專利名稱：鋼材中非金屬夾雜物的測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非金屬夾雜物測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種鋼材中非金屬夾雜物的測
量方法。
背景技術(shù)：
在煉鋼過程中，少量爐渣、耐火材料及冶煉中反應(yīng)產(chǎn)物可能進(jìn)入鋼液中，形成非金屬夾雜物。它們會降低鋼的機(jī)械性能，特別是降低塑性、韌性及疲勞極限，嚴(yán)重時(shí)，還會使鋼在熱加工與熱處理時(shí)產(chǎn)生裂紋或使用時(shí)突然脆斷。非金屬夾雜物還會促使鋼形成熱加工纖維組織與帯狀組織，使材料具有各向異性，嚴(yán)重時(shí)，橫向塑性僅為縱向塑性的一半，并使鋼的沖擊韌性大大降低。鋼中非金屬夾雜物含量雖然微小，但它對鋼的性能影響極大，所以必須對它進(jìn)行檢測和研究。傳統(tǒng)的非金屬夾雜物的測量方法有兩種，一種是用毛玻璃投影法，ー種是用顯微鏡目鏡直接觀察，這兩種檢測方法的缺點(diǎn)在于分析夾雜物類型和數(shù)量時(shí)操作十分繁瑣，需要與標(biāo)準(zhǔn)圖譜對照，由于視覺原因造成的誤差較大，測量準(zhǔn)確度低。針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，目前也有鋼中非金屬夾雜物的測量方法，如申請?zhí)枮?00510013187. X的中國專利即公開了ー種“鋼中非金屬夾雜物定量分析方法”，它將金相顯微鏡、自動載物臺與攝像機(jī)、計(jì)算機(jī)連接，由攝像機(jī)從金相顯微鏡中采集夾雜物圖像送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理，實(shí)現(xiàn)對夾雜物的識別以及參數(shù)測量，將測量結(jié)構(gòu)用定量模型計(jì)算或與標(biāo)準(zhǔn)圖譜對比分析，給出定量評定結(jié)果。該現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)在于采用普通金相試樣，其表面光潔度較低，可能引起大量的夾雜物剝落，或造成嚴(yán)重的“拖尾”現(xiàn)象和相界不清，對于準(zhǔn)確地觀察夾雜物的分布，大小和形狀均受到很大的干擾。另外，試樣表面粗糙，夾雜物的相界輪廓不清晰，能使各向異性夾雜物的各向異性效應(yīng)變?nèi)?，甚至造成判斷錯(cuò)誤。另外，該現(xiàn)有技術(shù)中沒有說明采用何種標(biāo)準(zhǔn)取樣以及制樣，也沒有說明試樣前期處理的具體過程，以及后期評級的詳細(xì)步驟，不能自動打印出完整的報(bào)告，使用不方便。又有申請?zhí)枮?00810079426.5的中國專利，公開了“一種不銹鋼鑄坯夾雜物金相自動檢測方法”，它包括(I)制樣依據(jù)鋼中夾雜物自動評定用樣品的制備與測定標(biāo)準(zhǔn)ASTME768進(jìn)行試樣制備；(2)在載物片上放置一些橡皮泥，將試樣放置于橡皮泥上，用壓平器將試樣壓平；(3)打開自動載物臺及其控制部分開關(guān)，將試樣至于自動載物臺上；(4)打開顯微鏡，放大倍數(shù)選擇100倍，聚焦觀察試樣；(5)打開計(jì)算機(jī)及夾雜物分析軟件，通過電荷耦合器件CCD將顯微鏡中的圖像攝入到夾雜物軟件的攝圖框，適時(shí)觀察夾雜物圖像并調(diào)節(jié)顯微鏡的光欄、亮度等參數(shù)，保證夾雜物清晰可見；(6)應(yīng)用自動圖像分析測定鋼和其他金屬中夾雜物數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)ASTME1245對其夾雜物的特性值進(jìn)行設(shè)定；選擇硫化物夾雜的特性值灰度值81-155，形態(tài)比O. 9-2，圓 滑度O. 65-100，圓度65-100，面積最小為19. 6 μ m2 ;選擇氧化物夾雜的特性值灰度值16-80，形態(tài)比O. 9-1. 90，圓滑度O. 73-0. 98，圓度65-100，面積最小為19. 6 μ m2 ; (7)測量用夾雜物分析軟件對試樣中的夾雜物進(jìn)行檢測；(8)輸出結(jié)果將檢測結(jié)果以特定的報(bào)告形式輸出，或?qū)A雜物的直徑、數(shù)量等相關(guān)參數(shù)導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)EXCEL中，根據(jù)檢測要求統(tǒng)計(jì)結(jié)果。該現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)在于1)、所采用的測定標(biāo)準(zhǔn)是美國ASTME768標(biāo)準(zhǔn)，與中國國家標(biāo)準(zhǔn)有出入；2)、由于橡皮泥柔軟無剛性，所以對所成圖像的穩(wěn)定性會產(chǎn)生影響，不易成清晰穩(wěn)定的圖像，容易造成檢測不準(zhǔn)確等不良影響；3)、夾雜物分析軟件采用美國LECO公司生產(chǎn)的力可Inclusion32夾雜物分析軟件，顯微鏡采用德國Leica公司生產(chǎn)的DM4000型半自動顯微鏡，載物臺采用英國Prior公司生產(chǎn)的自動載物臺，設(shè)備成本高，不能滿足中國國內(nèi)大多數(shù)生產(chǎn)廠家的需要；4)、僅適用于不銹鋼鑄坯夾雜物的檢測

