CN117929370A - 一种检测大梁钢氧化铁皮厚度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种检测大梁钢氧化铁皮厚度的方法，包括如下步骤：第一步，加工试样；第二步，在切好的试样检测面周围涂抹一层厚度1.8‑2.2mm的铸工胶，风干；第三步，采用酚醛树脂热镶嵌；第四步，金相磨抛；第五步，显微镜观察检测。使用1000X进行明场测试，测量3‑10点，取平均值。本发明的目的是提供一种检测大梁钢氧化铁皮厚度的方法，制样简单，检测快速，得到的氧化铁皮较完整，数据准确。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料检测领域，尤其涉及一种检测大梁钢氧化铁皮厚度的方法。
背景技术
目前，国内钢材市场竞争日趋激烈，产品同质化严重，钢铁产品表面质量是生产厂商和用户不断追求的重要指标之一。大梁钢在轧制过程中加热形成的氧化铁皮，一方面通过氧化消除了钢板的初始表面缺陷；而另一方面又使轧制后的钢材表面存留大量的残余氧化铁皮，影响了后续加工使用。因此，研究氧化铁皮结构及厚度是衡量大梁钢表面质量及制定轧制工艺的重要参数。
由于氧化铁皮本身很脆，容易发生破碎脱落，因此，制样时如何将氧化铁皮完整地保存下来是制约氧化铁皮厚度检测的关键因素。传统的金相制样方法很难保边，粗磨、细磨、抛光等外力的作用使脆弱的氧化铁皮易于脱落，最终显微镜可观察的氧化铁皮区域大幅减少或者没有，给检测人员带来很大困难。经资料查阅，没有氧化铁皮制样方法方面的报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种检测大梁钢氧化铁皮厚度的方法，，制样简单，检测快速，得到的氧化铁皮较完整，数据准确。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种检测大梁钢氧化铁皮厚度的方法，包括如下步骤：
第一步，加工试样，加工要求：试样边部平整、无毛刺、无磨边，切割前可以使用A4纸包裹，目的是减少机加工造成的氧化铁皮脱落，或者采用激光切割的方式；
第二步，在切好的试样检测面周围涂抹一层厚度1.8-2.2mm的铸工胶，风干20-30h或者放到箱式烘干炉烘干，炉温250-350℃，保温30-70s，水冷后冷风吹干；
第三步，采用酚醛树脂热镶嵌，一次镶嵌两个试样，两个试样的主要检测面靠在一起，镶嵌温度：120℃,压力：300bar，加热保温5分钟，中速冷却5分钟；
第四步，金相磨抛，对镶嵌试样粗磨，磨掉1mm深度，确保试样表面镶嵌材料和铸工胶完全去除，然后依次在320#、600#、1000#金相砂纸上磨平，沿一个方向磨制，每一道砂纸间磨痕方向相互垂直；选用均匀喷涂4-6um金相抛光剂的压敏胶呢绒抛光布进行试样抛光，边抛光边喷洒水，抛光机转速为140-160转/分，抛光时间4-6min，直至试样表面光亮无划痕；
第五步，显微镜观察检测。使用1000X进行明场测试，测量3-10点，取平均值。
进一步的，所述第一步中，测试试样尺寸为：20*25mm。
进一步的，所述第二步中，在切好的试样检测面周围涂抹一层厚度2mm的铸工胶，风干24h或者放到箱式烘干炉烘干，炉温300℃，保温50s，水冷后冷风吹干。
进一步的，所述第三步中，更关注上表面氧化铁皮厚度，将两个试样的上表面靠在一起，放在中间内侧，这样下表面在外侧。
进一步的，所述第四步中，沿一个方向来回磨制，防止氧化铁皮脱落。
进一步的，所述第四步中，选用均匀喷涂5um金相抛光剂的压敏胶呢绒抛光布进行试样抛光，边抛光边喷洒水，抛光机转速为150转/分，抛光时间5min，直至试样表面光亮无划痕。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明提供了一种检测大梁钢氧化铁皮厚度的方法，使用此方法制得的氧化铁皮较完整，可供检测的区域多，结果更接近真值。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1是待检测试样涂抹铸工胶后示意图；
图2是镶嵌后试样；
图3是氧化铁皮厚度检测图片；
图4是超声波振荡后试样；
图5是氧化铁皮厚度测试及能谱分析。
具体实施方式
实施例：
