面尺寸为200mm×200mm的30Cr13不锈钢小方坯，拉速0.7m.min^-1，中包过热度45℃；炼钢厂去铸坯试样430mm，对铸坯沿中心线取垂直纵向低倍试样，并对试样的表面粗糙度进行加工，表面加工R_a值达到1.25μm，酸洗前先把试样进行除油清理，将事先配置好的50％盐酸溶液加热至70℃，酸洗时间为13min，用弱碱溶液对试样表面进行刷洗，然后在流动的热水中冲洗2min，将热酸洗后的试样吹干后置于散光灯下对中心缩孔进行观察和测量，铸坯纵向低倍的全长为L为430mm，∑L_i为41.5mm，∑L_i/L×100％的值θ为9.651％。

实施例2

该实施例是运用本发明连铸坯中心缩孔定量评定方法，定量评定30Cr13不锈钢中包相对较低过热度铸坯中心缩孔程度。连铸生产横断面尺寸为200mm×200mm的30Cr13不锈钢小方坯，拉速0.75m.min^-1，中包过热度33℃；炼钢厂去铸坯试样470mm，对铸坯沿中心线取垂直纵向低倍试样，并对试样的表面粗糙度进行加工，表面加工R_a值达到1.25μm，酸洗前先把试样进行除油清理，将事先配置好的50％盐酸溶液加热至70℃，酸洗时间为13min，用弱碱溶液对试样表面进行刷洗，然后在流动的热水中冲洗2min，将热酸洗后的试样吹干后置于散光灯下对中心缩孔进行观察和测量，铸坯纵向低倍的全长为L为470mm，∑L_i为14.5mm，∑L_i/L×100％的值θ为3.085％。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一个实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (10)

1.一种连铸坯中心缩孔定量评定方法，其特征在于所述的方法包括以下步骤：

步骤一、铸坯取样；

步骤二、对铸坯沿中心线取垂直纵向低倍试样，并对试样的表面粗糙度进行加工；

步骤三、对所述试样进行除油清理，再用冷水漂洗，然后将工件表面水分进行干燥处理；

步骤四、将强酸溶液加热至60℃至70℃，将所述试样置于所述盐酸溶液中进行酸洗，酸洗时间为10至30分钟；用弱碱溶液对所述酸洗后的试样表面进行刷洗，再在水中冲洗；

步骤五、将热酸洗后的试样吹干后置于散光灯下对中心缩孔进行观察和测量。

2.根据权利要求1所述的连铸坯中心缩孔定量评定方法，其特征在于所述的步骤一中取样的铸坯满足拉坯方向长度不小于400毫米。

3.根据权利要求1所述的连铸坯中心缩孔定量评定方法，其特征在于所述的步骤二中对试样的表面粗糙度进行加工满足R_a值为1.25μm。

4.根据权利要求1所述的连铸坯中心缩孔定量评定方法，其特征在于所述的步骤四中所述的强酸溶液是质量浓度为50％的酸溶液。

5.根据权利要求1或4所述的连铸坯中心缩孔定量评定方法，其特征在于所述的步骤四中的所述强酸溶液是盐酸溶液。

6.根据权利要求1所述的连铸坯中心缩孔定量评定方法，其特征在于所述的步骤四中所述在水中冲洗是在热水中冲洗。

7.根据权利要求1所述的连铸坯中心缩孔定量评定方法，其特征在于所述的步骤四中所述在水中冲洗的时间为1至2分钟。

8.根据权利要求1所述的连铸坯中心缩孔定量评定方法，其特征在于所述的步骤四中在水中冲洗是在流动的水中冲洗。

9.根据权利要求1所述的连铸坯中心缩孔定量评定方法，其特征在于所述的步骤五还包括：定义连铸坯纵向低倍的全长为L，纵向低倍中心线出现连续缩孔位置有i处，每处连续缩孔长度为L_i，∑L_i/L×100％的值为θ定义为连续缩孔比例。

10.根据权利要求6所述的连铸坯中心缩孔定量评定方法，其特征在于所述的步骤三中冷水温度低于10摄氏度；所述热水温度高于40摄氏度。