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種操作簡單，工藝成熟且測量準(zhǔn)確度高的鋼材中非金屬夾雜物的測量方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。提供一種鋼材中非金屬夾雜物的測量方法，包括以下步驟
步驟(I)取樣根據(jù)非金屬夾雜物的類型截取試樣，使試樣的拋光面面積為50-60mm2 ；優(yōu)選地，按照GB/T10561-2005標(biāo)準(zhǔn)要求，試樣的拋光面面積為54mm2。步驟(2)鑲嵌將截取的試樣平放入鑲嵌機(jī)，放入填料，設(shè)定加熱溫度，閉合鑲嵌機(jī)，加壓并保溫5-12分鐘使試樣成形；優(yōu)選地，保溫時(shí)間為8-10分鐘。步驟(3)研磨將鑲嵌好的試樣在研磨機(jī)的水磨砂紙上進(jìn)行打磨，將試樣表面變形層磨掉，直至試樣表面平整；其中，研磨過程中邊打磨邊用流水冷卻，避免磨面過熱，研磨時(shí)用流水冷卻，不僅可以帶走研磨過程過發(fā)生的熱量，還可以帶走研磨過程中產(chǎn)生的鐵屑和粉末，使研磨的速度更快，表面效果更好。研磨是為了讓試樣上夾雜處于同一平面上，并且表面要非常平整和光滑，才能用顯微鏡成像和觀察。由于試樣體積很小，所以在研磨之前需先鑲嵌，鑲嵌后便于研磨和拋光。具體地，金相試樣研磨機(jī)的操作步驟如下
I、檢查電器及機(jī)械設(shè)備是否正常。2、取下蓋、罩，做好清潔工作。3、擦干轉(zhuǎn)動盤，選擇適當(dāng)?shù)纳凹?，將金相砂紙貼在盤上并用套圈壓緊，壓平整。從80目的砂紙開始打磨，打磨平整后，換細(xì)一級的砂紙打磨。4、將罩壓緊在盤內(nèi)，檢查排水是否順暢。5、取出鑲嵌好的試樣，啟動電機(jī)，在拋光砂紙上加適量的冷卻水，水量大小以砂紙上水膜覆蓋為宜，即可進(jìn)行研磨作業(yè)。6、研磨時(shí)要保持試樣的平整，把上一道的磨痕覆蓋即可更換砂紙進(jìn)入下一道工序。7、每次使用完畢，必須及時(shí)做好清潔工作，并將接水盤擦拭干凈。8、在不使用時(shí)應(yīng)將蓋蓋上，以免灰塵或其他雜物落到拋光布上而影響以后的研磨效果。其中，試樣在拋光完后應(yīng)立即吹干，以防生銹影響下道工序；更換砂紙時(shí)不要跨度太大，一般不超過400目。步驟(4)拋光將研磨好的試樣在拋光機(jī)的拋光布上進(jìn)行拋光，拋光時(shí)使用拋光液進(jìn)行拋磨，使磨面成為無劃痕的光滑鏡面；拋光操作目的在于除去細(xì)磨時(shí)所留下的細(xì)微磨痕，最重要是要避免夾雜物的剝落、變形或拋光表面被污染，以便檢驗(yàn)面盡可能干凈和夾雜物的形態(tài)不受影響，使磨面成為無劃痕的光滑鏡面。優(yōu)選地，拋光時(shí)間為2-4分鐘，當(dāng)完全拋掉研磨時(shí)表面的痕跡時(shí)即可。
具體地，金相試樣拋光機(jī)的操作步驟如下
I、檢查電器及機(jī)械設(shè)備是否正常。2、取下蓋、罩，做好清潔工作。3、擦干拋光盤，將拋光布貼在盤上，若拋光布表面良好則不需更換。如果拋光布表面磨損嚴(yán)重，能看到底盤， 則需要更換拋光布。4、將罩壓緊在盤內(nèi)，檢查排水是否順暢。5、接通電源，啟動電機(jī)，打開進(jìn)水管放水清洗拋光布，洗好后關(guān)閉電源。6、按規(guī)定配好拋光液,取出磨光的試樣,啟動電機(jī)，在拋光布上滴入適量的拋光液，即可進(jìn)行拋光作業(yè)。觀察拋光面，拋掉研磨的痕跡，表面呈鏡面即可。7、毎次使用完畢，必須及時(shí)做好清潔工作，并將接水盤擦拭干凈。8、在不使用時(shí)應(yīng)將蓋蓋上，以免灰塵或其他雜物落到拋光布上而影響以后的拋光效果。步驟(5)清洗用棉花將試樣表面擦洗干凈，去除拋光雜物，并沿ー個(gè)方向?qū)⒃嚇哟蹈?；清洗的目的是用水洗掉在拋光過程中試樣附著的拋光粉，并且沿ー個(gè)方向?qū)⒃嚇哟蹈?，避免在拋光面上留下水潰。步驟(6)腐蝕將拋光清洗好的試樣在腐蝕液中腐蝕，然后用流水沖洗并沿ー個(gè)方向?qū)⒃嚇哟蹈?。具體地，將拋光清洗好井吹干的試樣在8%的硝酸酒精溶液中浸3-15秒，然后再用流水沖洗并沿ー個(gè)方向吹干。