專利名稱：基于析出相面積分數(shù)的t/p91鋼老化評級方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵材料檢驗領(lǐng)域，尤其涉及一種基于析出相面積分數(shù)的T/P91鋼老化評級方法。
背景技術(shù)：
T/P91鋼由于其具備的良好的高溫性能和相對便宜的價格被廣泛應(yīng)用于火力發(fā)電廠超臨界、超(超)臨界機組鍋爐管道用鋼，在長期使用過程中T/P91鋼會發(fā)生老化，使用性能下降，在此老化過程中伴隨著析出相的一系列變化。而在評估T/P91鋼老化的實踐中，一般是技術(shù)人員依靠經(jīng)驗給出ー個老化程度的結(jié)論，主觀性較強，給相關(guān)科研和エ藝人員造 成一定困惑。目前，還沒有ー種較客觀的T/P91鋼老化評級方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于析出相面積分數(shù)的T/P91鋼老化評級方法，該方法是ー種較客觀的T/P91鋼老化評級方法，能給相關(guān)科研和エ藝人員ー個直觀的T/P91鋼老化程度評級參數(shù)，給相關(guān)科研和エ藝人員的工作帶來很大的便利。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種基于析出相面積分數(shù)的T/P91鋼老化評級方法，包括步驟
步驟1，截取待評價試樣，制備金相試樣；
步驟2，獲取金相試樣的金相組織圖片；
步驟3，根據(jù)金相組織圖中析出相的像素差異計算出析出相面積分數(shù)，所述的析出相面積分數(shù)為析出相顆粒面積占視場總面積的百分比；
步驟4，根據(jù)析出相面積分數(shù)大小對待評價試樣進行老化評級。上述步驟2中，采用光學(xué)顯微鏡或掃描電鏡得到金相試樣的金相組織圖片。為了析出相面積分數(shù)計算的準確性，在步驟3前需要對金相組織圖片進行預(yù)處理，具體為人工識別并剔除金相組織圖中與析出相顔色接近的非析出相區(qū)域。上述步驟4中，根據(jù)析出相面積分數(shù)大小按照如下規(guī)則對待評級試樣進行評級 當(dāng)析出相面積分數(shù)S為0〈S < I. 6%時，老化等級為I級，此時的析出相顆粒細小，數(shù)量
較少；
當(dāng)析出相面積分數(shù)S為I. 6% < S彡2. 1%吋，老化等級為2級，此時的析出相數(shù)量較
多；
當(dāng)析出相面積分數(shù)S為2. 1% < 3. 4%時，老化等級為3級，此時的析出相數(shù)量多，沒有球化出現(xiàn)；
當(dāng)析出相面積分數(shù)S為23. 4% < 4. 9%時，老化等級為4級，此時的析出相數(shù)量很多，并且有球化現(xiàn)象；當(dāng)析出相面積分數(shù)S為4. 9% < S時，老化等級為5級，此時的析出相數(shù)量較多，并且有析出相聚集成塊狀。隨著老化等級從I級到5級，T/P91鋼的老化程度逐漸加重。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點和有益效果
本發(fā)明提供了ー種定量反應(yīng)T/P91鋼老化的評級方法，采用本方法能得到較客觀的T/P91鋼老化等級，能給相關(guān)科研和エ藝人員ー個直觀的T/P91鋼老化程度評級參數(shù)，給相關(guān)科研和エ藝人員的工作帶來很大的便利。


圖I為老化等級為I級的參考SEM金相組織圖片；
圖2為老化等級為2級的參考SEM金相組織圖片；
圖3為老化等級為4級的參考SEM金相組織圖片；
圖4為老化等級為4級的參考SEM金相組織圖片；
圖5為老化等級為5級的參考SEM金相組織圖片；
圖6為實施例中試樣的SEM金相組織圖片。
具體實施例方式本發(fā)明提出了一種基于析出相面積分數(shù)的T/P91鋼老化評級方法，其具體實施方式
為
首先，截取待評價試樣，制備金相試樣，具體為截取待評價試樣，使其尺寸滿足金相試樣，然后采用金相砂紙依次研磨，經(jīng)拋光后浸入金相腐蝕溶液中腐蝕，得到金相試樣。其次，獲取金相試樣的金相組織圖片，具體可以采用掃描電鏡(SEM)或光學(xué)顯微鏡來獲得金相組織圖片。接著，根據(jù)金相組織圖中析出相的像素差異計算出析出相面積分數(shù)，所述的析出相面積分數(shù)為析出相顆粒面積占視場總面積的百分比，在本領(lǐng)域內(nèi)，析出相面積分數(shù)與析出相體積分數(shù)在行業(yè)內(nèi)是相通的。具體可采用IMAGEJ或image-pro-plus軟件來計算析出相面積分數(shù)。為了計算的準確性，在計算析出相面積分數(shù)之前，可利用軟件自帶的功能人工識別并剔除金相組織圖片中與析出相顏色接近的非析出相區(qū)域，這些與析出相顏色接近的非析出相區(qū)域主要是由圖片拍攝和金相試樣制備所帶來的，這些非析出相區(qū)域由干與析出相像素差別小，如果不事前剔除掉，在采用軟件識別時會造成與析出相混淆，從而影響析出相面積分數(shù)計算的準確性。最后，根據(jù)析出相面積分數(shù)大小對待評價試樣進行老化評級，所采用的老化評定原則如下
