CN108918522A - 一种盐浴桥梁缆索用盘条组织评定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种盐浴桥梁缆索用盘条组织评定方法，属于盘条组织评定技术领域。包括(1)取样；(2)机械处理；(3)浸蚀：用低浓度硝酸酒精溶液浸蚀试样，然后用酒精清洗、吹干；(4)初步观察：在体视显微镜下观察试样，找到心部深色区域并标记该区域；(5)再浸蚀：用高浓度硝酸酒精溶液浸蚀试样；(6)金相显微镜观察：在金相显微镜下，先用低倍数物镜寻找步骤(4)中的标记区域，把该区域移至视场中间，换用50倍物镜观察该区域；(7)等级评定：将盘条心部深色区域中碳化物数量及分布面积与盐浴后心部碳化物的评级谱图对比，进行评级。本发明能够快速、准确的确定制备的盘条组织和用该盘条制成的镀锌钢丝的扭转性能是否符合相关标准。

Description

一种盐浴桥梁缆索用盘条组织评定方法
技术领域
本发明涉及盘条组织评定技术领域，特别是指一种盐浴桥梁缆索用盘条组织评定方法。
背景技术
在现有盘条制备过程中，为进一步提高盘条的性能，在盘条制备过程中会进行盐浴处理，而盐浴期间的工艺条件对盐浴后盘条的性能会产生影响。发明人通过观察制备的盐浴盘条，发现在部分盘条的心部位置存在一种碳化物组织，该盐浴碳化物组织的存在与盐浴盘条制成的镀锌钢丝的扭转性能存在一定的联系。但是现有技术中，并没有相关盐浴碳化物组织的相关信息，也没有相关方法快速确定含有该碳化物组织数量多少的盐浴盘条，其制成的镀锌钢丝的扭转性能能满足相关指标，不利于盘条后续性能的检测和质量控制。
发明内容
为解决现有技术中的不足，本发明提供一种盐浴桥梁缆索用盘条组织评定方法，该方法能够快速、准确的确定制备的盘条组织和用该盘条制成的镀锌钢丝扭转性能是否符合相关标准。
为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：
本发明提供一种盐浴桥梁缆索用盘条组织评定方法，包括：
(1)取样：用切割机在盐浴后盘条上切取一段盘条作为金相试样，所述试样的长度为10-15mm；
(2)机械处理：将截取的试样进行研磨、镶嵌、再研磨和抛光处理；
(3)浸蚀：用低浓度硝酸酒精溶液浸蚀试样，然后用酒精清洗、吹干；
(4)初步观察：在体视显微镜下观察试样，找到心部深色区域并标记该区域；
(5)再浸蚀：用高浓度硝酸酒精溶液浸蚀试样，然后用酒精清洗、吹干；
(6)金相显微镜观察：在金相显微镜下，先用低倍数物镜寻找步骤(4)中的标记区域，把该区域移至视场中间，换用50倍物镜观察该区域；
(7)等级评定：观察盘条心部深色区域中碳化物数量及分布面积，与盐浴后心部碳化物的评级谱图对比，进行评级。
进一步的，在进行盐浴桥梁缆索用盘条组织评级之前，首先通过对盐浴盘条的大量检测和分析，确定盐浴后盘条心部碳化物数量及分布面积与盘条扭转性能的关系，制定出盐浴后心部碳化物的评级谱图。
优选的，所述步骤(3)中，硝酸酒精溶液的浓度为2-3％，浸蚀时间为10秒。
优选的，所述步骤(4)中，标记为用金属刻字笔沿深色区域边缘把该区域圈起来。
优选的，所述步骤(5)中，硝酸酒精溶液的浓度为4-6％，浸蚀时间为10秒。
优选的，所述标记区域直径约为4mm。
优选的，所述步骤(6)中，低倍数物镜放大倍数为5倍的物镜。
进一步的，所述步骤(7)中，金相显微镜观察时采用最恶劣视场评定方法确定谱图，然后与所述盐浴后心部碳化物的评级谱图进行对比评级。
进一步的，在评级过程中，介于两个级别之间，记为较高一级。
本发明发现一种新的组织，该组织特征为珠光体的基体上分布着球状碳化物，由于该组织仅在盐浴后盘条中发现，我们把这种组织称为盐浴心部碳化物组织，出现位置多在盘条心部，故评定过程中选取标记区域在盘条的心部。
本发明具有以下有益效果：
①本发明把制好的试样用稀硝酸酒精浸蚀，然后在体视显微镜下观察，找到或深色区域，用尖锐的金属刻字笔沿深色区域边缘把该区域圈起来，然后用高浓度的硝酸酒精浸蚀，把试样放到金相显微显微镜下观察，先用5X物镜找到圈起来的心部深色区域，把该区域移到视场中心，再用50X的物镜观察该圈起来的心部深色区域。对于直径为13mm的盘条来说，整个横截面积为πr2＝132.66mm2，而圈起来的深色区域直径只有约4mm左右，面积为πr2＝12.56mm2，占整个横截面积的10.56％，比传统的检验方法检验整个横截面效率提高90％；
