CN115356340A - 一种高碳钢盘条中心偏析评定的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高碳钢盘条中心偏析评定的方法，涉及钢铁测试技术领域。该高碳钢盘条中心偏析评定的方法，用于高碳钢盘条试样的中心偏析的评定。该高碳钢盘条中心偏析评定的方法将直径6.5mm～20mm等不同规格盘条的中心偏析计算，可以在100或50倍金相显微镜下测量不同规格大小高碳钢盘条中心偏析。不仅避免直接比对图谱造成的检验效率低，检测人员主观影响大，检验误差大，容易错检；还在没有体视显微镜的试验条件下，快速准确的完成高碳钢盘条中心偏析评定，并有效地帮助金相检测人员，快速掌握高碳钢盘条中心偏析评定。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁测试技术领域，具体为一种高碳钢盘条中心偏析评定的方法。
背景技术
液在凝固过程中出现的局部成分变化即偏析。中心偏析是在盘条横截面酸浸试样上的中心部位呈现腐蚀较深的暗斑，有时暗斑周围有灰白色带。
高碳钢盘条中心偏析的评定方法是采用YB/T4413-2014《高碳钢盘条中心偏析金相评定方法》标准，通常采用两种方法，一种是对浸蚀后的整个横截面进行低倍观察，根据中心偏析区域的反差程度及其占盘条整个横截面的相对比例，直接与评级图进行定性比对评级。标准中评级图片大小为65mm，实际检验盘条直径一般为6.5mm～20mm不等，直接定性对比时，由于试样直径和图谱直径相差较大，试样放大倍率较低，导致试样偏析区域不够清晰，评定时较困难，检验效率低，检测人员主观影响大，检验误差大，容易错检；另一种是采用体视显微镜将试样检验面与评级图调节一致后比较，但由于试样规格较多、体式显微镜放大倍数局限性较大等原因，即使放大试样图像，图像大小也不能与YB/T4413-2014标准评级图谱大小完全一致，进行定性比较评级时，还是会产生较大的人为评级误差(例如《基于图像处理的连铸方坯低倍缺陷中心偏析与裂纹的识别与评级》<硕士>·工程科技Ⅰ辑·冶金工业；·信息科技·计算机软件及计算机应用；文献来源：中国优秀硕士学位论文全文数据库2019.05)，另外体视显微镜用途有限，一般实验室不予配置。所以在生产检验中，快速准确的检验高碳钢盘条中心偏析成为快速金相检验的一个主要瓶颈。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高碳钢盘条中心偏析评定的方法，解决了以下长久以来未解决的技术问题：实际检验过程中检测人员使用图谱直接对比时，检验效率低，检测人员主观影响大，检验误差大，容易错检；体视显微镜用途有限，一般实验室不予配置的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高碳钢盘条中心偏析评定的方法，用于高碳钢盘条试样的中心偏析的评定，所述试样的尺寸a，包括如下步骤：
步骤一：将被腐蚀过表面的试样放在光学显微镜下观察，所述光学显微镜上设置有刻度尺，所述刻度尺用于测量中心偏析区域的尺寸b；
步骤二：b/a得出中心偏析系数c；
步骤三：根据偏析系数c判断该试样的中心偏析级别。
优选的，所述刻度尺设置在光学显微镜的目镜上。
优选的，所述中心偏析级别参考YB/T4413-2014标准，如中心偏析区域视为圆形按照A类、B类评定标准；如心偏析区域视为直线按照C类评定标准。
优选的，所述A类评定标准与偏析系数c的关系：
当c＝0时，级别为0；
当0＜c≤0.05时，级别为1；
当0.05＜c≤0.066时，级别为2；
当0.066＜c≤0.082时，级别为3；
当0.082＜c≤0.096时，级别为4。
优选的，所述B类评定标准与偏析系数c的关系：
当c＝0时，级别为0；
当0＜c≤于0.05时，级别为1；
当0.05＜c≤0.071时，级别为2；
当0.071＜c≤0.092时，级别为3；
当0.092＜c≤0.11时，级别为4。
优选的，所述C类评定标准与偏析系数c的关系：
当c＝0时，级别为0；
当0＜c≤于13.87％时，级别为1；
当13.87％＜c≤16.64％时，级别为2；
当16.64％＜c≤18.39％时，级别为3；
当18.39％＜c≤23.85％时，级别为4。
优选的，所述a、b为直径、半径、长度中的一种。
优选的，所述试样通过如下步骤得到：
步骤一：取样，待测量试样按照GB/T13298-2015标准规定的方法进行截取、切割得到试样；
步骤二：制样，在试样的表面按照GB/T13298-2015标准规定的方法进行磨制、抛光；