用户要求对厚度为6mm的大梁钢试样进行氧化铁皮厚度测定。为了得到尽可能完整的氧化铁皮，减小氧化铁皮厚度测量误差，检测过程如下：第一步，加工试样，测试试样尺寸为：20*25(mm)。加工要求：试样边部平整、无毛刺、无磨边，切割前可以使用A4纸包裹，目的是减少机加工造成的氧化铁皮脱落，或者采用激光切割的方式。第二步，在切好的试样检测面周围涂抹一层厚度约为2mm的铸工胶，如图1所示，风干24h或者放到箱式烘干炉烘干，炉温300℃，保温50s，水冷后冷风吹干。第三步，采用酚醛树脂热镶嵌。一次镶嵌两个试样，两个试样的主要检测面靠在一起(例如，更关注上表面氧化铁皮厚度，将两个试样的上表面靠在一起，放在中间内侧，这样下表面在外侧)。镶嵌温度：120℃,压力：300bar，加热保温5分钟，中速冷却5分钟，镶嵌完的样子如图2所示。第四步，金相磨抛。对镶嵌试样粗磨，磨掉约1mm深度，确保试样表面镶嵌材料和铸工胶完全去除，然后依次在320#、600#、1000#金相砂纸上磨平，沿一个方向磨制(切记来回磨制，防止氧化铁皮脱落)，每一道砂纸间磨痕方向相互垂直。选用均匀喷涂5um金相抛光剂的压敏胶呢绒抛光布进行试样抛光，边抛光边喷洒水，抛光机转速为150转/分，抛光时间约5min，直至试样表面光亮无划痕。第五步，显微镜观察检测。使用1000X进行明场测试，测量3-10点，取平均值。显微镜采集的氧化铁皮厚度图片如图3所示。
为了验证结果的准确性及科学性，使用扫描电镜及能谱仪对氧化铁皮厚度结果进行检测，实验步骤如下：第一步，将图2镶嵌试样放入无水乙醇里，超声波振荡10-30分钟，经过振荡，镶嵌材料(酚醛树脂)表面会出现很多裂纹，如图4所示，使用锤头轻砸，就开轻松取出检测试样，并且最大程度减少破坏氧化铁皮厚度的完整性。第二步，将检测试样放入扫描电镜，抽真空，设置检测电压、探针电流、工作距离、放大倍数等参数，聚焦，调节亮度对比度、消像散等，直到得到一张清晰的氧化铁皮厚度图片，使用能谱仪对氧化铁皮进行定性定量分析，如图5所示。
经扫描电镜验证，金相显微镜所得结果科学可靠，结果(选取一部分)对比表如表1所示。
表1.氧化铁皮厚度结果
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种检测大梁钢氧化铁皮厚度的方法，其特征在于：包括如下步骤：
第一步，加工试样，加工要求：试样边部平整、无毛刺、无磨边，切割前可以使用A4纸包裹，目的是减少机加工造成的氧化铁皮脱落，或者采用激光切割的方式；
第二步，在切好的试样检测面周围涂抹一层厚度1.8-2.2mm的铸工胶，风干20-30h或者放到箱式烘干炉烘干，炉温250-350℃，保温30-70s，水冷后冷风吹干；
第三步，采用酚醛树脂热镶嵌，一次镶嵌两个试样，两个试样的主要检测面靠在一起，镶嵌温度：120℃,压力：300bar，加热保温5分钟，中速冷却5分钟；
第四步，金相磨抛，对镶嵌试样粗磨，磨掉1mm深度，确保试样表面镶嵌材料和铸工胶完全去除，然后依次在320#、600#、1000#金相砂纸上磨平，沿一个方向磨制，每一道砂纸间磨痕方向相互垂直；选用均匀喷涂4-6um金相抛光剂的压敏胶呢绒抛光布进行试样抛光，边抛光边喷洒水，抛光机转速为140-160转/分，抛光时间4-6min，直至试样表面光亮无划痕；
第五步，显微镜观察检测，使用1000X进行明场测试，测量3-10点，取平均值。
2.根据权利要求1所述的检测大梁钢氧化铁皮厚度的方法，其特征在于：所述第一步中，测试试样尺寸为：20*25mm。
3.根据权利要求1所述的检测大梁钢氧化铁皮厚度的方法，其特征在于：所述第二步中，在切好的试样检测面周围涂抹一层厚度2mm的铸工胶，风干24h或者放到箱式烘干炉烘干，炉温300℃，保温50s，水冷后冷风吹干。
4.根据权利要求1所述的检测大梁钢氧化铁皮厚度的方法，其特征在于：所述第三步中，更关注上表面氧化铁皮厚度，将两个试样的上表面靠在一起，放在中间内侧，这样下表面在外侧。
5.根据权利要求1所述的检测大梁钢氧化铁皮厚度的方法，其特征在于：所述第四步中，沿一个方向来回磨制，防止氧化铁皮脱落。
6.根据权利要求1所述的检测大梁钢氧化铁皮厚度的方法，其特征在于：所述第四步中，选用均匀喷涂5um金相抛光剂的压敏胶呢绒抛光布进行试样抛光，边抛光边喷洒水，抛光机转速为150转/分，抛光时间5min，直至试样表面光亮无划痕。
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