高強度微合金管線鋼中馬奧島組織含量的定量分析方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強度微合金管線鋼中馬奧島組織含量的定量分析方法，通過金相樣品制備和腐蝕方法獲得金相組織試樣；利用掃描電鏡二次電子成像技術(shù)獲得管線鋼中馬奧島組織的二次電子圖像照片，二次電子圖像照片中馬奧島組織為白色，然后對馬奧島組織的二次電子像進行反相處理，使馬奧島組織成為黑色，而基體為灰白色，最后采用Image Pro圖像處理軟件計算黑色馬奧島組織的含量。本發(fā)明利用馬奧島組織中富碳元素特征在二次電子圖像中成白色的原理，使馬奧島和基體組織區(qū)分開來，其解決了高強度微合金管線鋼中馬奧島組織含量的定量分析方法，該方法操作簡單，測量準確，易于在生產(chǎn)檢驗中實施。
【專利說明】高強度微合金管線鋼中馬奧島組織含量的定量分析方法 【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001] 本發(fā)明屬于管線鋼組織測量【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種高強度微合金管線鋼中馬奧 島組織含量的定量分析方法。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 隨著油氣資源需求和消耗的增加，輸送油氣管線的口徑和鋼級不斷提高，目前X80 級管線已經(jīng)在世界上得到普遍應用，并且人們正在開發(fā)X90和XlOO的更高鋼級管線鋼，為 將來超大口徑管線鋼管的制造做技術(shù)儲備。冶金企業(yè)在生產(chǎn)高鋼級管線鋼時，普遍采用低 碳低合金的成分設(shè)計和TMCP軋制工藝，這種制造工藝導致管線鋼的屈強比隨鋼級的提高 而增加，較高的屈強比將降低管道的抗破壞能力，因此管線鋼的屈強比一般控制在〇. 95以 下。管線鋼中顯微組織狀態(tài)對屈強比有直接的影響，馬奧島組織含量增加可以有效提高管 線鋼的抗拉強度，對屈服強度幾乎沒有影響，從而降低管線鋼的屈強比。研究管線鋼馬奧島 組織含量對管線鋼生產(chǎn)和應用具有重要意義，但目前沒有較好的測量方法能夠精確檢測管 線鋼中馬奧島組織含量，而Ierepa試劑腐蝕法條件苛刻，操作困難，很難腐蝕出馬奧島組 織，并且統(tǒng)計時誤差較大。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003] 本發(fā)明的目的在于解決以上技術(shù)問題，提供了一種高強度微合金管線鋼中馬奧島 組織含量的定量分析方法。
[0004] 為達到上述目的，本發(fā)明通過如下的技術(shù)方案予以實現(xiàn)：
[0005] 高強度微合金管線鋼中馬奧島組織含量的定量分析方法，包括如下步驟：
[0006] 1)對管線鋼金相試樣采用通用腐蝕劑腐蝕出管線鋼組織；
[0007] 2)利用掃描電鏡的二次電子成像方法采集步驟1)處理后的管線鋼金相試樣馬奧 島組織的二次電子圖像照片；
[0008] 3)采用photoshop軟件對二次電子圖像照片進行反相處理，然后通過Image pro 軟件對反相后的二次電子圖像照片進行馬奧島組織含量的定量分析。
[0009] 本發(fā)明進一步的改進在于，步驟1)中，采用機械研磨拋光的方法制備管線鋼金相 試樣。
[0010] 本發(fā)明進一步的改進在于，在進行管線鋼金相樣品制備時，依次用600號、800號、 1000號以及1200號水砂紙將測量面逐級研磨。
[0011] 本發(fā)明進一步的改進在于，當前一道砂紙研磨所留下的劃痕完全觀察不到時，換 用細一號砂紙繼續(xù)研磨。
[0012] 本發(fā)明進一步的改進在于，對管線鋼金相樣品的測量面進行逐級研磨后，用 1-1. 5 i! m粒度拋光液進行拋光處理，吹干后用3% -4%的硝酸酒精溶液進行腐蝕，腐蝕時 間為30-40秒。
[0013] 本發(fā)明進一步的改進在于，步驟2)中，掃描電鏡在采集步驟1)處理后的管線鋼金 相試樣馬奧島組織的二次電子圖像照片時，圖像采集位置在樣品厚度的四分之一處，且放 大倍數(shù)為4000-6000倍。
[0014] 本發(fā)明進一步的改進在于，步驟3)中，當采用Image Pro軟件對反相后的二次電 子圖像照片進行馬奧島組織的定量分析時，灰度值設(shè)在第一個正態(tài)灰度峰值的底部，灰度 值范圍在43-46之間。
[0015] 本發(fā)明進一步的改進在于，在采集管線鋼金相試樣馬奧島組織的二次電子圖像照 片時隨機采集5-8張馬奧島組織照片，然后按照步驟3)的方法分別進行馬奧島組織含量的 定量分析，最后對得到的馬奧島組織含量取平均值，即為該管線鋼金相試樣的馬奧島組織 含量。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用鋼鐵材料常用的腐蝕劑硝酸酒精腐蝕顯微組織，利 用掃描電鏡二次電子成像技術(shù)采集馬奧島組織照片，通過Photoshop軟件進行二次電子圖 像照片反相處理，然后利用Image pro圖像處理軟件進行馬奧島含量的定量統(tǒng)計分析，從而 獲得管線鋼中的馬奧島組織含量。本發(fā)明利用馬奧島組織中富碳元素特征在二次電子圖像 中成白色的原理，使馬奧島和基體組織區(qū)分開來，其解決了高強度微合金管線鋼中馬奧島 組織含量的定量分析方法，該方法操作簡單，測量準確，易于在生產(chǎn)檢驗中實施。 【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0017] 圖1為本發(fā)明實施例的管線鋼掃描電鏡二次電子圖像照片，其中，箭頭A所指區(qū)域 為馬奧島組織。