②通过不断试验，用户反复试用验证，反馈和优化改进，盘条盐浴后心部碳化物级别控制在小于或等于1.0级时，能满足用户5mm 1960MPa级和6.2mm 1960MPa级镀锌钢丝的扭转性能和其他指标的要求，并取得桥梁方面的认可，盘条盐浴后心部碳化物级别大于或等于1.5级时则容易引起镀锌钢丝扭转性能指标不合格；
③盐浴后心部碳物化评级图谱的制订和应用，对最佳QS87Mn、QS92Si等盐浴热处理工艺的制定起了重要作用，对盘条盐浴后质量控制起到了积极作用。
附图说明
图1为盘条盐浴热处理前的心部显微镜照片；
图2为盘条盐浴热处理前的心部扫描电镜照片；
图3为盘条盐浴热处理后心部碳化物组织显微镜照片；
图4为盘条盐浴热处理后心部碳化物组织扫描电镜照片；
图5为本发明实施例2中标记区域示意图；
图6为本发明盘条心部组织碳化物的扫描电镜照片；
图7为本发明的0级500倍下盘条盐浴后心部碳化物的评级谱图；
图8为本发明的0.5级500倍下盘条盐浴后心部碳化物的评级谱图；
图9为本发明的1.0级500倍下盘条盐浴后心部碳化物的评级谱图；
图10为本发明1.5级500倍下盘条盐浴后心部碳化物的评级谱图；
图11为本发明的2.0级500倍下盘条盐浴后心部碳化物的评级谱图；
图12为本发明的2.5级500倍下盘条盐浴后心部碳化物的评级谱图；
图13为本发明的3.0级500倍下盘条盐浴后心部碳化物的评级谱图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
下述实施例中所用的材料、试剂等，均可从商业途径得到。
实施例1
盐浴后心部碳化物的评级谱图的制定：
(1)取盐浴热处理前盘条，观察盘条心部，得到显微镜照片(图1)和扫描电镜照片(图2)；
(2)取盐浴热处理后得到的盘条，观察盘条心部组织，采用最恶劣视场评定方法确定谱图得到显微镜照片(图3)和扫描电镜照片(图4)；
(3)测定步骤(2)中盐浴盘条制成的镀锌钢丝的扭转性能；
(4)测定不同盐浴热处理后得到的盘条，观察盘条心部，根据盘条心部碳化物数量及分布面积的大小与用该盘条制成的成品镀锌钢丝扭转性能之间的关系，确定盐浴后心部碳化物的评级谱图。
对比盐浴热处理前后的显微镜照片和电子显微镜照片可知，盐浴热处理后盘条心部出现大量的碳化物组织，用能谱仪测定盐浴热处理前后盘条心部组织的组成，结果见表1和表2。
表1盐浴热处理前心部成分
表2盐浴热处理后心部碳化物成分
从成分来看，盐浴热处理后心部碳化物Cr含量由原来的0.29％上升到2.60％，增加将近10倍，Mn含量由原来的0.57％，上升到2.10％，增加将近5倍。由此可知，盐浴热处理工艺对盘条的微观结构存在影响，其性能较盐浴热处理之前也有改变，具体的影响，需要通过盐浴后心部碳化物的评级谱图来快速确定。
经过不断试验，用户反复试用验证，反馈和优化改进，得到盐浴后心部碳化物的评级谱图具体为：
0级：无盐浴后心部碳化物组织(见图7)；
0.5级：视场中有一条沿晶界分布的细条状碳化物组织，其它为沿晶界断续点状分布，分布面积小于三分之一视场范围(见图8)；
1级：视场中有2～3条沿晶界分布的细条状碳化物组织，其它为沿晶界断续点状分布，分布面积大于或等于三分之一视场范围，小于二分之一视场范围(见图9)；
1.5级：视场中有4条以上沿晶界分布的细条状碳化物组织，其它为沿晶界断续点状分布，分布面积等于二分之一视场范围(见图10)；
2级：视场中有4条以上沿晶界分布的碳化物组织且呈现密集大块状，其它为沿晶界断续点状分布，分布面积大于二分之一视场范围，小于三分之二视场范围(见图11)；
2.5级：视场中有4条以上沿晶界分布的碳化物组织且呈现密集大块状，其它为沿晶界断续点状分布，分布面积大于三分之二视场范围，小于整个视场范围(见图12)；
3级：细条状或密集大块状碳化物分布整个视场范围(见图13)。