腐蝕時(shí)要根據(jù)試樣的含碳量選用不同的腐蝕時(shí)間，IT材質(zhì)的試樣應(yīng)該腐蝕15秒，隨著含碳量的増加，腐蝕時(shí)間縮短，45#只需腐蝕3秒即可。腐蝕后馬上用流水沖洗試樣表面殘余的腐蝕液，并立刻把試樣沿ー個(gè)方向吹干，防止表面生銹。步驟(7)顯微金相檢測打開顯微鏡及成像系統(tǒng)的電源開關(guān)，把清洗好的試樣放置于載物臺，調(diào)節(jié)物鏡倍數(shù)，把視場切換至目鏡，調(diào)節(jié)試樣位置及焦距，使試樣在視場中成清晰的像；用金相分析軟件對試樣進(jìn)行夾雜物評定，根據(jù)顯微鏡所選的成像倍數(shù)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，對視場中的成像進(jìn)行視頻采樣；調(diào)節(jié)焦距，選取試樣中夾雜物分布密集的典型視場并采集圖片，對圖片進(jìn)行適當(dāng)處理后，依據(jù)圖片成像結(jié)果和所選參數(shù)，由軟件自動進(jìn)行評級，并打印出檢測報(bào)表。具體地，利用上海巴拓儀器有限公司生產(chǎn)的BT-JX2000中文版的金相分析軟件進(jìn)行試樣中的夾雜物評定，具體操作為打開“金相分析軟件”，選擇“評定級別”后點(diǎn)擊確定，選擇“002鋼中非金屬夾雜物顯微評定方法”后點(diǎn)擊確定，然后選擇“視頻采樣”，點(diǎn)擊“硬件參數(shù)”，根據(jù)顯微鏡所選的成像倍數(shù)選擇對應(yīng)的參數(shù)，然后點(diǎn)擊確定進(jìn)入“視頻采樣”界面，把視場切換至視頻采集系統(tǒng)；調(diào)節(jié)焦距，使屏上呈現(xiàn)清晰的圖像，移動試樣選取夾雜物分布密集的視場，點(diǎn)擊“采樣”得到采集圖片，對圖片進(jìn)行適當(dāng)處理后，點(diǎn)擊“評定級別-自動評級”確定后，生成報(bào)告后填入試樣名稱等參數(shù)，最后打印出評級報(bào)告。由于采樣得到的為彩色圖像，需先將圖像轉(zhuǎn)成灰度圖像，然后根據(jù)圖像的明亮程度調(diào)節(jié)亮度，亮度調(diào)節(jié)范圍- (Γιο，使圖像的亮度適中，最后調(diào)節(jié)對比度使之成清晰明亮的圖像，對比度調(diào)節(jié)范圍_15 15。對圖片進(jìn)行適當(dāng)處理具體是指點(diǎn)擊菜單欄中的“圖像處理”，選擇“轉(zhuǎn)換為灰度圖像”將彩色圖像轉(zhuǎn)換為黑白圖像，再選擇“對比度調(diào)整”“亮度調(diào)整”，調(diào)到ー個(gè)圖像對比明顯既可，也就是黑白對比清晰。由于夾雜物在鋼中分布不均勻，所以在用顯微鏡觀察時(shí)，要選取具有代表性的典型視場，也就是夾雜物分布密集的視場作為分析対象。具體地，金相顯微鏡的操作步驟如下
1、打開儀器外套，檢查外觀有無異常，有無警示標(biāo)識。2、接通電源，旋轉(zhuǎn)光亮調(diào)節(jié)拔盤選擇需要的亮度。亮度調(diào)節(jié)為，視場清晰，光線明亮但不刺眼為合適亮度。3、將試樣放在工作臺的載物片上，需要分析的材料置入載物片孔內(nèi)便于觀看。4、根據(jù)所需放大倍數(shù)選擇相應(yīng)的物鏡和目鏡或插上攝像頭。物鏡安裝在物鏡轉(zhuǎn)換器上，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器，可實(shí)現(xiàn)由低倍物鏡依次向高倍物鏡轉(zhuǎn)換。使用100倍物鏡時(shí)，必須在物鏡和試樣表面滴以香柏油。使用高倍物鏡之前，必須先用低倍物鏡找到觀察的物象，并調(diào)到視野的正中央，然后轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器再換高倍鏡。香柏油為蒸餾柏木而得到的芳香油，其中含有油精和柏木腦等成分，對光敏感。玻璃與香柏油的折光率相近，做鏡檢時(shí)滴上香柏油，可以抵消掉光線透過玻璃的折射，避免影像模糊。5、轉(zhuǎn)動粗調(diào)手輪和微調(diào)手輪進(jìn)行調(diào)焦，直到所看到的圖像清晰為止。6、轉(zhuǎn)動工作臺右下側(cè)縱橫向移動手輪移動(工作臺上的)載物片，可觀看試樣的不同部位。7、如需攝像或從電腦顯示屏上觀看，只需將攝像頭插入右側(cè)目鏡管中，打開攝像機(jī)和電腦電源，從電腦顯示屏上點(diǎn)擊二維圖像測量軟件圖標(biāo)操作即可。測量數(shù)據(jù)時(shí)選取標(biāo)尺格式應(yīng)與攝像時(shí)的格式一致，否則測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。8、測試完畢，關(guān)閉電源。取出試樣，將工作臺調(diào)整到中間位置，清潔儀器后罩上外套。其中，所述步驟(I)取樣中，沿平行于軋制方向或拉伸方向截取試樣。根據(jù)夾雜物的形態(tài)和分布，標(biāo)準(zhǔn)圖譜分為A、B、C、D和DS五大類。這五大類夾雜物代表最常觀察到的夾雜物的類型和形態(tài)
