CN106204682A - 一种帘线钢中不同尺寸夹杂物在三元相图中的表示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种帘线钢中不同尺寸夹杂物在三元相图中的表示方法,将夹杂物的表面分布统计所得数据进行筛选,确定试样中夹杂物的三种主要成分,并按重量百分比归一化处理;然后再将夹杂物按尺寸大小分类;最后将不同尺寸的夹杂物依次投影到三元相图中,并填充不同颜色,把三元相图依次叠加,分别形成二维图与三维图。将不同尺寸夹杂物的三元相图按顺序依次叠加填充不同颜色,形成立体的三元相图能够准确、直观地表示出夹杂物不同尺寸的分布情况,纵坐标数值越大,夹杂物的尺寸越大;点越密集,夹杂物的数量越多。过观察三元相图,可以了解夹杂物成分是否落在具有良好变形能力的区域内,为帘线钢的生产工艺提供有利依据。
Description
技术领域
本发明涉及一种帘线钢中不同尺寸夹杂物在三元相图中的表示方法,属于金属材料夹杂物分析领域。
背景技术
钢帘线是汽车子午线轮胎的主要材料,对胎体起到骨架支撑作用,用于提高轮胎的安全性、耐磨性以及疲劳性。我国钢帘线产品发展缓慢,主要原因之一就是受线材质量的制约。一般来说帘线钢需要拉到直径0.38mm以下,夹杂物是引起断丝的主要原因之一,因此,线材中对夹杂物的尺寸、数量、可变形性都需要严格控制。
帘线钢通常采用Si-Mn对钢水进行脱氧,夹杂物主要是MnO-Al2O3-SiO2系和CaO-Al2O3- SiO2系。
在金属材料中对非金属夹杂物进行分析时,常用三元相图或伪三元相图对夹杂物成分进行投影,以描述夹杂物的成分分布特征。中国专利《一种在三元相图中表示任意成分夹杂物数量的方法》(公开号CN 104182615 A)所公开的方法只能表达夹杂物的成分分布,对夹杂物的尺寸不能准确、直观地表达;所用到的云图不能表示夹杂物成分的具体分布,云图覆盖范围无法正确表示,存在较大误差;夹杂物数量多时,云图还会相互覆盖,影响数量的读取。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足,提供了一种能准确、直观地表示出夹杂物成分、尺寸、数量分布的方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为:一种帘线钢中不同尺寸夹杂物在三元相图中的表示方法,该方法具体包括以下步骤:
(1)将金相试样使用自动磨样机进行标准化制样;
(2)将步骤(1)中已处理的试样放入扫描电镜中,结合夹杂物自动分析软件进行夹杂物的表面分布统计;
(3)将夹杂物的表面分布统计所得数据进行筛选,确定试样中夹杂物的三种主要成分,并按重量百分比归一化处理;
(4)夹杂物按尺寸大小分类;
(5)将不同尺寸的夹杂物依次投影到三元相图中,并填充不同颜色,把三元相图依次叠加,分别形成二维图与三维图。
优选地,所述步骤(3)中,夹杂物的成分为夹杂物中的元素或元素所对应的化合物。
优选地,所述步骤(4)中,夹杂物尺寸大小分类具体区间为:1μm≤D<2μm,2μm≤D<3μm,3μm≤D<4μm,4μm≤D<5μm,5μm≤D<6μm,6μm≤D<7μm,7μm≤D<8μm,8μm≤D<9μm,9μm≤D<10μm, D≥10μm。
优选地,所述步骤(5)中,填充不同颜色时选取反差大的不同单色且不用渐进色。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
1、将不同尺寸夹杂物的三元相图按顺序依次叠加填充不同颜色,形成立体的三元相图能够准确、直观地表示出夹杂物不同尺寸的分布情况,纵坐标数值越大,夹杂物的尺寸越大;点越密集,夹杂物的数量越多。
2、通过观察三元相图,可以了解夹杂物成分是否落在具有良好变形能力的区域内,为帘线钢的生产工艺提供有利依据。
3、叠加而成的三维三元相图能克服传统三元相图二维分布状态的弊端,为研究帘线钢的洁净度和夹杂物控制提供重要依据。
附图说明
图1为本发明实施例1 SC82AM钢,CaO- Al2O3- SiO2系不同尺寸的夹杂物在三元相图中的三维示意图;
图2为本发明实施例1 SC82AM钢,CaO- Al2O3- SiO2系不同尺寸的夹杂物在三元相图中的二维示意图;
图3为本发明实施例2 SWRS87Mn钢,CaO- Al2O3- SiO2系不同尺寸的夹杂物在三元相图中的三维示意图;