用盐浴盘条制成的成品镀锌钢丝，标准要求其扭转次数大于等于14次，当心部碳化物级别为0级时，扭转次数可以达到30次以上，当心部碳化物级别为0.5级时，扭转次数为20～30次，当心部碳化物级别为1.0级时，扭转次数为14～20次，当心部碳化物级别为1.5级时，扭转次数为12～18次，不稳定，当心部碳化物级别为2.0级及以上时，扭转次数基本就14次以下了，且不稳定。经用户反复试用、验证，盘条盐浴后心部碳化物级别在小于或等于1.0级时，能满足用户5mm 1960MPa级和6.2mm1960MPa级镀锌钢丝的扭转性能和其他指标的要求，并取得桥梁方面的认可；但是，当盘条盐浴后心部碳化物级别大于或等于1.5级时，则容易引起扭转性能指标不合格。
实施例2
一种盐浴桥梁缆索用盘条组织评定方法，包括
(1)取样：用切割机在盐浴后盘条上切取一段盘条作为金相试样，所述试样的长度为10-15mm；
(2)机械处理：将截取的试样进行研磨、镶嵌、再研磨和抛光处理，具体为：首先用MP-J金相试样磨平机磨去毛刺；然后用Opal410金相试样镶嵌机镶嵌试样，用Saphir375自动磨样机磨平试样，用400#、800#水磨砂纸粗磨试样，然后用400#、600#金相砂纸手工细磨制试样；在PG-2C金相试样抛光机上抛光试样，抛光时为便于抛光，喷少量的2.5μm金刚石喷雾抛光剂；
(3)浸蚀：用2％的硝酸酒精浸蚀10秒钟，然后用酒精清洗、吹干；
(4)初步观察：在体视显微镜下观察试样，找到心部深色区域用金属刻字笔沿深色区域边缘把该区域圈起来标记该区域(见图5)，标记区域直径为约4mm；
(5)再浸蚀：用4-6％的硝酸酒精浸蚀10秒钟，然后用酒精清洗、吹干；
(6)金相显微镜观察：在金相显微镜下，先用5倍的物镜寻找步骤(4)中的标记区域，把该区域移至视场中间，换用50倍物镜观察该区域(见图3)；
(7)等级评定：采用最恶劣视场评定方法确定谱图，观察盘条心部深色区域中碳化物数量及分布面积，将最恶劣视场与盐浴后心部碳化物的评级谱图对比，进行评级，在评级过程中，介于两个级别之间，记为较高一级。
综上，本发明提供的盐浴桥梁缆索用盘条组织评定方法简单，能够快速准确的确定盐浴盘条制成的镀锌钢丝的扭转性能是否符合标准。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种盐浴桥梁缆索用盘条组织评定方法，其特征在于，包括：
(1)取样：用切割机在盐浴后盘条上切取一段盘条作为金相试样，所述试样的长度为10-15mm；
(2)机械处理：将截取的试样进行研磨、镶嵌、再研磨和抛光处理；
(3)浸蚀：用低浓度硝酸酒精溶液浸蚀试样，然后用酒精清洗、吹干；
(4)初步观察：在体视显微镜下观察试样，找到心部深色区域并标记该区域；
(5)再浸蚀：用高浓度硝酸酒精溶液浸蚀试样，然后用酒精清洗、吹干；
(6)金相显微镜观察：在金相显微镜下，先用低倍数物镜寻找步骤(4)中的标记区域，把该区域移至视场中间，换用50倍物镜观察该区域；
(7)等级评定：观察盘条心部深色区域中碳化物数量及分布面积，与盐浴后心部碳化物的评级谱图对比，进行评级。
2.根据权利要求1所述的盐浴桥梁缆索用盘条组织评定方法，其特征在于，在进行盐浴桥梁缆索用盘条组织评级之前，首先通过对盐浴盘条的大量检测和分析，确定盐浴后盘条心部碳化物数量及分布面积与用该盘条制成的镀锌钢丝扭转性能的关系，制定盐浴后心部碳化物的评级谱图。
3.根据权利要求1所述的盐浴桥梁缆索用盘条组织评定方法，其特征在于，所述步骤(3)中，硝酸酒精溶液的浓度为2-3％，浸蚀时间为10秒。
4.根据权利要求3所述的盐浴桥梁缆索用盘条组织评定方法，其特征在于，所述步骤(4)中，标记为用金属刻字笔沿深色区域边缘把该区域圈起来。
5.根据权利要求3所述的盐浴桥梁缆索用盘条组织评定方法，其特征在于，所述步骤(5)中，硝酸酒精溶液的浓度为4-6％，浸蚀时间为10秒。
6.根据权利要求3所述的盐浴桥梁缆索用盘条组织评定方法，其特征在于，所述标记区域直径约为4mm。
7.根据权利要求3所述的盐浴桥梁缆索用盘条组织评定方法，其特征在于，所述步骤(6)中，低倍数物镜物放大倍数为5倍的物镜。
8.根据权利要求3所述的盐浴桥梁缆索用盘条组织评定方法，其特征在于，所述步骤(7)中，金相显微镜观察时采用最恶劣视场评定方法确定谱图，然后与所述盐浴后心部碳化物的评级谱图进行对比评级。
9.根据权利要求8所述的盐浴桥梁缆索用盘条组织评定方法，其特征在于，在评级过程中，介于两个级别之间，记为较高一级。
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