一种铸坯中心疏松或缩孔的定量方法技术

本申请公开了一种铸坯中心疏松或缩孔的定量方法，提供一种连铸坯中心疏松或缩孔快速、准确的检测方法，为连铸工艺提供了准确、有效的理论依据。该方法包括以下步骤：(1)取样制样；(2)超声波水浸无损探伤检测；(3)数据计算；(4)缺陷定级。本申请具有样品处理过程操作简单的优点，同时本发明专利技术对缺陷的定量从现有技术的二维转变为三维，可更加准确的判断中心疏松或缩孔的缺陷程度，避免了常规人为主观判断带来的误差，提高了缺陷定级的客观性。

【技术实现步骤摘要】
一种铸坯中心疏松或缩孔的定量方法
本专利技术属于冶金检测
，涉及一种连铸坯内部质量评定方法，具体涉及一种铸坯中心疏松或缩孔的定量方法。
技术介绍
近十几年来，随着我国连铸技术的进步，整个钢铁行业呈现了快速发展的趋势。连铸技术不仅作为衡量钢铁工业水平的标志之一，而且已经成为钢铁生产发展的主要技术动力。随着钢企生产能力的提高和多样的市场需求，铸坯质量检验成为保证连铸生产质量的关键手段之一。铸坯的中心疏松和中心缩孔是影响铸坯质量的重要缺陷，准确描述铸坯的中心疏松和中心缩孔程度，对后续连铸工艺的优化具有重大意义。在连铸生产中经常采用硫印法、热酸洗法和冷酸洗法三种低倍检测方法检测铸坯质量。而热酸洗法和冷酸洗法可以检测铸坯中心疏松和中心缩孔程度。热酸洗法是把加工好的试样放在稀盐酸中加热一段时间，由于稀盐酸对钢的裂纹周围的偏析物、夹杂、晶界和基体都有不同程度的腐蚀，因此，经热酸洗的表面显现纹、偏析聚集区、夹杂及晶界等。冷酸洗法和热酸洗法效果基本相同，且不需要酸洗槽和加装置。这两种方法酸洗程度人为无法控制，极易出现腐蚀程度不够或过度腐蚀，且采用人工观察和评判，评定结果不准确。公开号为CN105548207B的专利技术，“连铸坯中心疏松或缩孔的定量测定方法”公开了一种连铸坯中心疏松或缩孔的定量测定方法，该方法包括以下步骤，a、取样制样：在铸坯横向中心处取铸坯片，将铸坯片表面加工处理，使得铸坯片横截面粗糙度Ra值为1.2～1.3μm；b、制作图样：拍摄或者扫描a步骤处理后的铸坯片的横截面，做成高清图片；c、图像处理：将b步骤得到的高清图片处理成黑白化图像；d、图像分析：将铸坯中心疏松或缩孔设定为单独的一个孔洞，统计黑白化图像上孔洞的单孔像素面积；e、相关计算：计算得到铸坯片第n个单孔实际面积Sn/mm2：计算得到的数值表征中心疏松或中心缩孔程度K。该专利技术对样品粗糙度有一定的要求，操作比较复杂，高清图片处理存在人为误差，结果的准确性有待考量。公开号为CN103278424A的专利技术，“一种连铸坯中心疏松或中心缩孔定量评定方法”公开了一种连铸坯中心疏松或中心缩孔定量评定方法，该方法在连铸坯厚度四分之一和铸坯中心分别切取大小相同的试样，经过加工使试样表面达到一定的光洁度，使用无水乙醇对试样表面进行清洗。根据QB/T2855-2007标准的测量方法，分别测量铸坯相同位置的两个试样的密度。连铸坯厚度四分之一处试样密度为ρ0，连铸坯中心试样密度ρ，[(ρ0-ρ)/ρ0]×100％的值表征中心疏松或中心缩孔的程度。该专利技术采用四分之一取样，这种取样方式存在铸坯四分之一处试样缺乏代表性且取样密度小的问题；检测结果的准确性有待考虑。因此，现有技术涉及的连铸坯中心疏松或中心缩孔定量评定方法仍有局限性，需要深入这方面的研究。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种连铸坯中心疏松或缩孔快速、准确的检测方法，为连铸工艺提供了准确、有效的理论依据。为实现上述目的，一种铸坯中心疏松或缩孔的定量方法，包括以下步骤：(1)样品预处理，将待检测样品表面打磨至平整光滑，测量样品尺寸，待检测样品的长记为a，待检测样品的宽记为b，待检测样品的厚度记为c；(2)无损检测，将打磨平整光滑的样品放入超声波水浸无损探伤设备中进行无损检测，得出检测数据，并导出中心疏松或缩孔的直径z、位置数据(x,y)和数量n；(3)数据计算，将铸坯中心疏松或缩孔设定为单独的一个球体，统计球体大小与个数，根据公式a)算出球体体积V球；根据公式b)算出铸坯体积V铸；v铸＝abC根据公式c)计算得到中心疏松或缩孔指数W；W＝V球/V铸(5)根据w值确定中心疏松或缩孔的级别。