A類(硫化物類)具有高的延展性，有較寬范圍形態(tài)比(長度/寬度)的單個(gè)灰色夾雜物，一般端部呈圓角；
B類(氧化鋁類)大多數(shù)沒有變形，帶角的，形態(tài)比小(一般〈3)，黑色或帶藍(lán)色的顆粒，沿軋制方向排成一行(至少有3個(gè)顆粒)；
C類(硅酸鹽類)具有高的延展性，有較寬范圍形態(tài)比(一般>3)的單個(gè)呈黑色或深灰色夾雜物，一般端部呈銳角；
D類(球狀氧化物類)不變形，帶角或圓形的，形態(tài)比小(一般〈3)，黑色或帶藍(lán)色的，無規(guī)則分布的顆粒；
DS類(單顆粒球狀類)圓形或近似圓形，直徑<13um的單顆粒夾雜物。由于A、C、D、DS類型夾雜物，取樣沒有方向要求，而B類夾雜是沿軋制方向縱向排列，所以要沿軋制方向縱向取樣。為了方便其他四個(gè)夾雜物的類型與B類夾雜一起檢測，一般都是按縱向取樣，方便檢測。其中，所述步驟(2)鑲嵌，具體為
步驟A、接通電源，順時(shí)針轉(zhuǎn)動手輪，使鑲嵌機(jī)的下模上升超過鋼模套少許，將截取的試樣放在下模上；若待鑲嵌的試樣有多個(gè)，則將截取的試樣按從左向右按從大到小的順序依次放在下模上，有利于同時(shí)鑲嵌多個(gè)試樣。本發(fā)明的鑲嵌機(jī)可同時(shí)對1-5個(gè)截取的試樣進(jìn)行鑲嵌。步驟B、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動手輪，使下模下降到底部位置，在鋼模套腔內(nèi)放入膠木粉填料或電玉粉填料后再放入上模，設(shè)定溫度為115-135 ，合上防護(hù)蓋板，旋緊八角旋鈕，然后順時(shí)針轉(zhuǎn)動手輪，使鑲嵌機(jī)的下模上升到壓力指示燈亮；
具體地，先擺放試樣，再放入膠木粉或電玉粉填充，然后通電加熱，當(dāng)溫度升過100°C時(shí)，膠木粉或電玉粉變軟后，再旋緊旋鈕。壓力指示燈亮表示壓力達(dá)到要求，使膠木粉或電玉粉在一定壓カ和溫度下成型。溫度設(shè)置很重要，如果溫度不夠，試樣后期エ序腐蝕會脫色，污染腐蝕液和干擾金相的觀察。加熱溫度與試樣材料無關(guān)，只與填充材料有夫。其中，當(dāng)填料為膠木粉時(shí)，加熱溫度為130±5°C，膠木粉又稱電木粉，具有良好的絕緣性能，用于制造電器和日用エ業(yè) 品等。是主要以木粉為填料的酚醛塑料，經(jīng)壓制而成。其中，當(dāng)填料為電玉粉時(shí)，加熱溫度為120±5°C，脲甲醛模塑料粉俗稱電玉粉。以脲甲醛樹脂為基本原料制備的模塑料。它是以低縮聚的樹脂浸潰填料(如紙漿、木粉)，加入其他添加剤，混合加工而成，制品色澤鮮艷像玉石，故俗稱電玉粉。表面硬度高，耐電弧性優(yōu)良，用于制造耐水性和介電性要求不高的制品，如電插頭、開關(guān)，機(jī)器手柄、儀表配件、裝飾用鈕扣，瓶蓋及文教用品等。步驟C、保溫5-12分鐘使試樣成形，恒溫期間如壓力指示燈不亮或壓カ不夠，必須再轉(zhuǎn)動手輪加壓，使壓力指示燈保持亮燈狀態(tài)；保溫時(shí)間和成型壓カ要足夠，否則嵌樣成型硬度不夠，影響后續(xù)エ序。設(shè)備面板上有壓カ指示燈，通過觀察壓カ指示燈的亮和暗，即可判斷出壓カ是否足夠，從而有利于及時(shí)調(diào)整試樣保溫期間的壓力，試樣鑲嵌效果好。步驟D、關(guān)閉電源，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動手輪使下模下降，松開八角旋鈕及蓋板，再順時(shí)針轉(zhuǎn)動手輪頂出試樣。當(dāng)設(shè)備面板上有溫度顯示低于120°C時(shí)取出試樣。剛?cè)〕鰜淼脑嚇?，放入水中冷卻至室溫，讓其冷卻后再做金相。毎次使用完畢，必須及時(shí)做好清潔工作。清潔后的鋼模套內(nèi)腔和上下模應(yīng)涂上油脂(齒輪潤滑油)，防止生銹。其中，所述步驟(3)研磨中，水磨砂紙打磨為采用由粗到細(xì)的水磨砂紙打磨,具體為用80目水磨砂紙打磨試樣，直到打磨出的試樣面積為50-60mm2后，再換600目砂紙打磨，直到打磨痕跡完全掩蓋80目打磨后留下的痕跡，再換1500目砂紙打磨，直至打磨痕跡完全掩蓋600目打磨后留下的痕跡且試樣的表面平整。其中，所述步驟(4)拋光中，拋光液為使用O. 2μπι氧化鋁拋光粉兌成的拋光液，拋光液濃度為試樣拋光面離開拋光機(jī)2-5秒即干為宜。拋光液濃度不能太高，一般為O. 5g/100ml。具體地，拋光時(shí)間為2-4分鐘。其中，所述試樣為中碳鋼和低碳鋼，低碳鋼包括鋼牌號為1T、08A、1018、10B21和1022的低碳鋼，中碳鋼包括鋼牌號為1035和45#的中碳鋼。