一种钢中夹杂物三元相图的制备方法技术

本申请涉及钢材统计分析领域，尤其涉及一种钢中夹杂物三元相图的制备方法；得到待测钢铁样品；进行物相分析和筛选，得到夹杂物的化合物种类；根据氧势图和硫势图，得到夹杂物中不同元素的分配等级；进行夹杂物统计和筛选，得到包括夹杂物化学成分和尺寸信息的有效的夹杂物统计数据；根据有效的夹杂物统计数据和分配等级，确定夹杂物的化合物组成；根据夹杂物的化学成分和化合物组成，得到指定顶点的三元相图；其中，在确定化合物组成的过程需分别确认各元素的氧化物、硫化物和氮化物；通过上述步骤，能够得到包括各元素的氧化物、硫化物和氮化物的三元相图，准确反映炼钢中的夹杂物的实际化合物组成特征。的实际化合物组成特征。的实际化合物组成特征。

【技术实现步骤摘要】
一种钢中夹杂物三元相图的制备方法


[0001]本申请涉及钢材统计分析领域，尤其涉及一种钢中夹杂物三元相图的制备方法。

技术介绍

[0002]钢铁中的夹杂物对钢材的服役性能具有重要影响，而钢铁中夹杂物的成分、数量、尺寸分布等信息往往决定了具体的夹杂物特性，因此，分析这些信息是目前对钢铁中夹杂物的精准判断的重要依据；目前常用三元相图来描述大量夹杂物的成分、形状、尺寸和分布等信息，具体的做法包括：
[0003](1)指定样品三顶角的成分，可以是单个元素，也可使是若干元素的总和，但要保证出现在三个顶角的金属元素不可重复；
[0004](2)将每一个夹杂物的成分中对应三顶角的成分做归一化，按各组元所占比例投影到三元相图上。
[0005]目前的三元相图存在投影重叠的缺陷，虽然能通过增加云图，显示夹杂物数量信息予以改善，但是三元相图的制备过程仅仅考虑金属元素，直接默认金属元素完全形成氧化物或者硫化物，不考虑形成夹杂物的实际化合物为何，未考虑到一种元素形成多种化合物的可能性，也不考虑非金属元素的实际含量。从而导致制备出的三元相图无法准确反映出炼钢过程中夹杂物的实际化合物的组成特征。
[0006]因此如何提供一种能准确反映出炼钢过程中夹杂物的实际化合物组成特征的三元相图的制备方法，是目前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0007]本申请提供了一种钢中夹杂物三元相图的制备方法，以解决现有技术中夹杂物的实际化合物组成特征的三元相图难以准确反映的技术问题。
[0008]第一方面，本申请提供了一种钢中夹杂物三元相图的制备方法，所述方法包括：
[0009]得到待测钢铁样品；
[0010]将所述待测钢铁样品进行物相分析，得到夹杂物的化合物种类；
[0011]根据氧势图和硫势图，得到夹杂物中不同元素在化合物中的分配等级；
[0012]将所述待测钢铁样品进行夹杂物统计和筛选，得到包括夹杂物化学成分和尺寸信息的有效的夹杂物统计数据；
[0013]根据有效的所述夹杂物统计数据和所述分配等级，确定夹杂物的化合物组成；
[0014]根据所述夹杂物的化学成分和化合物组成，得到所述夹杂物的指定顶点的夹杂物三元相图；
[0015]其中，在所述确定夹杂物的化合物组成的过程需分别确认各元素的氧化物、硫化物和氮化物。
[0016]可选的，所述将所述待测钢铁样品进行夹杂物统计和筛选，得到包括夹杂物化学成分、尺寸信息的有效的夹杂物统计数据，具体包括：
[0017]将所述待测钢铁样品进行抛光处理，后以扫描电镜进行夹杂物的扫描和自动统计，得到包含夹杂物位置、化学成分和尺寸信息的统计数据；
[0018]将所述统计数据进行读取，得到所有夹杂物的相关元素含量数据；
[0019]分别根据每个夹杂物的相关元素含量数据，判断是否需要进行无效数据的删除；
[0020]若是，则将对应的夹杂物数据清除，得到有效的夹杂物统计数据。
[0021]可选的，所述分别根据每个夹杂物的相关元素含量数据，判断是否需要进行无效数据的删除，具体包括：
[0022]根据所述夹每个夹杂物的相关元素含量数据，得到每个夹杂物中元素的实际总含量数据；
[0023]根据所述每个夹杂物的实际总含量数据和标准总量数据的大小，判断是否需要进行无效数据的删除；
[0024]若所述实际总含量数据＜所述标准总量数据，则将对应的所述夹杂物的数据进行清除；
[0025]若所述实际总含量数据≥所述标准总量数据，则将对应的所述夹杂物的相关元素含量数据输出。
[0026]可选的，所述夹杂物的相关元素含量数据包括每个夹杂物中的氮、氧、镁、铝、硅、硫、钙、钛、钒、锰、铁、铌、镧和铈元素的质量百分数数据。
[0027]可选的，所述夹杂物的化合物种类包括氧化物、硫化物和氮化物；
[0028]所述氧化物包括：Al2O3、SiO2、MgO、MnO、CaO、La2O3、CeO2和TiO2；
[0029]所述硫化物包括：MgS、MnS、CaS、LaS和CeS；
[0030]所述氮化物包括：TiN、VN和NbN。
[0031]可选的，所述分配等级由先到后的顺序为：