当W＝0时，中心疏松或缩孔的级别判定为0级；当0.050≤w＜0.07时，中心疏松或缩孔的级别判定为1级；当0.07≤w＜0.09时，中心疏松或缩孔的级别判定为2级；当0.09≤w＜0.11时，中心疏松或缩孔的级别判定为3级；当0.11≤w≤0.13时，中心疏松或缩孔的级别判定为4级，评级分界点的数值是专利技术人通过大量的实验和创造性劳动确认的，通过将w值对应评级标准，兼容了标准YB/T4002-2013的评级结果，降低了人为主观判断带来的不确定性。进一步地，步骤(1)中待检测样品表面上下表面平整且平行；进一步地，W的上、下限是根据YB/T4002-2013制定，范围为0≤w≤0.13。有益效果与现有技术相比，本申请的有益效果包括：1、采用了定量分析中心疏松或缩孔的方法，具有样品处理过程操作简单的优点；2、定量判断中心疏松或缩孔的程度，减少了常规人为主观对照图谱进行判断带来的误差；3、本专利技术是基于三维立体模型计算的，与现有技术二维图片分析相比，能更加准确地判断中心疏松或缩孔程度；4、本专利技术经实施应用，方便了铸坯内部质量检测，本专利技术方法能快速准确的反映铸坯质量的情况，为连铸工艺提供准确、有效的理论依据，具有广阔的应用前景和推广价值。附图说明图1为实施例1的3623-287si低倍图图2为实施例2的1835-592si低倍图图3为实施例3的1931-592si低倍图图4为实施例1的3623-287si探伤图图5为实施例2的1835-592si探伤图图6为实施例3的1931-592si探伤图具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本专利技术方法测定炉号为3623-287si中心疏松和缩孔程度。(1)取样制样：取横截面为398mm*284mm，高度为130mm的87si方坯样品，将铸坯表面加工处理，使方坯样品表面平整，且上下面平行；(2)超声波水浸无损探伤检测：将87si方坯样品进行超声波水浸无损探伤；(3)数据计算；将铸坯中心疏松或缩孔设定为单独的一个球体，统计球体大小与个数，经统计有28个半径15μm的孔洞和3个半径25μm的孔洞，根据公式a)算出孔洞体积V孔为0.00055m3，根据公式b)v铸＝abc算出铸坯体积V铸为0.014m3,根据公式c)W＝V球/V铸，计算得到中心疏松或缩孔指数为0.039，对应的级别介于0级与1级之间，所以是0.5级。从图1、图4可以看到，YB/T-4002-2013评级标准中心缩孔也为0.5级。实施例2本专利技术方法测定炉号为1835-592si中心疏松和缩孔程度。(1)取样制样：取横截面为398mm*284mm，高度为130mm的92si方坯样品，将铸坯表面加工处理，使方坯样品表面平整，且上下面平行；(2)超声波水浸无损探伤检测：将92si方坯样品进行超声波水浸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铸坯中心疏松或缩孔的定量方法，其特征在于：包括如下步骤：所述制备方法包括以下步骤：/n(1)样品预处理，将待检测样品表面打磨至平整，测量样品尺寸，待检测样品的长记为a，待检测样品的宽记为b，待检测样品的厚度记为c；/n(2)无损检测，将打磨平整光滑的样品放入超声波水浸无损探伤设备中进行无损检测，得出检测数据，并导出中心疏松或缩孔的直径z、位置数据(x,y)和数量n；/n(3)数据计算，将铸坯中心疏松或缩孔设定为单独的一个球体，统计球体大小与个数，根据公式a)算出球体积V球；/n

【技术特征摘要】
1.一种铸坯中心疏松或缩孔的定量方法，其特征在于：包括如下步骤：所述制备方法包括以下步骤：
(1)样品预处理，将待检测样品表面打磨至平整，测量样品尺寸，待检测样品的长记为a，待检测样品的宽记为b，待检测样品的厚度记为c；
(2)无损检测，将打磨平整光滑的样品放入超声波水浸无损探伤设备中进行无损检测，得出检测数据，并导出中心疏松或缩孔的直径z、位置数据(x,y)和数量n；
(3)数据计算，将铸坯中心疏松或缩孔设定为单独的一个球体，统计球体大小与个数，根据公式a)算出球体积V球；



根据公式b)算出铸坯体积V铸；
v铸＝abc
根据公式c)计算得到中心疏松或缩孔指数W；
W＝V...

【专利技术属性】
技术研发人员：马建超，王月，李强，张康晖，
申请(专利权)人：张家港荣盛特钢有限公司，江苏省沙钢钢铁研究院有限公司，江苏沙钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32