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目前,大批量、快节奏地生产洁净不锈钢圆钢是当今世界钢铁流程发展的重要趋势。钢的洁净度主要受非金属夹杂物的影响,其主要以非金属化合态存在,包括氧化物、硫化物、氮化物和复合夹杂物等。它们不仅破坏了钢基体的连续性和致密性,而且对钢的力学性能和使用性能有着非常大的影响。不锈钢圆钢中即使含有很少量的夹杂物,也会显著影响钢的金属性能,从而大大降低钢材的质量。夹杂物的数量和分布是评定钢材质量的一个重要指标,并且被列为优质钢和高级优质钢出厂的常规检测项目之一。Www.jg304.com
要提高不锈钢圆钢的洁净度,就必须控制钢中的夹杂物,要控制钢中夹杂物,则首先要全面地获取夹杂物的特征信息。一般来说需要分析的夹杂物特征包括:定量参数(数量、尺寸等)、形貌、分布以及化学成分等。随着科技的进步和人们的不懈探索,夹杂物的评估方法有了新的进展,由此建立了夹杂物的系统分析技术。
基于二维平面分析的评估方法18961836369
目前基于二维平面分析的评估方法在生产和科研中占主导地位,包括金相法、标准图谱比较法、图像分析仪分析法、扫描电镜法、硫印法等。这些方法已被广泛应用,而ASPEX(夹杂物自动分析电镜系统)检测作为一种新方法崭露头角。
ASPEX检测由计算机控制,能够对很大面积范围内的平面和粒子进行自动成像和元素分析。ASPEX能够同时检测得到钢中大量夹杂物的尺寸、形貌、面积、数量、位置和成分。同时其还配备有强大的后处理系统,能够很好地对得到的夹杂物数据进行分析。
此方法的优点是能够快速准确地对夹杂物进行自动检测,还能够同时得到夹杂物各参数数据。试样检测面积大,检测的夹杂物粒子数量多,检测结果更具代表性。缺点同其他大部分二维检测的局限性一样,即对簇群状夹杂物检测的准确性不高,可能会将一个簇群状夹杂物检测成几个小夹杂物粒子,造成数量和尺寸的偏差。Www.439-443.com
无损检测方法
超声波检测。超声波检测在钢铁企业已被广泛应用,常规应用于检测200μm以上的缺陷。其主要优点是可以在线无损检测,并且可以对试样中的缺陷进行定位。此外,检测的试样体积很大,可以减少遗漏大的有害夹杂的可能性。缺点是不能检测小尺寸夹杂物,并且不能很好区分缺陷类别,比如气孔和夹杂物。Www.wxbjs.com
采用超声波进行检测的还有MIDAS方法。对不锈钢圆钢进行轧制,可使试样组织更为细小均匀,并且夹杂物相对更大,增加了检测的准确性。
电磁法。电磁法也被用来检测金属内部质量。一个常用的方法是磁漏通量检测法,主要用于板卷或者铸坯试样、热轧板试样的内部质量检测。该方法只对长条状夹杂物比较敏感,若夹杂物太短就不容易从背景噪声中区分。同时,如果不锈钢圆钢夹杂物过于长,超过了最佳值,则它们也会因为过于微细而不能对磁场产生明显的影响,从而也检测不到。
Micro-CT法。Micro-CT又称X射线计算机微断层扫描技术,它可以通过从不同角度拍摄的一系列X射线投射图片来重现试样的内部结构,获得夹杂物的三维形貌。近些年来由于X射线管技术的进步,Micro-CT的空间分辨率已经达到几微米。然而这个方法也很难区分气孔和夹杂物,因此有时候有必要对试样进行适度的轧制以使试样中的气孔闭合。再者这个方法的投资比较大,运行成本也较高。
总之,各种评估方法都有自身的优势和局限性,没有哪一种单独的检测方法可以描绘出不锈钢圆钢所有夹杂物的分布以及得到所有需要的夹杂物信息。因此为了获取不锈钢圆钢中非金属夹杂物的准确特征信息,须采用多级取样、系统分析的技术,适当组合各种评估方法。
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