CN108802432A - 高碳钢中大尺寸夹杂物的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高碳钢中大尺寸夹杂物的检测方法，其方法步骤为：（1）所述高碳钢产品在生产后的3天内取一段试样，然后将试样拉断；（2）对试样断口进行观察，确定断口上的白点位置；（3）对白点位置的夹杂物尺寸、成分进行检测分析。本方法通过拉断来快速初步定位大尺寸夹杂物的位置，便于对夹杂物进行检测分析，确定试样最大级别的夹杂物尺寸和数量，确定钢材产品的夹杂物控制水平，指导炼钢工艺的改进。本方法大大缩短了检测过程寻找夹杂物的时间，同时避免了常规检测方法中经常出现的漏检情况。
Description
技术领域
本发明属于钢铁材料检测领域，尤其是一种高碳钢中大尺寸夹杂物的检测方法。
背景技术
钢中非金属夹杂物的检测方法很多，传统普遍采用金相法对检验夹杂物的级别、大小以及通过进行归纳计算。金相只能检验钢材内部的某一个平面，无法检验某一体积内的夹杂物，而且检出夹杂物少，很少甚至无法检验出大尺寸夹杂物。近年开发的大样电解法可以检验某一体积内的所有夹杂物，但若要检验较大体积需非常长的时间。目前电解法只能检验几立方毫米体积内的夹杂物，检验体积小，同时电解过程时间较长，一般为7～15天，效率较低。对于以上传统方法，所检出的夹杂物仅是试样中的很小一部分，而对使用影响最大的大尺寸夹杂物检出概率极低，以上方法无法用于检验寻找大尺寸夹杂物。目前无寻找大尺寸夹杂物的有效方法，较有效预测大尺寸夹杂物的方法是极值法，它是根据金相法检出的夹杂物尺寸金相统计分析，从而计算出试样中大尺寸夹杂物的数量及尺寸的一种方法，但无法准确找到该大尺寸夹杂物。
公开号CN101995489A的专利申请公开了一种低温压力容器用钢夹杂物的检测方法，该方法需将试样加工成冲击试样，对冲击断面进行整体扫描，才能评价夹杂物的分布、尺寸和形貌。公开号CN105203383A的专利申请公开了一种简单可行的发蓝断口检验方法，该方法需将试样进行热处理，然后在发蓝温度将试样折断，观察断口非金属夹杂物的分布情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种检测速度快、效果好的高碳钢中大尺寸夹杂物的检测方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的方法步骤为：（1）所述高碳钢产品在生产后的3天内取一段试样，然后将试样拉断；
（2）对试样断口进行观察，确定断口上的白点位置；
（3）对白点位置的夹杂物尺寸、成分进行检测分析。
本发明所述步骤（1）中，试样Ф5mm～Ф20mm、长度250mm～400mm。
本发明所述步骤（3）中，采用扫描电子显微镜进行检测分析。
本发明所述高碳钢中的C≥0.50wt%。
本发明原理为：氢会导致试样在大尺寸夹杂物处首先断裂，因此将钢材试样拉断，断口白点位置即为大尺寸夹杂物的位置，如图5所示。这样通过拉断，即可快速初步定位大尺寸夹杂物的位置。由于钢材产品生产后超过3天钢中的氢会逐渐释放出来，导致拉伸断口没有明显的白点，所以试样须在3天内截取/制取并完成拉伸检验。夹杂物的尺寸为试样拉伸断裂的影响因素，导致试样断裂的白点位置的夹杂物为试样最大级别的夹杂物。当最大级别的夹杂物数量较多时，断口上会出现多个白点。当最大级别的夹杂物最大宽度小于25μm时，试样不会在夹杂物处首先断裂，所以拉伸断口上观察不到白点，如图6所示。所述最大级别的夹杂物指最大宽度为引起断裂的夹杂物最大宽度±5μm尺寸范围内的夹杂物。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过拉断来快速初步定位大尺寸夹杂物的位置，便于对夹杂物进行检测分析，确定试样最大级别的夹杂物尺寸和数量，确定钢材产品的夹杂物控制水平，指导炼钢工艺的改进。本发明大大缩短了检测过程寻找夹杂物的时间，同时避免了常规检测方法中经常出现的漏检情况。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例1试样断口的夹杂物照片；
图2是本发明实施例2试样断口的夹杂物照片；
图3是本发明实施例3试样断口的夹杂物照片；
图4是本发明实施例4试样断口的夹杂物照片；
图5是本发明实施例4试样的断口照片；
图6是本发明实施例5试样的断口照片。
具体实施方式
本高碳钢中大尺寸夹杂物的检测方法适用于C≥0.50wt%的高碳钢，所述方法步骤为：（1）取样：在钢坯或者轧制/锻造的钢材产品上截取/制取Ф5mm～Ф20mm、长度250mm～400mm的试样；在钢坯或者轧制/锻造的钢材产品生产/轧制/锻造后3天内进行取样。所述轧制/锻造的钢材产品为线材或棒材。
（2）拉断：将试样在拉伸试验机上拉断。
（3）观察：对试样断口进行肉眼观察，确定周围颜色较深、中心为白点的位置，所述白点位置的夹杂物为试样最大级别的夹杂物。
（4）检测：对断口白点位置的夹杂物尺寸、成分进行检测分析，最好利用扫描电子显微镜对断口白点位置的夹杂物尺寸、成分进行检测分析。
实施例1：本高碳钢中大尺寸夹杂物的检测方法具体如下所述。