步骤三：浸蚀，抛磨后的试样在2％～4％硝酸酒精中浸泡10土5秒，使得试样被腐蚀，将腐蚀后的试样洗净、吹干，以显示钢的组织形貌。
优选的，所述步骤一中，采用金相切割机或车床切割试样。切取试样时应避开因剪切、加热影响的区域，不能使用有改变组织形貌的方法切取试样。
优选的，所述试样磨制包括磨平和磨光两道工序，截取后的试样在落地砂轮上进行粗磨，并在粗磨时蘸水冷却，以防止组织变化；
将粗磨后的试样通过由粗到细的一组金相砂纸进行细磨或采用金相试样预磨机进行细磨，以便将试样上存在的较深磨痕以及表面加工变形层磨光，在金相试样预磨机细磨时，用水冷却磨面，避免磨面过热；
试样的抛光包括粗抛和精抛两道工序，将细磨后试样在金相试样抛光机上粗抛，粗抛时在抛光盘加水，防止试样表面过热；将粗抛后试样采用更细的抛光剂精抛，精抛时在抛光盘加水，防止试样表面过热。
(三)有益效果
本发明提供了一种高碳钢盘条中心偏析评定的方法。具备以下有益效果：
(1)、该高碳钢盘条中心偏析评定的方法将直径6.5mm～20mm等不同规格盘条的中心偏析计算，可以在100或50倍金相显微镜下测量不同规格大小高碳钢盘条中心偏析。不仅避免直接比对图谱造成的检验效率低，检测人员主观影响大，检验误差大，容易错检；还在没有体视显微镜的试验条件下，快速准确的完成高碳钢盘条中心偏析评定，并有效地帮助金相检测人员，快速掌握高碳钢盘条中心偏析评定。
附图说明
图1是一张试样直接与YB/T4413-2014标准评级图谱对比评定的图片；
图2是一张YB/T4413-2014标准中，与图1同类同级别的中心偏析标准评级图片；
图3是一张图1试样采用本发明评定中心偏析级别的图片；
图4为目镜上安装刻度尺的方式。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例的一种高碳钢盘条中心偏析评定的方法，包括以下步骤：
一、取样，将规格为12mm高碳钢盘条试样按照GB/T13298-2015标准规定的方法，采用金相切割机或车床切割试样。取样时应截取待测试样整个横截面。切取试样时应避开因剪切、加热影响的区域，不能使用有改变组织形貌的方法切取试样。
二、制样，在试样的表面按照GB/T13298-2015标准规定的方法进行磨制、抛光；其中试样磨制包括磨平和磨光两道工序，截取后的试样在落地砂轮上进行粗磨，并在粗磨时蘸水冷却，以防止组织变化；将粗磨后的试样通过由粗到细的一组金相砂纸进行细磨，或采用金相试样预磨机进行细磨，以便将试样上存在的较深磨痕以及表面加工变形层磨光，在金相试样预磨机细磨时，用水冷却磨面，避免磨面过热。试样的抛光包括粗抛和精抛两道工序，将细磨后试样在金相试样抛光机上粗抛，粗抛时在抛光盘加水，防止试样表面过热；将粗抛后试样采用更细的抛光剂精抛，精抛时在抛光盘加水，防止试样表面过热。
三、浸蚀，抛磨后的试样在2％～4％硝酸酒精中浸泡10土5秒，使得试样被腐蚀，将腐蚀后的试样洗净、吹干，以显示钢的组织形貌.试样在2％～4％硝酸酒精中浸泡时，摇动试样的磨面，以保持浸蚀的均匀性；腐蚀后试样横截面应能清晰分辨中心偏析区域；对于腐蚀过深的试样，应重新磨制、抛光。
四、观察，将腐蚀后的试样在100倍光学显微镜下观察测量评定。按照YB/T4413-2014标准对试样中心偏析类别进行区分，可以看到，该试样中心偏析类别为B类。
采用直接比对法时，由于试样直径和图谱直径相差较大，试样放大倍率较低，导致试样偏析区域不够清晰，评定时较困难，难以给出具体级别。
采用体视显微镜评定时，如图2所示，将试样通过体视显微镜放大至与标准图谱同样直径后，与标准评级图谱比较，评定级别为1.0。
采用本发明评定时，如图3所示，测量偏析区域尺寸约为0.4mm。按照表1内容，规格为12mm的试样，B类1级中心偏析区域尺寸界限为0.6mm，根据YB/T4413-2014标准，0级为无偏析，介于两个级别之间按低级别评定，所以采用本发明评定结果为1.0。
将通过以上方法对试样的测量结果相比，可以得知采用体视显微镜和采用本发明评定时，试样中心偏析的级别相同。但本发明通过表1，将直径6.5mm～20mm等不同规格盘条的中心偏析计算，可以在100或50倍金相显微镜下测量不同规格大小高碳钢盘条中心偏析。不仅避免直接比对图谱造成的检验效率低，检测人员主观影响大，检验误差大，容易错检；还在没有体视显微镜的试验条件下，快速准确的完成高碳钢盘条中心偏析评定，并有效地帮助金相检测人员，快速掌握高碳钢盘条中心偏析评定。