[0032]所述硫化物＞所述氧化物，所述氮化物＞所述氧化物。
[0033]可选的，所述根据所述夹杂物的化学成分和化合物组成，得到所述夹杂物的指定顶点的夹杂物三元相图，具体包括：
[0034]根据所述夹杂物的化学成分和化合物组成，以预设三元相图类型和三元相图的预设顶角内容进行三元相图的绘制，后进行三元相图的输出，得到所述夹杂物的指定顶点的夹杂物三元相图。
[0035]可选的，所述预设三元相图类型包括元素组合三元相图和化合物组合三元相图。
[0036]可选的，所述化合物组合三元相图的制备过程包括：
[0037]根据所述确定夹杂物的化合物组成，分别计算出所述预设顶角的化合物组合的质量分数之和，得到化合物组合含量；
[0038]将所述化合物组合含量进行归一化处理，后按照所述确定夹杂物的化合物组成进行投影，得到化合物组合三元相图。
[0039]可选的，所述三元相图的输出的具体步骤包括：
[0040]得到绘制的三元相图；
[0041]将绘制的所述三元相图进行计算，得到夹杂物在三元相图上的密度分布图；
[0042]根据所述密度分布图、所述夹杂物统计数据和所述夹杂物的化合物组成，确定三元相图的标注信息；
[0043]将所述标注信息标注在所述三元相图上，得到包含所述夹杂物的指定顶点的夹杂物三元相图。
[0044]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0045]本申请实施例提供的一种钢中夹杂物三元相图的制备方法，通过先采用物相分析确定夹杂物的化合物种类，再根据氧势图和硫势图，确定化合物的分配等级，再进行夹杂物统计，得到夹杂物的位置、化学成分和尺寸信息的统计数据，根据统计数据和确定的分配等级，从而能确定夹杂物的化合物组成，再根据化合物组成，确定三元相图，进而在基本的三元相图的基础上，能够得到夹杂物中指定顶点元素和化合物类型的夹杂物的三元相图，从而得到准确反映炼钢中的夹杂物的实际化合物组成特征。
附图说明
[0046]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0047]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0048]图1为本申请实施例提供的方法的流程示意图；
[0049]图2为本申请实施例提供的方法的初步流程示意图；
[0050]图3为本申请实施例提供的方法的详细流程示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢中夹杂物三元相图的制备方法，其特征在于，所述方法包括：得到待测钢铁样品；将所述待测钢铁样品进行物相分析，得到夹杂物的化合物种类；根据氧势图和硫势图，得到夹杂物中不同元素在化合物中的分配等级；将所述待测钢铁样品进行夹杂物统计和筛选，得到包括夹杂物化学成分和尺寸信息的有效的夹杂物统计数据；根据有效的所述夹杂物统计数据和所述分配等级，确定夹杂物的化合物组成；根据所述夹杂物的化学成分和化合物组成，得到所述夹杂物的指定顶点的夹杂物三元相图；其中，在所述确定夹杂物的化合物组成的过程需分别确认各元素的氧化物、硫化物和氮化物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述待测钢铁样品进行夹杂物统计和筛选，得到包括夹杂物化学成分、尺寸信息的有效的夹杂物统计数据，具体包括：将所述待测钢铁样品进行抛光处理，后以扫描电镜进行夹杂物的扫描和自动统计，得到扫描范围内所有夹杂物位置、化学成分和尺寸信息的统计数据；将所述统计数据进行读取，得到所有夹杂物的相关元素含量数据；分别根据每个夹杂物的相关元素含量数据，判断是否需要进行无效数据的删除；若是，则将对应的夹杂物数据清除，得到有效的夹杂物统计数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述分别根据每个夹杂物的相关元素含量数据，判断是否需要进行无效数据的删除，具体包括：根据所述每个夹杂物的相关元素含量数据，得到每个夹杂物中元素的实际总含量数据；根据所述每个夹杂物的实际总含量数据和标准总量数据的大小，判断是否需要进行无效数据的删除；若所述实际总含量数据＜所述标准总量数据，则将对应的所述夹杂物的数据进行清除；若所述实际总含量数据≥所述标准总量数据，则将对应的所述夹杂物的相关元素含量数据输出。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述夹杂物的相关元素含量数据包括每个夹杂物中...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟杨，严春莲，崔桂彬，其其格，鞠新华，
申请(专利权)人：首钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：