CN108802432A

CN108802432A - 高碳钢中大尺寸夹杂物的检测方法

Info

Publication number: CN108802432A
Application number: CN201810798414.1A
Authority: CN
Inventors: 秦树超; 黄翠环; 孟耀青; 赵昊乾; 田新中; 董庆; 孔令波; 逯志方; 王伟; 何背刚; 崔延文; 王欣; 吕海瑶; 丁香素; 郑永瑞; 郭晓培; 王玲霞
Original assignee: Xingtai Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Xingtai Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2018-07-19
Filing date: 2018-07-19
Publication date: 2018-11-13

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

高碳钢中大尺寸夹杂物的检测方法

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

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%。