盤圓鋼牌號1T、08A、1018、1022、1035 全稱分別為 CHIT、SWRCH8A、SWRCH18A、SWRCH22A、SWRCH35為日本的鋼牌號；10B21、45#全稱分別為10B21、45#為中國的鋼牌號。其中，所述步驟(2)鑲嵌中，鑲嵌機(jī)采用上海研潤光機(jī)科技有限公司生產(chǎn)的XQ-2B金相試樣鑲嵌機(jī)。所述步驟(3)研磨中，研磨機(jī)采用上海研潤光機(jī)科技有限公司生產(chǎn)的YM-I金相試樣研磨機(jī)。所述步驟(4)拋光中，拋光機(jī)采用上海研潤光機(jī)科技有限公司生產(chǎn)的PG-I金相試樣拋光機(jī)。所述步驟(7)顯微金相檢測中，顯微鏡采用上海巴拓儀器有限公司生產(chǎn)的BMM-420金相顯微鏡。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明的鋼材中非金屬夾雜物的測量方法，包括以下步驟步驟(I)取樣根據(jù)非金屬夾雜物的類型截取試樣，使試樣的拋光面面積為50-60mm2 ；步驟(2)鑲嵌將截取的試樣平放入鑲嵌機(jī)，放入填料，設(shè)定加熱溫度，閉合鑲嵌機(jī)，加壓并保溫5-12分鐘使試樣成形；步驟(3)研磨將鑲嵌好的試樣在研磨機(jī)的水磨砂紙上進(jìn)行打磨，將試樣表面變形層磨掉，直至試樣表面平整；步驟(4)拋光將研磨好的試樣在拋光機(jī)的拋光布上進(jìn)行拋光，拋光時(shí)使用拋光液進(jìn)行拋磨，使磨面成為無劃痕的光滑鏡面；步驟
(5)清洗將試樣表面擦洗干凈，并沿一個(gè)方向?qū)⒃嚇哟蹈?；步驟(6)腐蝕將拋光清洗好的試樣在腐蝕液中腐蝕，然后用流水沖洗并沿一個(gè)方向?qū)⒃嚇哟蹈?；步驟(7)顯微金相檢測打開顯微鏡及成像系統(tǒng)的電源開關(guān)，把清洗好的試樣放置于載物臺，調(diào)節(jié)物鏡倍數(shù)，把視場切換至目鏡，調(diào)節(jié)試樣位置及焦距，使試樣在視場中成清晰的像；打開“金相分析軟件”，選擇“評定級別”后點(diǎn)擊確定，選擇“002鋼中非金屬夾雜物顯微評定方法”后點(diǎn)擊確定，然后選擇“視頻采樣”，點(diǎn)擊“硬件參數(shù)”，根據(jù)顯微鏡所選的成像倍數(shù)選擇對應(yīng)的參數(shù)，然后點(diǎn)擊確定進(jìn)入“視頻采樣”界面，把視場切換至視頻采集系統(tǒng)；調(diào)節(jié)焦距，使屏上呈現(xiàn)清晰的圖像，移動試樣選取夾雜物分布密集的視場，點(diǎn)擊“采樣”得到采集圖片，對圖片進(jìn)行適當(dāng)處理后，點(diǎn)擊“評定級別-自動評級”確定后，生成報(bào)告后填入試樣名稱等參數(shù)，最后打印出評級報(bào)告。本發(fā)明的非金屬夾雜物的檢測方法具有操作簡單，工藝成熟且夾雜物測量準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)，能滿足國內(nèi)大多數(shù)生產(chǎn)廠家的使用需求。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
(I)、顯微金相檢測前，先通過取樣、鑲嵌、研磨、拋光和清洗等前處理工藝進(jìn)行預(yù)處理，操作簡單，工藝成熟，使檢測的試樣能滿足利用顯微鏡進(jìn)行金相檢測的要求，檢測精度高。(2)、利用顯微鏡和金相分析軟件進(jìn)行試樣的金相檢測，后期評級步驟簡單，所成圖像清晰度和穩(wěn)定性好，不需要人工分析，能自動打印出完整的報(bào)告，使用方便。(3)、按照中國GB/T10561-2005標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測定，采用中國國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的鑲嵌機(jī)、研磨機(jī)、拋光機(jī)和顯微鏡等金相檢測設(shè)備，設(shè)備成本低，能滿足國內(nèi)大多數(shù)生產(chǎn)廠家的使用需求。(4)、采用倒置式顯微鏡，能夠彌補(bǔ)試樣在制備過程中所產(chǎn)生的角度傾斜，使試樣觀察面水平置于顯微鏡上，使成像視場寬廣，非金屬夾雜物檢測準(zhǔn)確度高。(5)、滿足所有中碳鋼和低碳鋼中的非金屬夾雜物的檢測，適用范圍廣。
具體實(shí)施例方式為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，實(shí)施方式提及的內(nèi)容并非對本發(fā)明的限定。實(shí)施例I。
本發(fā)明的鋼材中非金屬夾雜物的測量方法，包括以下步驟(I)取樣沿平行于軋制方向或拉伸方向截取試樣，使試樣的拋光面面積為50mm2 ； (2)鑲嵌將截取的試樣平放入鑲嵌機(jī)，放入膠木粉填料，設(shè)定溫度為130±5°C，閉合鑲嵌機(jī)，加壓并保溫5分鐘使試樣成形；
