CN108627514A - 硅钢中铁素体含量的定量检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硅钢中铁素体含量的定量检测方法，包括以下步骤：S1：在硅钢上预先画好试样尺寸，从硅钢上截取试样；S2：试样经过高温、冷却、高温和冷却；S3：分别对试样的检测面进行水磨和抛光，然后用清水冲洗该检测面；S4：将S3中抛光好的试样的两端分别连接电源的正极、负极，再将试样放入盛有侵蚀剂的塑料杯中，接通电源，侵蚀，侵蚀结束后用烘干设备将其烘干；S5：通过显微镜采集n张被腐蚀面的影像图；S6：根据试样的每一张影像图，计算每一张影像图中铁素体的平均含量；S7：根据试样的每一张影像图得到的铁素体含量的平均值，计算试样中铁素体的平均含量。通过上述方式，本发明能够提高硅钢中铁素体含量的检测精度。

Description

硅钢中铁素体含量的定量检测方法
技术领域
本发明属于钢铁材料检测技术领域，特别是涉及一种硅钢中铁素体含量的检测方法。
背景技术
奥氏体和铁素体的含量对钢材料的力学性能、耐腐蚀性和加工性能有很大影响，正确测定其铁素体含量就成为至关重要的问题。
目前测定铁素体较实用的是使用化学分析-图谱法，只要测出奥氏体及钢材料的化学成分就能很快判定铁素体含量。生产实际中，如果使用便携式光谱分析仪，就能实现奥氏体及双相不锈钢铁素体含量的现场无损快速判断。而这些图谱用于半定量地预测不锈钢中铁素体含量也是比较有效地。中国专利CN 105606539 A公布了一种“DP780双相钢马氏体、铁素体、贝氏体含量检测方法”，通过光谱仪直接测定DP780中Si、Mn、Cr、Nb元素的质量百分含量，再与快冷工艺中的终轧温度T终轧、铁素体转变温度T铁素体、空置时间t空冷、卷取温度T卷取两两之间的交互性作用，计算出DP780中铁素体的质量百分含量。
大量的试验和调查表明，由于热工艺因素、成分化学分析误差以及组织本身的误差与局限性等综合因素的影响，将会在计算值与实测值之间造成较大的偏差。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种硅钢中铁素体含量的定量检测方法，能够提高硅钢中铁素体含量的检测精度。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种耐磨型护套层，包括以下步骤：
S1：选取试样在硅钢上预先画好200-300mm2的试样尺寸，采用氧气切割法从硅钢上截取试样；
S2：表面热处理将试样置于750-800°高温中加热10-15min，再淬入盐水中冷却至室温，然后在160-170°高温中加热20-30min，再冷却至室温；
S3：水磨和抛光分别对试样的检测面进行水磨和抛光，水磨时添加丙烯酸乳液作为保护剂，然后用清水冲洗该检测面，并用酒精清洗吹干；
S4：腐蚀将S3中抛光好的试样的两端分别连接电源的正极、负极，再将试样放入盛有侵蚀剂的塑料杯中，保证试样的检测面与电源的负极平行，接通电源，1-3V侵蚀5-60s，侵蚀结束后用塑料镊子夹持试样并用烘干设备将其烘干，最佳时间以金相组织显示清晰为宜；
S5：采集影像图在试样的被腐蚀面涂覆一层保护层，再置于压平器下压平，去除保护层后通过显微镜采集n张被腐蚀面的影像图；
S6：分数据计算根据试样的每一张影像图，采用公式计算每一张影像图中铁素体的平均含量；
式中：φ——每一张影像图中铁素体含量的平均值；
d——检测的视场数目；
Pi——第i个视场内切割到的铁素体占据直尺格数；
Pa——Pi数值中最大的一位数值；
Pb——Pi数值中最小的一位数值；
S7：总数据计算根据试样的每一张影像图得到的铁素体含量的平均值，采用公式计算试样中铁素体的平均含量；