I級析出相顆粒細小，數(shù)量較少，析出相面積分數(shù)S < I. 6%,該級別下的參考SEM金相組織圖片如圖I所示；
2級析出相數(shù)量較多，析出相面積分數(shù)I. 6% < S彡2. 1%,,該級別下的參考SEM金相組織圖片如圖2所示；3級析出相數(shù)量多，沒有球化出現(xiàn)，析出相面積分數(shù)2. 1%<S^3. 4%，，該級別下的參考SEM金相組織圖片如圖3所示；
4級析出相數(shù)量很多，并且有球化現(xiàn)象，析出相面積分數(shù)3. 4% < S < 4. 9%，，該級別下的參考SEM金相組織圖片如圖4所示；
5級析出相數(shù)量較多，并且有析出相聚集成塊狀，析出相面積分數(shù)4. 9% < S，，該級別下的參考SEM金相組織圖片如圖5所示。下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進ー步介紹
取安徽某電廠實際運行的亞臨界鍋爐再熱器T91鋼管，其運行溫度為570°C，壓カ為17. OMPa,尺寸為Φ65ι πιΧ 5mm, 65mm為鋼管外徑，5mm為鋼管厚度，運行時間為4. 3萬h。現(xiàn)采用本發(fā)明方法對該鋼管進行老化評級。線切割截取一段長10mm、寬5mm、高5mm的試樣，依次采用200#、400#、600#、800#、1200#、1600#、3000#金相砂紙對試樣金 相研磨，經(jīng)拋光后用FeCl3溶液進行腐蝕，所采用的FeCl3溶液是將5gFeCl3溶于IOml鹽酸和25ml的酒精中制得，腐蝕時間為5s ;經(jīng)腐蝕后，將試樣在QYANTA 400掃描電子顯微鏡(SEM)下對試驗進行觀察，放大倍數(shù)為2000，得到如圖6所示的金相組織圖片；采用IMAGEJ軟件計算該試樣析出相的面積分數(shù)為2. 09%。因此，該鋼管的老化等級為2級。在上述實施例中，腐蝕時間控制在5 IOs內(nèi)均可。析出相面積分數(shù)的計算也可以采用image-pro-plus軟件來計算。
權(quán)利要求
1.一種基于析出相面積分數(shù)的T/P91鋼老化評級方法，其特征在于，包括步驟 步驟1，截取待評價試樣，制備金相試樣； 步驟2，獲取金相試樣的金相組織圖片； 步驟3，根據(jù)金相組織圖中析出相的像素差異計算出析出相面積分數(shù)，所述的析出相面積分數(shù)為析出相顆粒面積占視場總面積的百分比； 步驟4，根據(jù)析出相面積分數(shù)大小對待評價試樣進行老化評級。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于析出相面積分數(shù)的T/P91鋼老化評級方法，其特征在于 所述的步驟2中，采用光學(xué)顯微鏡或掃描電鏡得到金相試樣的金相組織圖片。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于析出相面積分數(shù)的T/P91鋼老化評級方法，其特征在于 在步驟3之前有金相組織圖片預(yù)處理的步驟，具體為人工識別并剔除金相組織圖中與析出相顏色接近的非析出相區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于析出相面積分數(shù)的T/P91鋼老化評級方法，其特征在于 所述的步驟4中，根據(jù)析出相面積分數(shù)大小按照如下規(guī)則對待評價試樣進行評級 當(dāng)析出相面積分數(shù)S為0〈S彡I. 6%時，老化等級為I級； 當(dāng)析出相面積分數(shù)S為I. 6% < 2. 1%時，老化等級為2級； 當(dāng)析出相面積分數(shù)S為2. 1% < 3. 4%時，老化等級為3級； 當(dāng)析出相面積分數(shù)S為23. 4% < 4. 9%時，老化等級為4級； 當(dāng)析出相面積分數(shù)S為4. 9% < S時，老化等級為5級。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于析出相面積分數(shù)的T/P91鋼老化評級方法，包括步驟步驟1，截取待評價試樣，制備金相試樣；步驟2，獲取金相試樣的金相組織圖片；步驟3，根據(jù)金相組織圖中析出相的像素差異計算出析出相面積分數(shù)，所述的析出相面積分數(shù)為析出相顆粒面積占視場總面積的百分比；步驟4，根據(jù)析出相面積分數(shù)大小對待評價試樣進行老化評級。本發(fā)明提供了一種定量反應(yīng)T/P91鋼老化的評級方法，給科研和工藝研究人員對T/P91鋼的老化有一個直觀的評價參數(shù)。
文檔編號G01N1/32GK102692425SQ20121021629
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者宋濤, 王志武 申請人:武漢大學(xué)