所述高碳钢线材主要成分为（wt）：C 0.82%，Si 0.18%，Mn 0.80%，P 0.023%，S0.016%。从线材产品上制取Ф15×400mm的试样，在拉伸试验机上拉断，肉眼观察确定断口上周围颜色较深、中间为白点位置，然后利用扫描电镜观察白点位置的夹杂物，最大尺寸的（引起断裂的）夹杂物的最大宽度为31μm，夹杂物照片如附图1。夹杂物的组分为MgO%、Al2O3%、SiO2%、CaO%含量分别为5％、34％、31％、29％。
实施例2：本高碳钢中大尺寸夹杂物的检测方法具体如下所述。
所述高碳钢钢坯主要成分为（wt）：C 0.62%，Si 0.15%，Mn 0.50%，P 0.022%，S0.015%。从钢坯产品上制取Ф10×250mm的试样，在拉伸试验机上拉断，肉眼观察确定断口上周围颜色较深、中间为白点位置，然后利用扫描电镜观察白点位置的夹杂物，最大尺寸的（引起断裂的）夹杂物的最大宽度为92μm，夹杂物照片如附图2。夹杂物的组分为MgO%、Al2O3%、SiO2%、CaO%含量分别为4％、40％、29％、27％。
实施例3：本高碳钢中大尺寸夹杂物的检测方法具体如下所述。
所述高碳钢棒材主要成分为（wt）：C 0.72%，Si 0.35%，Mn 0.40%，P 0.018%，S0.013%。从棒材产品上截取Ф5×350mm的试样，在拉伸试验机上拉断，肉眼观察确定断口上周围颜色较深、中间为白点位置，然后利用扫描电镜观察白点位置的夹杂物，最大尺寸的（引起断裂的）夹杂物的最大宽度为35μm，夹杂物照片如附图3。夹杂物的组分为MgO%、Al2O3%、SiO2%、CaO%含量分别为21％、67％、7％、4％。
实施例4：本高碳钢中大尺寸夹杂物的检测方法具体如下所述。
所述高碳钢线材主要成分为（wt）：C 0.50%，Si 0.30%，Mn 0.42%，P 0.020%，S0.018%。线材产品上截取Ф20×300mm的试样，在拉伸试验机上拉断，肉眼观察确定断口上周围颜色较深、中间为白点位置，断口照片如附图5，然后利用扫描电镜观察白点位置的夹杂物，最大尺寸的（引起断裂的）夹杂物的最大宽度为83μm，夹杂物照片如附图4。夹杂物的组分为MgO%、Al2O3%、SiO2%、CaO%含量分别为3％、39％、33％、25％。
实施例5：本高碳钢中大尺寸夹杂物的检测方法具体如下所述。
所述高碳钢线材主要成分为（wt）：C 0.90%，Si 0.23%，Mn 0.50%，P 0.015%，S0.012%。线材产品上截取Ф12×320mm的试样，在拉伸试验机上拉断，肉眼观察断口无周围颜色较深、中间为白点位置，断口照片如附图6，表明该试样没有出现氢导致的夹杂物引起的断裂，试样最大级别的夹杂物最大宽度小于25μm。
Claims (4)
1.一种高碳钢中大尺寸夹杂物的检测方法，其特征在于，其方法步骤为：
（1）所述高碳钢产品在生产后的3天内取一段试样，然后将试样拉断；
（2）对试样断口进行观察，确定断口上的白点位置；
（3）对白点位置的夹杂物尺寸、成分进行检测分析。
2.根据权利要求1所述的高碳钢中大尺寸夹杂物的检测方法，其特征在于：所述步骤（1）中，试样Ф5mm～Ф20mm、长度250mm～400mm。
3.根据权利要求1所述的高碳钢中大尺寸夹杂物的检测方法，其特征在于：所述步骤（3）中，采用扫描电子显微镜进行检测分析。
4.根据权利要求1、2或3所述的高碳钢中大尺寸夹杂物的检测方法，其特征在于：所述高碳钢中的C≥0.50wt%。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109596658A (zh) * | 2018-12-31 | 2019-04-09 | 盛利维尔（中国）新材料技术股份有限公司 | 一种用于高强钢大颗粒夹杂检测的方法 |
| CN110987612A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-04-10 | 中天钢铁集团有限公司 | 一种硅脱氧钢用耐火材料使用过程抗剥落性能的评价方法 |
| CN111855733A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-10-30 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 检测中合金钢宏观断口处夹杂物和白点的兰脆工艺方法 |
| CN114136784A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-04 | 江苏沙钢集团有限公司 | 一种高强绞线用热轧高碳盘条质量控制检测方法和应用 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101135671A (zh) * | 2002-01-17 | 2008-03-05 | 日本精工株式会社 | 轴承用钢中大尺寸夹杂物的评估方法 |
| CN101216477A (zh) * | 2008-01-04 | 2008-07-09 | 莱芜钢铁股份有限公司 | 一种原位定量检测大型金属夹杂物的方法 |
| CN101995489A (zh) * | 2010-09-29 | 2011-03-30 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种低温压力容器用钢夹杂物的检测方法 |