式中：A——试样中铁素体含量的平均值；
n——采集的影像图数目；
φx——第x张影像图中铁素体的平均含量。
进一步地说，试样截取的方式为：当硅钢为矩形截面时，从硅钢的长边边缘到中心之间的区域截取；当硅钢为圆形、六角形、正方形截面时，从硅钢的边缘到中心之间的区域截取。
进一步地说，水磨时分别使用180#、600#和1000#的水磨砂纸进行打磨。
进一步地说，抛光时分别使用10μm和5μm的金刚石喷雾抛光剂进行抛光。
进一步地说，所述侵蚀剂包括(按体积百分数计)5-10％氢氟酸、5-10％硝酸和80-90％纯净水。
进一步地说，所述保护层为橡皮泥层。
进一步地说，压平时，从试样的两端向中部下压。
本发明的有益效果具有以下几点：
1、本发明依次将试样通过表面热处理、水磨、抛光和腐蚀等工序，然后采集试样腐蚀面的影像图，测定其铁素体含量，检测结果更加准确；
2、本发明先对采集到的腐蚀面的每一张影像图进行测定，为保证视场内切割到的铁素体占据直尺格数数目的整齐性，先去除两端值，即最大值和最小值，再计算每一张影像图的铁素体含量，然后根据每一张影像图的铁素体含量值计算试样整体的铁素体含量，该计算方法能够提高铁素体含量的检测精度；
3、本发明水磨时分别使用180#、600#和1000#的水磨砂纸进行打磨，由粗到细打磨试样检测面的表面，水磨砂纸与试样表面具有较高的摩擦力，同时不会给试样表面带来划伤，不会影响试样的观察；水磨时添加丙烯酸乳液作为保护剂，可以提高试样表面的光泽度；
4、本发明抛光时分别使用10μm和5μm的金刚石喷雾抛光剂进行抛光，提高试样表面的抛光效果；
5、本发明对试样进行压平时，在腐蚀面涂覆一层保护层，能够保证压平时不会影响腐蚀面的表面结构；
6、本发明压平时，从试样的两端向中部下压，提高试样的平整性，避免出现凹槽。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例：硅钢中铁素体含量的定量检测方法，本发明包括以下步骤：
S1：选取试样在硅钢上预先画好200-300mm2的试样尺寸，采用氧气切割法从硅钢上截取试样；
S2：表面热处理将试样置于750-800°高温中加热10-15min，再淬入盐水中冷却至室温，然后在160-170°高温中加热20-30min，再冷却至室温；
S3：水磨和抛光分别对试样的检测面进行水磨和抛光，水磨时添加丙烯酸乳液作为保护剂，然后用清水冲洗该检测面，并用酒精清洗吹干；
S4：腐蚀将S3中抛光好的试样的两端分别连接电源的正极、负极，再将试样放入盛有侵蚀剂的塑料杯中，保证试样的检测面与电源的负极平行，接通电源，1-3V侵蚀5-60s，侵蚀结束后用塑料镊子夹持试样并用烘干设备将其烘干，最佳时间以金相组织显示清晰为宜；
S5：采集影像图在试样的被腐蚀面涂覆一层保护层，再置于压平器下压平，去除保护层后通过显微镜采集n张被腐蚀面的影像图；
S6：分数据计算根据试样的每一张影像图，采用公式计算每一张影像图中铁素体的平均含量；
式中：φ——每一张影像图中铁素体含量的平均值；
d——检测的视场数目；
Pi——第i个视场内切割到的铁素体占据直尺格数；
Pa——Pi数值中最大的一位数值；
Pb——Pi数值中最小的一位数值；
S7：总数据计算根据试样的每一张影像图得到的铁素体含量的平均值，采用公式计算试样中铁素体的平均含量；
式中：A——试样中铁素体含量的平均值；
n——采集的影像图数目；
φx——第x张影像图中铁素体的平均含量。
试样截取的方式为：当硅钢为矩形截面时，从硅钢的长边边缘到中心之间的区域截取；当硅钢为圆形、六角形、正方形截面时，从硅钢的边缘到中心之间的区域截取。
