CN113340903B - 一种轧制钢板分层的快速检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于钢板的缺陷检测领域，具体涉及一种轧制钢板分层的快速检测方法。该方法包括以下步骤：在待检测钢板厚度方向上选择检测位置进行打磨抛光，清洗，得到光洁面；使用腐蚀液对光洁面进行腐蚀处理，清洗腐蚀区域，观察钢板厚度方向是否存在偏析带；如存在偏析带，则认定钢板存在分层缺陷；所述腐蚀液为三氯化铁的硝酸乙醇溶液，所述硝酸乙醇溶液由硝酸和乙醇组成，其中硝酸的体积百分比为7～9％；所述腐蚀液中三氯化铁的质量分数为0.1～0.5％。本发明的轧制钢板分层的快速检测方法，针对中厚板，先处理形成光洁面，然后进行腐蚀处理，使偏析带能够明显显现，从而在不借助专用设备的前提下，现场快速检测钢板是否存在分层缺陷。

Description

一种轧制钢板分层的快速检测方法
技术领域
本发明属于钢板的缺陷检测领域，具体涉及一种轧制钢板分层的快速检测方法。
背景技术
钢板分层是中厚板制作过程中常见的缺陷，分层缺陷可能会导致钢板力学性能严重恶化，特别是沿钢板厚度方向的力学性能显著降低，钢板抗冲击性能、抗疲劳性能减弱，在承受板厚方向的拉应力时，极易产生钢板的层状撕裂。因此钢板分层是严重影响钢板质量的内部缺陷。
通常检测方法是：切割取样—制备金相试样—腐蚀—金相显微镜观察。该方法能够准确检测钢板分层，但也存在很大缺点：需要对钢板破坏性检测，需要借助专用设备金相显微镜观察，检测周期长且不利于现场快速检测和判断。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轧制钢板分层的快速检测方法，实现在不借助专用设备、不对钢板进行破坏性检测的前提下，现场快速检测钢板是否存在分层偏析。
为实现上述目的，本发明的轧制钢板分层的快速检测方法的技术方案是：
一种轧制钢板分层的快速检测方法，包括以下步骤：在待检测钢板厚度方向上选择检测位置进行打磨抛光，清洗，得到光洁面；使用腐蚀液对光洁面进行腐蚀处理，清洗腐蚀区域，观察钢板厚度方向是否存在偏析带；如存在偏析带，则认定钢板存在分层缺陷；
所述腐蚀液为三氯化铁的硝酸乙醇溶液，所述硝酸乙醇溶液由硝酸和乙醇组成，其中硝酸的体积百分比为7～9％；所述腐蚀液中三氯化铁的质量分数为0.1～0.5％。
本发明的轧制钢板分层的快速检测方法，针对中厚板，先处理形成光洁面，然后进行腐蚀处理，使偏析带能够明显显现，从而在不借助专用设备的前提下，现场快速检测钢板是否存在分层缺陷。
硝酸、乙醇均为市售品。硝酸的质量浓度优选为60～65％。乙醇为无水乙醇。
该方法可以作为轧制钢板使用前的有效检测手段，能够快速、可靠地检测出轧制钢板是否存在分层缺陷，控制所用钢板的质量，防止在使用过程中钢板分层缺陷造成的不必要的损失。
厚度方向的截面是观察偏析带的最有利检测位置，因而可在待检测钢板厚度方向上选择检测位置进行检测。优选的，所述待检测钢板通过火焰切割下料，以切割面为所述检测位置。采用火焰切割下料，切割面因切割热循环，形成一层淬火层，根据钢板成分含量不同，主要为贝氏体或马氏体组织。采用上述腐蚀液对贝氏体或马氏体有腐蚀效果，针对该种情形的切割面，有利于形成清晰明显的偏析带。
优选的，所述钢板为Q355钢。
优选的，所述轧制钢板为中厚钢板，厚度为40mm以上。
优选的，所述光洁面的光洁度达到▽12等级。针对现场生产的钢板，优选的，所述打磨抛光包括使用粗砂纸打磨去除氧化皮，然后使用细砂纸进行抛光处理。粗磨可使用80目砂纸，抛光可分别选用600目、1000目砂纸。
优选的，打磨抛光后，使用乙醇进行清洗。采用无水乙醇将打磨位置进行冲洗，冲洗打磨抛光产生的细小铁屑，采用酒精冲洗易挥发，干燥速度较快，对环境无污染，且不易造成钢板锈蚀。
优选的，所述腐蚀处理是进行擦拭腐蚀。所述腐蚀处理的时间为20～30s。在上述处理条件下，即可达到现场快速检测和提升检测效果的目的。
清洗腐蚀区域时，保证腐蚀液冲洗干净即可。优选的，所述清洗腐蚀区域是使用乙醇冲洗腐蚀区域，冲洗时间为3～5s。
附图说明
图1为生产现场火焰切割得到的钢板；
图2为对火焰切割得到的钢板分割，对同一位置(检测面)经过打磨光亮(未腐蚀)的实物图；
图3为采用不同腐蚀液对图2得到的两块钢板的检测面(同一位置)的腐蚀效果；
图4为正常Q355钢板的不同倍率金相显微镜检测图；
图5为存在偏析Q355钢板的不同倍率金相显微镜检测图；
图6为利用本发明实施例的方法对钢板进行现场检测的效果图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的实施方式作进一步说明。
以下实施例中，硝酸的质量分数为63％；乙醇为无水乙醇，浓度≥99.7％。硝酸、乙醇均为市售品。
本发明的轧制钢板分层的快速检测方法的具体实施例如下：
一、实施例
本实施例的轧制钢板分层的快速检测方法，包括以下步骤：
1)选中要检测的钢板，采用手持式角磨机对钢板周边厚度检测位置进行打磨抛光处理：先采用80目砂纸将检测区域表面的氧化皮、铁锈等杂质去除，然后分别选用600目、1000目砂纸进行抛光处理，将待检区域打磨处理至镜状光泽面，光洁度达到▽12等级。
2)打磨抛光完成后，采用无水乙醇将打磨位置进行冲洗，冲洗打磨抛光产生的细小铁屑，采用酒精冲洗易挥发，干燥速度较快，对环境无污染，且不易造成钢板锈蚀。
3)配制腐蚀液，腐蚀液为三氯化铁质量分数0.2％的硝酸乙醇溶液，硝酸乙醇溶液由硝酸和乙醇组成，其中硝酸的体积百分比为8％，乙醇为92％。采用配制好的腐蚀液对检测区域钢板进行擦拭腐蚀，腐蚀时间为20～30s，然后快速用无水乙醇对腐蚀区域进行冲洗，连续冲洗时间3～5s，保证腐蚀液冲洗干净。
4)腐蚀完成后观察钢板厚度方向是否存在分层偏析。
在本发明的快速检测方法的其他实施例中，腐蚀液中三氯化铁的质量分数可以在0.1～0.5％之间进行调整，如可以为0.1％、0.3％、0.4％、0.5％；硝酸乙醇溶液中，硝酸的体积分数可以为7％、9％；其均可以获得与以上实施例基本相当的效果。
二、实验例
实验例1
本实验例结合现场实验照片说明本发明方法的应用效果。
在生产现场经过火焰得到的钢板的实物图如图1所示。可以看出，切割后会在切割表面形成氧化皮，无论是采用肉眼观察还是做表面磁粉检测，都无法检测出是否存在分层现场。
将钢板沿垂直于长度方向分割成两段，如图2所示。可以看出，以分块同一位置为检测面，经过打磨光亮(未腐蚀)，不能发现钢板是否分层。进一步的，对分块同一位置采用不同的腐蚀液进行处理，结果如图3所示。
图3中左为实施例的腐蚀液，右为4％硝酸酒精腐蚀液(体积百分比：4％硝酸+96％酒精)，采用4％硝酸酒精腐蚀液的腐蚀效果不明显，容易产生误判，而采用实施例的腐蚀液进行腐蚀处理，偏析带清晰可见。
进一步结合金相显微镜验证实施例方法的准确性：
正常Q355钢板组织(无偏析)的金相显微镜检测结果如图4所示。可以看出正常Q355钢板组织无偏析，组织为铁素体+珠光体。
针对肉眼观察到钢板存在偏析带的情形，借助金相显微镜检测验证，如图5所示。可以看出钢板存在大量的组织异常，夹杂物聚集，造成组织分层现象。存在偏析的钢板组织为：铁素体+珠光体+夹杂物+低碳马氏体。
利用实施例的方法的检测结果与金相显微镜检测结果相同，从而证明实施例方法在评判中厚钢板分层偏析方面准确有效。
实验例2
非试验室条件下，在生产现场利用实施例的方法对40mm厚的Q355钢板的切割面进行现场快速检测，效果图如图6所示，由图6可以看出，在经过处理后光洁表面上，出现清晰明显的偏析带，证明该钢板存在分层缺陷。以上方法不需借助放大镜或低倍显微镜，直接肉眼观察即可判断结果，在现场快速检测中非常实用。