(3)研磨將鑲嵌好的試樣在研磨機(jī)的水磨砂紙上進(jìn)行打磨，水磨砂紙打磨為采用由粗(80 目)到細(xì)(1500目)的水磨砂紙打磨，將試樣表面變形層磨掉，直至試樣表面平整；(4)拋光將試樣在拋光機(jī)的拋光布上進(jìn)行拋光，拋光時(shí)使用拋光液進(jìn)行拋磨，拋光液濃度為試樣拋光面離開拋光機(jī)2秒即干為宜，使磨面成為無劃痕的光滑鏡面，拋光時(shí)間為2分鐘；(5)清洗將試樣表面擦洗干凈，并沿一個(gè)方向?qū)⒃嚇哟蹈桑?6)腐蝕將拋光清洗好并吹干的試樣在8%的硝酸酒精溶液中浸3-15秒，然后再用流水沖洗并沿一個(gè)方向吹干；(7)顯微金相檢測打開顯微鏡及成像系統(tǒng)的電源開關(guān)，把清洗好的試樣放置于載物臺，調(diào)節(jié)物鏡倍數(shù)，把視場切換至目鏡，調(diào)節(jié)試樣位置及焦距，使試樣在視場中成清晰的像；打開“金相分析軟件”，選擇“評定級別”后點(diǎn)擊確定，選擇“002鋼中非金屬夾雜物顯微評定方法”后點(diǎn)擊確定，然后選擇“視頻采樣”，點(diǎn)擊“硬件參數(shù)”，根據(jù)顯微鏡所選的成像倍數(shù)選擇對應(yīng)的參數(shù)，然后點(diǎn)擊確定進(jìn)入“視頻采樣”界面，把視場切換至視頻采集系統(tǒng)；調(diào)節(jié)焦距，使屏上呈現(xiàn)清晰的圖像，移動試樣選取夾雜物分布密集的視場，點(diǎn)擊“采樣”得到采集圖片，對圖片進(jìn)行適當(dāng)處理后，點(diǎn)擊“評定級別-自動評級”確定后，生成報(bào)告后填入試樣名稱等參數(shù)，最后打印出評級報(bào)告。實(shí)施例2。本發(fā)明的鋼材中非金屬夾雜物的測量方法，包括以下步驟(I)取樣沿平行于軋制方向或拉伸方向截取試樣，使試樣的拋光面面積為54mm2 ； (2)鑲嵌將截取的試樣平放入鑲嵌機(jī)，放入膠木粉填料，設(shè)定溫度為130±5°C，閉合鑲嵌機(jī)，加壓并保溫8分鐘使試樣 成形；(3)研磨將鑲嵌好的試樣在研磨機(jī)的水磨砂紙上進(jìn)行打磨，水磨砂紙打磨為采用由粗(80目)到細(xì)(1500目)的水磨砂紙打磨，將試樣表面變形層磨掉，直至試樣表面平整；(4)拋光將試樣在拋光機(jī)的拋光布上進(jìn)行拋光，拋光時(shí)使用拋光液進(jìn)行拋磨，拋光液濃度為試樣拋光面離開拋光機(jī)3秒即干為宜，使磨面成為無劃痕的光滑鏡面，拋光時(shí)間為3分鐘；
(5)清洗將試樣表面擦洗干凈，并沿ー個(gè)方向?qū)⒃嚇哟蹈桑?6)腐蝕將拋光清洗好并吹干的試樣在8%的硝酸酒精溶液中浸3-15秒，然后再用流水沖洗并沿ー個(gè)方向吹干；(7)顯微金相檢測打開顯微鏡及成像系統(tǒng)的電源開關(guān)，把清洗好的試樣放置于載物臺，調(diào)節(jié)物鏡倍數(shù)，把視場切換至目鏡，調(diào)節(jié)試樣位置及焦距，使試樣在視場中成清晰的像；打開“金相分析軟件”，選擇“評定級別”后點(diǎn)擊確定，選擇“002鋼中非金屬夾雜物顯微評定方法”后點(diǎn)擊確定，然后選擇“視頻采樣”，點(diǎn)擊“硬件參數(shù)”，根據(jù)顯微鏡所選的成像倍數(shù)選擇對應(yīng)的參數(shù)，然后點(diǎn)擊確定進(jìn)入“視頻采樣”界面，把視場切換至視頻采集系統(tǒng)；調(diào)節(jié)焦距，使屏上呈現(xiàn)清晰的圖像，移動試樣選取夾雜物分布密集的視場，點(diǎn)擊“采樣”得到采集圖片，對圖片進(jìn)行適當(dāng)處理后，點(diǎn)擊“評定級別-自動評級”確定后，生成報(bào)告后填入試樣名稱等參數(shù)，最后打印出評級報(bào)告。實(shí)施例3。本發(fā)明的鋼材中非金屬夾雜物的測量方法，包括以下步驟(I)取樣沿平行于軋制方向或拉伸方向截取試樣，使試樣的拋光面面積為54mm2 ； (2)鑲嵌將截取的試樣平放入鑲嵌機(jī)，放入電玉粉填料，設(shè)定溫度為120 ± 5で，閉合鑲嵌機(jī)，加壓并保溫10分鐘使試樣成形；(3)研磨將鑲嵌好的試樣在研磨機(jī)的水磨砂紙上進(jìn)行打磨，水磨砂紙打磨為采用由粗(80目)到細(xì)(1500目)的水磨砂紙打磨，將試樣表面變形層磨掉，直至試樣表面平整；