表1：YB/T4413-2014标准各规格试样中心偏析的平均直径(长度)计算方式
表2：YB/T4413-2014标准中不同类型中心偏析区域对应占比
需要说明的是，在发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示对本发明结构的说明，仅是为了便于描述本发明的简便，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
对于本技术方案中的“第一”和“第二”，仅为对相同或相似结构，或者起相似功能的对应结构的称谓区分，不是对这些结构重要性的排列，也没有排序、或比较大小、或其他含义。
另外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个结构内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据本发明的总体思路，联系本方案上下文具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
Claims (10)
1.一种高碳钢盘条中心偏析评定的方法，用于高碳钢盘条试样的中心偏析的评定，其特征在于：所述试样的尺寸a，包括如下步骤：
步骤一：将被腐蚀过表面的试样放在光学显微镜下观察，所述光学显微镜上设置有刻度尺，所述刻度尺用于测量中心偏析区域的尺寸b；
步骤二：b/a得出中心偏析系数c；
步骤三：根据偏析系数c判断该试样的中心偏析级别。
2.根据权利要求1所述的一种高碳钢盘条中心偏析评定的方法，其特征在于：所述刻度尺设置在光学显微镜的目镜上。
3.根据权利要求1所述的一种高碳钢盘条中心偏析评定的方法，其特征在于：所述中心偏析级别参考YB/T4413-2014标准，如中心偏析区域视为圆形按照A类、B类评定标准；如心偏析区域视为直线按照C类评定标准。
4.根据权利要求3所述的一种高碳钢盘条中心偏析评定的方法，其特征在于：所述A类评定标准与偏析系数c的关系：
当c＝0时，级别为0；
当0＜c≤0.05时，级别为1；
当0.05＜c≤0.066时，级别为2；
当0.066＜c≤0.082时，级别为3；
当0.082＜c≤0.096时，级别为4。
5.根据权利要求3所述的一种高碳钢盘条中心偏析评定的方法，其特征在于：所述B类评定标准与偏析系数c的关系：
当c＝0时，级别为0；
当0＜c≤于0.05时，级别为1；
当0.05＜c≤0.071时，级别为2；
当0.071＜c≤0.092时，级别为3；
当0.092＜c≤0.11时，级别为4。
6.根据权利要求3所述的一种高碳钢盘条中心偏析评定的方法，其特征在于：所述C类评定标准与偏析系数c的关系：
当c＝0时，级别为0；
当0＜c≤于13.87％时，级别为1；
当13.87％＜c≤16.64％时，级别为2；
当16.64％＜c≤18.39％时，级别为3；
当18.39％＜c≤23.85％时，级别为4。
7.根据权利要求1所述的一种高碳钢盘条中心偏析评定的方法，其特征在于：所述a、b为直径、半径、长度中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种高碳钢盘条中心偏析评定的方法，其特征在于：所述试样通过如下步骤得到：
步骤一：取样，待测量试样按照GB/T13298-2015标准规定的方法进行截取、切割得到试样；
步骤二：制样，在试样的表面按照GB/T13298-2015标准规定的方法进行磨制、抛光；
步骤三：浸蚀，抛磨后的试样在2％～4％硝酸酒精中浸泡10土5秒，使得试样被腐蚀，将腐蚀后的试样洗净、吹干，以显示钢的组织形貌。
9.根据权利要求8所述的一种高碳钢盘条中心偏析评定的方法，其特征在于：所述步骤一中，采用金相切割机或车床切割试样。切取试样时应避开因剪切、加热影响的区域，不能使用有改变组织形貌的方法切取试样。
10.根据权利要求8所述的一种高碳钢盘条中心偏析评定的方法，其特征在于：所述试样磨制包括磨平和磨光两道工序，截取后的试样在落地砂轮上进行粗磨，并在粗磨时蘸水冷却，以防止组织变化；
将粗磨后的试样通过由粗到细的一组金相砂纸进行细磨或采用金相试样预磨机进行细磨，以便将试样上存在的较深磨痕以及表面加工变形层磨光，在金相试样预磨机细磨时，用水冷却磨面，避免磨面过热；
试样的抛光包括粗抛和精抛两道工序，将细磨后试样在金相试样抛光机上粗抛，粗抛时在抛光盘加水，防止试样表面过热；
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