Claims (10)

1.一种轧制钢板分层的快速检测方法，其特征在于，包括以下步骤：在待检测钢板厚度方向上选择检测位置进行打磨抛光，清洗，得到光洁面；使用腐蚀液对光洁面进行腐蚀处理，清洗腐蚀区域，观察钢板厚度方向是否存在偏析带；如存在偏析带，则认定钢板存在分层缺陷；
所述腐蚀液为三氯化铁的硝酸乙醇溶液，所述硝酸乙醇溶液由硝酸和乙醇组成，其中硝酸的体积百分比为7～9％；所述腐蚀液中三氯化铁的质量分数为0.1～0.5％。
2.如权利要求1所述的轧制钢板分层的快速检测方法，其特征在于，所述待检测钢板通过火焰切割下料，以切割面为所述检测位置。
3.如权利要求1所述的轧制钢板分层的快速检测方法，其特征在于，所述钢板为Q355钢。
4.如权利要求1所述的轧制钢板分层的快速检测方法，其特征在于，所述轧制钢板为中厚钢板，厚度为40mm以上。
5.如权利要求1所述的轧制钢板分层的快速检测方法，其特征在于，所述光洁面的光洁度达到▽12等级。
6.如权利要求5所述的轧制钢板分层的快速检测方法，其特征在于，所述打磨抛光包括使用粗砂纸打磨去除氧化皮，然后使用细砂纸进行抛光处理。
7.如权利要求1或5或6所述的轧制钢板分层的快速检测方法，其特征在于，打磨抛光后，使用乙醇进行清洗。
8.如权利要求1所述的轧制钢板分层的快速检测方法，其特征在于，所述腐蚀处理是进行擦拭腐蚀。
9.如权利要求1或8所述的轧制钢板分层的快速检测方法，其特征在于，所述腐蚀处理的时间为20～30s。
10.如权利要求1～5、8中任一项所述的轧制钢板分层的快速检测方法，其特征在于，所述清洗腐蚀区域是使用乙醇冲洗腐蚀区域，冲洗时间为3～5s。
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