(4)拋光將試樣在拋光機(jī)的拋光布上進(jìn)行拋光,拋光時(shí)使用拋光液進(jìn)行拋磨,拋光液濃度為試樣拋光面離開拋光機(jī)3秒即干為宜，使磨面成為無劃痕的光滑鏡面，拋光時(shí)間為3分鐘；(5)清洗將試樣表面擦洗干凈，并沿ー個(gè)方向?qū)⒃嚇哟蹈桑?6)腐蝕將拋光清洗好并吹干的試樣在8%的硝酸酒精溶液中浸3-15秒，然后再用流水沖洗并沿ー個(gè)方向吹干；(7)顯微金相檢測打開顯微鏡及成像系統(tǒng)的電源開關(guān)，把清洗好的試樣放置于載物臺，調(diào)節(jié)物鏡倍數(shù)，把視場切換至目鏡，調(diào)節(jié)試樣位置及焦距，使試樣在視場中成清晰的像；打開“金相分析軟件”，選擇“評定級別”后點(diǎn)擊確定，選擇“002鋼中非金屬夾雜物顯微評定方法”后點(diǎn)擊確定，然后選擇“視頻采樣”，點(diǎn)擊“硬件參數(shù)”，根據(jù)顯微鏡所選的成像倍數(shù)選擇對應(yīng)的參數(shù)，然后點(diǎn)擊確定進(jìn)入“視頻采樣”界面，把視場切換至視頻采集系統(tǒng)；調(diào)節(jié)焦距，使屏上呈現(xiàn)清晰的圖像，移動試樣選取夾雜物分布密集的視場，點(diǎn)擊“采樣”得到采集圖片，對圖片進(jìn)行適當(dāng)處理后，點(diǎn)擊“評定級別-自動評級”確定后，生成報(bào)告后填入試樣名稱等參數(shù)，最后打印出評級報(bào)告。實(shí)施例4。
本發(fā)明的鋼材中非金屬夾雜物的測量方法，包括以下步驟(I)取樣沿平行于軋制方向或拉伸方向截取試樣，使試樣的拋光面面積為60mm2 ； (2)鑲嵌將截取的試樣平放入鑲嵌機(jī)，放入電玉粉粉填料，設(shè)定溫度為120±5°C，閉合鑲嵌機(jī)，加壓并保溫12分鐘使試樣成形；(3)研磨將鑲嵌好的試樣在研磨機(jī)的水磨砂紙上進(jìn)行打磨，水磨砂紙打磨為采用由粗(80目)到細(xì)(1500目)的水磨砂紙打磨，將試樣表面變形層磨掉，直至試樣表面平整；
(4)拋光將試樣在拋光機(jī)的拋光布上進(jìn)行拋光,拋光時(shí)使用拋光液進(jìn)行拋磨,拋光液濃度為試樣拋光面離開拋光機(jī)5秒即干為宜，使磨面成為無劃痕的光滑鏡面，拋光時(shí)間為4分鐘；(5)清洗將試樣表面擦洗干凈，并沿ー個(gè)方向?qū)⒃嚇哟蹈桑?6)腐蝕將拋光清洗好并吹干的試樣在8%的硝酸酒精溶液中浸3-15秒，然后再用流水沖洗并沿ー個(gè)方向吹干；(7)顯微金相檢測打開顯微鏡及成像系統(tǒng)的電源開關(guān)，把清洗好的試樣放置于載物臺，調(diào)節(jié)物鏡倍數(shù)，把視場切換至目鏡，調(diào)節(jié)試樣位置及焦距，使試樣在視場中成清晰的像；打開“金相分析軟件”，選擇“評定級別”后點(diǎn)擊確定，選擇“002鋼中非金屬夾雜物顯微評定方法”后點(diǎn)擊確定，然后選擇“視頻采樣”，點(diǎn)擊“硬件參數(shù)”，根據(jù)顯微鏡所選的成像倍數(shù)選擇對應(yīng)的參數(shù)，然后點(diǎn)擊確定進(jìn)入“視頻采樣”界面，把視場切換至視頻采集系統(tǒng)；調(diào)節(jié)焦距，使屏上呈現(xiàn)清晰的圖像，移動試樣選取夾雜物分布密集的視場，點(diǎn)擊“采樣”得到采集圖片，對圖片進(jìn)行適當(dāng)處理后，點(diǎn)擊“評定級別-自動評級”確定后，生成報(bào)告后填入試樣名稱等參數(shù)，最后打印出評級報(bào)告。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)現(xiàn)方案，除此之外，本發(fā)明還可以其它方式實(shí)現(xiàn)，在不脫離本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思的前提下任何顯而易見的替換均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.鋼材中非金屬夾雜物的測量方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟(I)取樣根據(jù)非金屬夾雜物的類型截取試樣，使試樣的拋光面面積為50-60mm2 ；步驟(2)鑲嵌將截取的試樣平放入鑲嵌機(jī)，放入填料，設(shè)定加熱溫度，閉合鑲嵌機(jī)，力口壓并保溫5-12分鐘使試樣成形； 步驟(3)研磨將鑲嵌好的試樣在研磨機(jī)的水磨砂紙上進(jìn)行打磨，將試樣表面變形層磨掉，直至試樣表面平整； 步驟(4)拋光將研磨好的試樣在拋光機(jī)的拋光布上進(jìn)行拋光，拋光時(shí)使用拋光液進(jìn)行拋磨，使磨面成為無劃痕的光滑鏡面； 步驟(5)清洗將試樣表面擦洗干凈，并沿一個(gè)方向?qū)⒃嚇哟蹈桑? 步驟(6)腐蝕將拋光清洗好的試樣在腐蝕液中腐蝕，然后用流水沖洗并沿一個(gè)方向?qū)⒃嚇哟蹈桑? 步驟(7)顯微金相檢測打開顯微鏡及成像系統(tǒng)的電源開關(guān)，把清洗好的試樣放置于載物臺，調(diào)節(jié)物鏡倍數(shù)，把視場切換至目鏡，調(diào)節(jié)試樣位置及焦距，使試樣在視場中成清晰的像；用金相分析軟件對試樣進(jìn)行夾雜物評定，根據(jù)顯微鏡所選的成像倍數(shù)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，對視場中的成像進(jìn)行視頻采樣；調(diào)節(jié)焦距，選取試樣中夾雜物分布密集的典型視場并采集圖片，對圖片進(jìn)行適當(dāng)處理后，依據(jù)圖片成像結(jié)果和所選參數(shù)，由軟件自動進(jìn)行評級，并打印出檢測報(bào)表。