[0018] 圖2為本發(fā)明實施例的photosho反相處理后的顯微組織照片，其中，箭頭B所指 區(qū)域為馬奧島組織。
[0019] 圖3為本發(fā)明實施例的image pro軟件灰度平衡時的管線鋼組織照片，其中，箭頭 C所指區(qū)域為馬奧島組織。 【【具體實施方式】】
[0020] 下面結(jié)合附圖和實施案例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細敘述。
[0021] 參見圖1至圖3,本發(fā)明高強度微合金管線鋼中馬奧島組織含量的定量分析方法， 包括如下步驟：
[0022] 1)采用機械研磨拋光的方法制備管線鋼金相試樣，然后對管線鋼金相試樣采用通 用腐蝕劑腐蝕出管線鋼組織；具體地說，在進行管線鋼金相樣品制備時，依次用600號、800 號、1000號以及1200號水砂紙將測量面逐級研磨，然后用1-1. 5 ii m粒度拋光液進行拋光處 理，吹干后用3% -4%的硝酸酒精溶液進行腐蝕，腐蝕時間為30-40秒。
[0023] 2)利用掃描電鏡的二次電子成像方法采集步驟1)處理后的管線鋼金相試樣馬奧 島組織的二次電子圖像照片，如圖1所示，其中，箭頭A所指區(qū)域為馬奧島組織；具體地說， 掃描電鏡在采集步驟1)處理后的管線鋼金相試樣馬奧島組織的二次電子圖像照片時，圖 像采集位置在樣品厚度的四分之一高度處，且放大倍數(shù)為4000-6000倍。
[0024] 3)采用Photoshop軟件對二次電子圖像照片進行反相處理，如圖2所示，其中， 箭頭B所指區(qū)域為馬奧島組織；然后通過Image pro軟件對反相后的二次電子圖像照片進 行馬奧島組織含量的定量分析，如圖3所示，其中，箭頭B所指區(qū)域為馬奧島組織，當采用 Image Pro軟件對反相后的二次電子圖像照片進行馬奧島組織的定量分析時，灰度值設(shè)在 第一個正態(tài)灰度峰值的底部，灰度值范圍在43-46之間。
[0025] 本發(fā)明實施案例中使用的材料為X90級板條貝氏體管線鋼，其制造工藝為TMCP工 藝，主要化學成分見表1。
[0026] 表1實施案例X90管線鋼的化學成分（wt % )
[0027]
【權(quán)利要求】
1. 高強度微合金管線鋼中馬奧島組織含量的定量分析方法，其特征在于，包括如下步 驟： 1) 對管線鋼金相試樣采用通用腐蝕劑腐蝕出管線鋼組織； 2) 利用掃描電鏡的二次電子成像方法采集步驟1)處理后的管線鋼金相試樣馬奧島組 織的二次電子圖像照片； 3) 采用Photoshop軟件對二次電子圖像照片進行反相處理，然后通過Image pro軟件 對反相后的二次電子圖像照片進行馬奧島組織含量的定量分析。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強度微合金管線鋼中馬奧島組織含量的定量分析方法，其 特征在于，步驟1)中，采用機械研磨拋光的方法制備管線鋼金相試樣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強度微合金管線鋼中馬奧島組織含量的定量分析方法，其 特征在于，在進行管線鋼金相樣品制備時，依次用600號、800號、1000號以及1200號水砂 紙將測量面逐級研磨。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高強度微合金管線鋼中馬奧島組織含量的定量分析方法，其 特征在于，當前一道砂紙研磨所留下的劃痕完全觀察不到時，換用細一號砂紙繼續(xù)研磨。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高強度微合金管線鋼中馬奧島組織含量的定量分析方法，其 特征在于，對管線鋼金相樣品的測量面進行逐級研磨后，用1-1. 5 y m粒度拋光液進行拋光 處理，吹干后用3% -4%的硝酸酒精溶液進行腐蝕，腐蝕時間為30-40秒。
6. 根據(jù)權(quán)利1至5中任一項所述的高強度微合金管線鋼中馬奧島組織含量的定量 分析方法，其特征在于，步驟2)中，掃描電鏡在采集步驟1)處理后的管線鋼金相試樣馬 奧島組織的二次電子圖像照片時，圖像采集位置在樣品厚度的四分之一處，且放大倍數(shù)為 4000-6000 倍。
7. 根據(jù)權(quán)利1至5中任一項所述的高強度微合金管線鋼中馬奧島組織含量的定量分 析方法，其特征在于，步驟3)中，當采用Image Pro軟件對反相后的二次電子圖像照片進 行馬奧島組織的定量分析時，灰度值設(shè)在第一個正態(tài)灰度峰值的底部，灰度值范圍在43-46 之間。
8. 根據(jù)權(quán)利7所述的高強度微合金管線鋼中馬奧島組織含量的定量分析方法，其特征 在于，在采集管線鋼金相試樣馬奧島組織的二次電子圖像照片時隨機采集5-8張馬奧島組 織照片，然后按照步驟3)的方法分別進行馬奧島組織含量的定量分析，最后對得到的馬奧 島組織含量取平均值，即為該管線鋼金相試樣的馬奧島組織含量。
【文檔編號】G01N23/22GK104374789SQ201410578864
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】張繼明, 吉玲康, 李鶴, 池強, 羅金恒, 霍春勇, 張冠軍 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油天然氣集團公司管材研究所