图4为本发明实施例2 SWRS87Mn钢,CaO- Al2O3- SiO2系不同尺寸的夹杂物在三元相图中的二维示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1:
(1)本实施例使用 SC82AM钢制备金相试样,将镶嵌好的金相试样使用自动磨样机进行标准化制样;
(2)将步骤(1)中已处理的试样放入扫描电镜中,结合夹杂物自动分析软件进行夹杂物的表面分布统计,Minimun Size设置为1μm,Maximum Size设置为225μm;
(3)将夹杂物的表面分布统计所得数据进行筛选,按CaO- Al2O3- SiO2系夹杂物筛选出Ca-Si-Al类夹杂物,按重量百分比归一化处理换算成CaO、SiO2、Al2O3;
(4)以1μm为长度区间筛选数据,该区间具体为:1μm≤D<2μm,2μm≤D<3μm,3μm≤D<4μm,4μm≤D<5μm,5μm≤D<6μm,6μm≤D<7μm,7μm≤D<8μm,8μm≤D<9μm,9μm≤D<10μm,D≥10μm;
(5)将不同区间夹杂物的五个变量,即CaO、SiO2和Al2O3的尺寸、三种化合物的重量百分比以及个数,投影到相应的三元相图中。夹杂物中的CaO、SiO2和Al2O3重量百分比的表示方法与三元相图一致,不同尺寸的夹杂物用不同颜色表示,叠加成如图1所示,本文件中做了灰度处理。
实施例2
本实施例使用SWRS87Mn钢制备金相试样,所采用步骤及操作方法与上述实施例1相同,如图3所示,本文件中做了灰度处理。
除上述实施例外,本发明还包括有其他实施方式,凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案,均应落入本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种帘线钢中不同尺寸夹杂物在三元相图中的表示方法,其特征在于:该方法具体包括以下步骤:
(1)将金相试样使用自动磨样机进行标准化制样;
(2)将步骤(1)中已处理的试样放入扫描电镜中,结合夹杂物自动分析软件进行夹杂物的表面分布统计;
(3)将夹杂物的表面分布统计所得数据进行筛选,确定试样中夹杂物的三种主要成分,并按重量百分比归一化处理;
(4)夹杂物按尺寸大小分类;
(5)将不同尺寸的夹杂物依次投影到三元相图中,并填充不同颜色,把三元相图依次叠加,分别形成二维图与三维图。
2.根据权利要求1所述的一种帘线钢中不同尺寸夹杂物在三元相图中的表示方法,其特征在于:所述步骤(3)中,夹杂物的成分为夹杂物中的元素或元素所对应的化合物。
3.根据权利要求1所述的一种帘线钢中不同尺寸夹杂物在三元相图中的表示方法,其特征在于:所述步骤(4)中,夹杂物尺寸大小分类具体区间为:1μm≤D<2μm,2μm≤D<3μm,3μm≤D<4μm,4μm≤D<5μm,5μm≤D<6μm,6μm≤D<7μm,7μm≤D<8μm,8μm≤D<9μm,9μm≤D<10μm, D≥10μm。
4.根据权利要求1所述的一种帘线钢中不同尺寸夹杂物在三元相图中的表示方法,其特征在于:所述步骤(5)中,填充不同颜色时选取反差大的不同单色且不用渐进色。
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CN110646580A (zh) * | 2019-05-22 | 2020-01-03 | 广东韶钢松山股份有限公司 | 一种弹簧钢盘条非金属夹杂物的检测方法 |
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CN103045806A (zh) * | 2013-01-15 | 2013-04-17 | 北京科技大学 | 一种控制高强度低合金钢中低熔点夹杂物的方法 |
CN103630665A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-03-12 | 北京科技大学 | 分析钢中非金属夹杂物的多级取样、系统分析法 |
CN104182615A (zh) * | 2014-07-29 | 2014-12-03 | 北京科技大学 | 一种在三元相图中表示任意成分夹杂物数量的方法 |
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李殿明: "高品质钢浇铸过程夹杂物的预测分析", 《连铸》 * |
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