一种线材检测分析方法、装置、计算机设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种线材检测分析方法和装置，所述方法包括以下步骤：对线材轧制成型过程的线材进行取样；对试样进行加工；对试样中的大尺寸夹杂物进行定位分析；对试样中的大尺寸夹杂物进行特征分析；统计特征，对变形特征进行评估分析；本发明专利技术通过对线材轧制成型过程的线材进行取样，并对试样进行加工、定位分析、特征分析和评估分析，实现对线材中的大尺寸夹杂物的特征进行检测、分析和评估；为溯源寻找产生大尺寸夹杂物缺陷的根本原因提供了依据和基础。础。础。

【技术实现步骤摘要】
一种线材检测分析方法、装置、计算机设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及金属材料纯净度检测
，更具体地说，涉及一种线材检测分析方法和装置。

技术介绍

[0002]线材是热轧型钢中断面尺寸最小的一种，直径通常小于20mm，用途很广，在工业生产中占有重要地位，可通过各种工艺如拉拔、锻造、滚压、切削等加工成钢丝、铆钉、螺栓、弹簧及轴承等各种产品。大部分线材通过小方坯连铸后轧制成材，小方坯连铸过程拉速快、冷却强度大，钢中的夹杂物来不及上浮去除，存留在钢中，成为影响产品质量及其使用寿命的关键因素。
[0003]大尺寸夹杂物是指尺寸在30μm以上的非金属夹杂。研究和生产实践表明：冷镦钢线材中的芯部大尺寸夹杂物是导致拉拔断裂的主要问题。帘线钢中的大尺寸、高熔点、不易变形的脆性夹杂物是在帘线拉拔、合股过程中出现断丝的重要原因。弹簧钢、轴承钢盘条中的大尺寸夹杂物通常成为疲劳缺陷的早期发源地，严重降低产品质量及使用寿命，分布在近表面的夹杂物对这类产品的危害更为显著。
[0004]目前线材中的夹杂物检测普遍采用金相显微镜评级法，沿轧制方向取通过整个直径的截面作为检验面，根据夹杂物的形态、大小对夹杂物进行分类评级。该方法简单易行，能对钢中广泛存在的微观夹杂物进行检测，但由于检测面积小(仅需保证200mm2)，检测体积十分有限，难以检测到随机出现的大尺寸夹杂物，因此经常出现夹杂物评级合格，但在下游加工或使用过程中由大尺寸夹杂物导致的拉拔断裂或疲劳剥损等问题，为生产制造带来极大的损失，所以急需采用新方法对这类大尺寸夹杂物进行检测、分析，评价。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提出一种线材检测分析方法和装置，能够对线材中的大尺寸夹杂物的形貌、成分及变形特征进行检测、分析、评估。
[0006]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种线材检测分析方法，所述方法包括以下步骤：
[0007]对线材轧制成型过程的线材进行取样；
[0008]对试样进行加工；
[0009]对试样中的大尺寸夹杂物进行定位分析；
[0010]对试样中的大尺寸夹杂物进行特征分析；
[0011]统计特征，对变形特征进行评估分析。
[0012]在其中一个实施例中，所述对线材轧制成型过程的线材进行取样具体为：
[0013]对线材轧制成型过程的线材进行取样：分别取粗轧、中轧、预精轧后的三组过程样，由安装在轧制作业线上的飞剪进行在线剪切。
[0014]在其中一个实施例中，所述对试样进行加工具体为：
[0015]根据设定的平直度、晶粒度、光洁度，分别对试样的平直度、试样的晶粒度、试样的表面光洁度进行评估，对于不合格试样依次进行矫直、热处理、表面加工，使得试样达到设定的平直度、晶粒度、光洁度。
[0016]在其中一个实施例中，所述对试样中的大尺寸夹杂物进行定位分析具体为：
[0017]采用高频水浸超声检测法，对加工好的试样进行缺陷检测和定位，按取样位置对扫查获得的缺陷三维定位信息进行归纳分析，从内到外依次为芯部、1/2半径处、近表面，统计各位置的缺陷数量及长度，定性分析缺陷在试样中的分布情况，定性判断缺陷在最终产品线材中的分布。
[0018]在其中一个实施例中，所述扫查获得的缺陷三维定位信息具体为：
[0019]根据试样检测可检性设置不同检测灵敏度级别：当试样信噪比大于10dB，基于直径为1mm平底孔获得的80％幅度基础回波信号，增加1dB-21dB的动态灵敏度；当信噪比为6dB-10dB时，基于直径为1mm平底孔获得的80％幅度基础回波信号，降低0dB-6dB的动态灵敏度；当信噪比小于6dB时，噪声信号强，进一步降低动态灵敏度。
[0020]在其中一个实施例中，所述对试样中的大尺寸夹杂物进行特征分析具体为：
[0021]根据高频水浸超声检测扫查获得的缺陷的三维信息，做好定位标记，然后采用线切割的方法对试样进行解剖，制备金相样，结合扫描电镜和能谱分析对典型大尺寸夹杂物的形貌和成分进行定性定量分析，采用显微硬度计对大尺寸夹杂物的硬度值进行检测；按取样位置对大尺寸夹杂物的成分、形态、尺寸及位置进行分类，得到线材轧制过程大尺寸夹杂物形态的演变关系。
[0022]在其中一个实施例中，对于具有相同成分的同类型夹杂，计算分析其变形能力，具体为：