| CN104007245A (zh) * | 2014-05-29 | 2014-08-27 | 西南交通大学 | 一种钢铁材料中最大非金属夹杂物尺寸的测试方法 |
| CN106644718A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-05-10 | 武汉钢铁股份有限公司 | 金属材料内部微小缺陷探测方法 |
| CN107132244A (zh) * | 2016-02-29 | 2017-09-05 | 鞍钢股份有限公司 | 一种钢中夹杂物定量评价方法 |
| CN108181170A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-19 | 北京北冶功能材料有限公司 | 钢铁材料裂纹形成时段的拉伸断口判定方法 |
-
2018
- 2018-07-19 CN CN201810798414.1A patent/CN108802432A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101135671A (zh) * | 2002-01-17 | 2008-03-05 | 日本精工株式会社 | 轴承用钢中大尺寸夹杂物的评估方法 |
| CN101216477A (zh) * | 2008-01-04 | 2008-07-09 | 莱芜钢铁股份有限公司 | 一种原位定量检测大型金属夹杂物的方法 |
| CN101995489A (zh) * | 2010-09-29 | 2011-03-30 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种低温压力容器用钢夹杂物的检测方法 |
| CN104007245A (zh) * | 2014-05-29 | 2014-08-27 | 西南交通大学 | 一种钢铁材料中最大非金属夹杂物尺寸的测试方法 |
| CN107132244A (zh) * | 2016-02-29 | 2017-09-05 | 鞍钢股份有限公司 | 一种钢中夹杂物定量评价方法 |
| CN106644718A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-05-10 | 武汉钢铁股份有限公司 | 金属材料内部微小缺陷探测方法 |
| CN108181170A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-19 | 北京北冶功能材料有限公司 | 钢铁材料裂纹形成时段的拉伸断口判定方法 |
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| 孙杰 等: "82B盘条断裂形式及原因分析", 《金属制品》 * |
| 张继明等: "高强钢中最大夹杂物的尺寸估计与疲劳强度预测", 《金属学报》 * |
| 杨新龙等: "82Ｂ盘条拉伸试验中黑心白点断口的成因", 《钢铁研究学报》 * |
| 沈训梁等: "车轴钢小试样及实物车轴中夹杂物尺寸对疲劳强度影响的差异分析", 《机械工程学报》 * |
| 蔡小锋等: "82B盘条断口典型形貌及产生原因分析", 《中国冶金》 * |
| 袁危平等: "对82B盘条拉伸试样断口形态的分析研究", 《天津冶金》 * |
| 赵捷 等: "大规格高碳钢盘条SWRH82B中的内部缺陷及形成原因", 《金属热处理》 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109596658A (zh) * | 2018-12-31 | 2019-04-09 | 盛利维尔（中国）新材料技术股份有限公司 | 一种用于高强钢大颗粒夹杂检测的方法 |
| CN110987612A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-04-10 | 中天钢铁集团有限公司 | 一种硅脱氧钢用耐火材料使用过程抗剥落性能的评价方法 |
| CN110987612B (zh) * | 2019-11-06 | 2023-08-01 | 中天钢铁集团有限公司 | 一种硅脱氧钢用耐火材料使用过程抗剥落性能的评价方法 |
| CN111855733A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-10-30 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 检测中合金钢宏观断口处夹杂物和白点的兰脆工艺方法 |
| CN114136784A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-04 | 江苏沙钢集团有限公司 | 一种高强绞线用热轧高碳盘条质量控制检测方法和应用 |
| CN114136784B (zh) * | 2021-11-30 | 2024-07-30 | 江苏沙钢集团有限公司 | 一种高强绞线用热轧高碳盘条质量控制检测方法和应用 |
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