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼材中非金屬夾雜物的測量方法，其特征在于所述步驟(I)取樣中，沿平行于軋制方向或拉伸方向截取試樣。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼材中非金屬夾雜物的測量方法，其特征在于所述步驟(2)鑲嵌，具體為 步驟A、接通電源，順時(shí)針轉(zhuǎn)動手輪，使鑲嵌機(jī)的下模上升超過鋼模套少許，將截取的試樣放在下模上； 步驟B、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動手輪，使下模下降到底部位置，在鋼模套腔內(nèi)放入膠木粉填料或電玉粉填料后再放入上模，設(shè)定溫度為115-135°C，合上防護(hù)蓋板，旋緊八角旋鈕，然后順時(shí)針轉(zhuǎn)動手輪，使鑲嵌機(jī)的下模上升到壓力指示燈亮； 步驟C、保溫5-12分鐘使試樣成形，恒溫期間如壓力指示燈不亮，必須再轉(zhuǎn)動手輪加壓，使壓力指示燈保持亮燈狀態(tài)； 步驟D、關(guān)閉電源，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動手輪使下模下降，松開八角旋鈕及蓋板，再順時(shí)針轉(zhuǎn)動手輪頂出試樣。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼材中非金屬夾雜物的測量方法，其特征在于所述步驟(2)鑲嵌中，鑲嵌機(jī)米用上海研潤光機(jī)科技有限公司生產(chǎn)的XQ-2B金相試樣鑲嵌機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼材中非金屬夾雜物的測量方法，其特征在于所述步驟(3)研磨中，水磨砂紙打磨為采用由粗到細(xì)的水磨砂紙打磨，具體為用80目水磨砂紙打磨試樣，直到打磨出的試樣面積為50-60mm2后，再換600目砂紙打磨，直到打磨痕跡完全掩蓋80目打磨后留下的痕跡，再換1500目砂紙打磨，直至打磨痕跡完全掩蓋600目打磨后留下的痕跡且試樣的表面平整。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼材中非金屬夾雜物的測量方法，其特征在于所述步驟(3)研磨中，研磨機(jī)采用上海研潤光機(jī)科技有限公司生產(chǎn)的YM-I金相試樣研磨機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼材中非金屬夾雜物的測量方法，其特征在于所述步驟(4)拋光中，拋光液為使用O. 2 μ m氧化招拋光粉兌成的拋光液,拋光液濃度為試樣拋光面離開拋光機(jī)2-5秒即干為宜。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼材中非金屬夾雜物的測量方法，其特征在于所述步驟(4)拋光中，拋光機(jī)米用上海研潤光機(jī)科技有限公司生產(chǎn)的PG-I金相試樣拋光機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼材中非金屬夾雜物的測量方法，其特征在于所述步驟(7)顯微金相檢測中，顯微鏡采用上海巴拓儀器有限公司生產(chǎn)的BMM-420金相顯微鏡。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼材中非金屬夾雜物的測量方法，其特征在于所述試樣為中碳鋼和低碳鋼，低碳鋼包括鋼牌號為1T、08A、1018、10B21和1022的低碳鋼，中碳鋼包括鋼牌號為1035和45#的中碳鋼。
全文摘要
本發(fā)明涉及非金屬夾雜物測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種鋼材中非金屬夾雜物的測量方法，包括以下步驟(1)取樣；(2)鑲嵌；(3)研磨；(4)拋光；(5)清洗；(6)腐蝕；(7)顯微金相檢測。本發(fā)明的非金屬夾雜物的檢測方法具有操作簡單，工藝成熟且夾雜物測量準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)，能滿足國內(nèi)大多數(shù)生產(chǎn)廠家的使用需求。
文檔編號G01N1/28GK102621148SQ20121006672
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月14日
發(fā)明者劉金泉 申請人:東莞市科力鋼鐵線材有限公司