[0023]首先计算得到各工序间的压缩比记为r1,r2，取r＝(r1+r2)/2；分别统计其在S1，S2，S3工序不同位置的长度，并计算得到该类型夹杂物在该工序的平均长度，记为L1，L2，L3；变形能力用k表示，其中k1＝L2/L1，k2＝L3/L2，k＝(k1+k2)/2；
[0024]当k≥r时，该类夹杂物为塑性夹杂，整个轧制过程变形能力好，在轧制过程中沿轧制方向呈长条形；
[0025]当k<r时，该类夹杂物塑性变形能力远小于钢基体的变形能力，为硬质夹杂；其中，若k2>k1，则在轧制初期发生了碎裂，后续轧制过程沿轧制方向有一定的延伸；若k2＝k1＝1，则在轧制过程中未发生形变。
[0026]一种线材检测分析装置，包括：
[0027]取样模块，用于对线材轧制成型过程的线材进行取样；
[0028]加工模块，用于对试样进行加工；
[0029]定位分析模块，用于对试样中的大尺寸夹杂物进行定位分析；
[0030]特征分析模块，用于对试样中的大尺寸夹杂物进行特征分析；
[0031]评估分析模块，用于统计特征，对变形特征进行评估分析。
[0032]一种计算机设备，所述的计算机设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算程序，所述计算程序配置为实现如上述的一种线材检测分析方法的步骤。
[0033]一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算方法程序，所
述计算程序被处理器执行时实现如上述的一种线材检测分析方法的步骤。
[0034]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过对线材轧制成型过程的线材进行取样，并对试样进行加工、定位分析、特征分析和评估分析，实现对线材中的大尺寸夹杂物的特征进行检测、分析和评估；为溯源寻找产生大尺寸夹杂物缺陷的根本原因提供了依据和基础。
附图说明
[0035]图1是一种线材检测分析方法和装置的流程示意图；
[0036]图2是一种线材检测分析方法和装置的缺陷分布图a；
[0037]图3是一种线材检测分析方法和装置的缺陷分布图b；
[0038]图4是一种线材检测分析方法和装置的具体缺陷定位信息图a；
[0039]图5是一种线材检测分析方法和装置的具体缺陷定位信息图b；
[0040]图6是一种线材检测分析方法和装置的具体缺陷定位信息图c；
[0041]图7是一种线材检测分析方法和装置的全屏信号报警图；
[0042]图8是一种线材检测分析方法和装置的图7本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种线材检测分析方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：对线材轧制成型过程的线材进行取样；对试样进行加工；对试样中的大尺寸夹杂物进行定位分析；对试样中的大尺寸夹杂物进行特征分析；统计特征，对变形特征进行评估分析。2.根据权利要求1所述的一种线材检测分析方法，其特征在于：所述对线材轧制成型过程的线材进行取样具体为：对线材轧制成型过程的线材进行取样：分别取粗轧、中轧、预精轧后的三组过程样，由安装在轧制作业线上的飞剪进行在线剪切。3.根据权利要求1所述的一种线材检测分析方法，其特征在于：所述对试样进行加工具体为：根据设定的平直度、晶粒度、光洁度，分别对试样的平直度、试样的晶粒度、试样的表面光洁度进行评估，对于不合格试样依次进行矫直、热处理、表面加工，使得试样达到设定的平直度、晶粒度、光洁度。4.根据权利要求1所述的一种线材检测分析方法，其特征在于：所述对试样中的大尺寸夹杂物进行定位分析具体为：采用高频水浸超声检测法，对加工好的试样进行缺陷检测和定位，按取样位置对扫查获得的缺陷三维定位信息进行归纳分析，从内到外依次为芯部、1/2半径处、近表面，统计各位置的缺陷数量及长度，定性分析缺陷在试样中的分布情况，定性判断缺陷在最终产品线材中的分布。5.根据权利要求4所述的一种线材检测分析方法，其特征在于：所述扫查获得的缺陷三维定位信息具体为：根据试样检测可检性设置不同检测灵敏度级别：当试样信噪比大于10dB，基于直径为1mm平底孔获得的80％幅度基础回波信号，增加1dB-21dB的动态灵敏度；当信噪比为6dB-10dB时，基于直径为1mm平底孔获得的80％幅度基础回波信号，降低0dB-6dB的动态灵敏度；当信噪比小于6dB时，噪声信号强，进一步降低动态灵敏度。6.根据权利要求4所述的一种线材检测分析方法，其特征在于：所述对试样中的大尺寸夹杂物进行特征分析具体为：根据高频水浸超声检测扫查获得的缺陷的三维信息，做好定位标记，然后...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘栋，胡柏上，龙鹄，熊泽舜，鲁金龙，蒋国强，王斌，何建楠，周楠，卢俊红，李幸，
申请(专利权)人：宝钢特钢韶关有限公司，
类型：发明
国别省市：