水磨时分别使用180#、600#和1000#的水磨砂纸进行打磨。
抛光时分别使用10μm和5μm的金刚石喷雾抛光剂进行抛光。
所述侵蚀剂包括(按体积百分数计)5-10％氢氟酸、5-10％硝酸和80-90％纯净水。
所述保护层为橡皮泥层。
压平时，从试样的两端向中部下压。
在一个视场内，铁素体分布不均匀时，须将测微目镜的直尺沿水平和垂直方向各测量一次，取平均值作为该视场内平均格数。当铁素体在视场内呈明显的方向性分布时，则将直尺与此方向成45°角测量一次即可。
铁素体测试观测方法：在显微镜放大倍数不小于500倍的情况下，用带有100个刻度(格)的测微目镜或有100个分度的目镜片上的分度直尺(线)切割到的相对量(占100个格中的多少格)，所得数值即为该视场内铁素体的相对含量。移动载物台，更动视场位置，可以选测任意的视场数目，一般只须选择不少于10个有代表性视场。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种硅钢中铁素体含量的定量检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：选取试样在硅钢上预先画好200-300mm2的试样尺寸，采用氧气切割法从硅钢上截取试样；
S2：表面热处理将试样置于750-800°高温中加热10-15min，再淬入盐水中冷却至室温，然后在160-170°高温中加热20-30min，再冷却至室温；
S3：水磨和抛光分别对试样的检测面进行水磨和抛光，水磨时添加丙烯酸乳液作为保护剂，然后用清水冲洗该检测面，并用酒精清洗吹干；
S4：腐蚀将S3中抛光好的试样的两端分别连接电源的正极、负极，再将试样放入盛有侵蚀剂的塑料杯中，保证试样的检测面与电源的负极平行，接通电源，1-3V侵蚀5-60s，侵蚀结束后用塑料镊子夹持试样并用烘干设备将其烘干；
S5：采集影像图在试样的被腐蚀面涂覆一层保护层，再置于压平器下压平，去除保护层后通过显微镜采集n张被腐蚀面的影像图；
S6：分数据计算根据试样的每一张影像图，采用公式计算每一张影像图中铁素体的平均含量；
式中：φ——每一张影像图中铁素体含量的平均值；
d——检测的视场数目；
Pi——第i个视场内切割到的铁素体占据直尺格数；
Pa——Pi数值中最大的一位数值；
Pb——Pi数值中最小的一位数值；
S7：总数据计算根据试样的每一张影像图得到的铁素体含量的平均值，采用公式计算试样中铁素体的平均含量；
式中：A——试样中铁素体含量的平均值；
n——采集的影像图数目；
φx——第x张影像图中铁素体的平均含量。
2.根据权利要求1所述的硅钢中铁素体含量的定量检测方法，其特征在于：试样截取的方式为：当硅钢为矩形截面时，从硅钢的长边边缘到中心之间的区域截取；当硅钢为圆形、六角形、正方形截面时，从硅钢的边缘到中心之间的区域截取。
3.根据权利要求1所述的硅钢中铁素体含量的定量检测方法，其特征在于：水磨时分别使用180#、600#和1000#的水磨砂纸进行打磨。
4.根据权利要求1所述的硅钢中铁素体含量的定量检测方法，其特征在于：抛光时分别使用10μm和5μm的金刚石喷雾抛光剂进行抛光。
5.根据权利要求1所述的硅钢中铁素体含量的定量检测方法，其特征在于：所述侵蚀剂包括(按体积百分数计)5-10％氢氟酸、5-10％硝酸和80-90％纯净水。
6.根据权利要求1所述的硅钢中铁素体含量的定量检测方法，其特征在于：所述保护层为橡皮泥层。
7.根据权利要求1所述的硅钢中铁素体含量的定量检测方法，其特征在于：压平时，从试样的两端向中部下压。
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