一种耐蚀合金板坯解剖分析方法
【专利摘要】本发明属于特种合金质量检验领域。涉及一种检验电渣重熔耐蚀合金板坯内部质量的解剖分析方法。耐蚀合金板坯的种类为：双相不锈钢、超级奥氏体不锈钢、铁镍基耐蚀合金、镍基耐蚀合金；本发明的解剖、分析方法不破坏耐蚀合金电渣板坯材料的完整性，对耐蚀合金电渣板坯的内部质量进行了科学、全面分析，将材料的利用率提高至90%，大大节约了昂贵材料；检测的项目包括化学成分偏析、气体含量、夹杂物、低倍组织（板坯横向）、结晶组织等，检测的位置包括板坯的横向、纵向，横向检测覆盖了板坯的边缘至心部区域，纵向检测覆盖了板坯的头部、尾部区域，能够全面反映耐蚀合金的内部质量，尤其是结晶组织结晶夹角、结晶取向分析评价了板坯的轧制性能。
【专利说明】一种耐蚀合金板坯解剖分析方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于特种合金质量检验领域。尤其涉及一种检验电渣重熔耐蚀合金板坯内 部质量的解剖分析方法。
【背景技术】
[0002] 国家特殊钢领域"十二五"规划指出，十二五期间需要重点突破高温合金、耐蚀钢 等1?性能特殊钢关键材料技术，形成具有国际先进水平的1?品质特殊钢材料体系和生广工 艺流程，获取一批自主知识产权，以点带面推动特殊钢产业结构调整与优化升级，大幅提升 节能减排技术水平，实现高品质特殊钢材料国产化和规模应用。
[0003] 到目前为止，国内市场上供应的耐蚀合金产品主要是进口美国国际镍公司的，特 别是以耐蚀合金板坯为基础生产的耐蚀合金板、带、箔材等产品几乎全部依赖进口。因此， 国内一些科研单位、钢厂开始加大耐蚀合金板坯研究、生产，为了评价耐蚀合金板坯的内部 质量，需要一套科学合理的方法对其内部质量进行全面评价。
[0004] 文献"N08810耐蚀合金200mm厚连铸板坯纵向裂纹形成机理的分析"中公开 了一种耐蚀合金板坯的生产方法，其采用连铸的工艺生产出截面为200 mmX 1300 mm的 N08810合金板坯。文献"镍基耐蚀合金电渣扁锭工艺研究与实践"中公开了一种截面为350 mmX 1250 mm的N08810合金电渣扁锭生产方法，其采用固定式电渣重熔工艺，均没有提出 板坯的解剖分析方法。专利"一种电渣重熔矩形板坯检验方法"公开了一种电渣重熔矩形 板述检验方法，板述的规格为250-960 _X 1400-2000 _XL _，该方法该方法存在如下 不足： 1、 将电渣板坯进行纵向对剖，选取一半作为检验材料，这样板坯只能利用一半，即材料 的利用率只有50%，而耐蚀合金材料中Cr、Ni、Mo、Nb等元素含量超过30%，价格昂贵，造成 极大的材料浪费； 2、 该方法中电渣板坯的检验项目有：低倍、硬度、化学成分、气体含量等四项，而板坯是 需要进行轧制，没有对电渣板坯的轧制性能进行检验，检测内容不够全面。
[0005] 所以，提出一种科学、全面、材料利用率高的耐蚀合金板坯解剖分析方法是十分必 要的，以满足国内耐蚀合金板坯生产技术发展的需要，加快耐蚀合金板坯国产化进程。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种耐蚀合金电渣板坯的解剖分析方法，利用该方法，科学、 全面的评价耐蚀合金电渣板坯的内部质量，尤其是板坯的轧制质量，将材料的利用率提高 至 90%。
[0007] 本发明提供一种耐蚀合金电渣板坯的解剖分析方法，所述耐蚀合金板坯的种类 为：双相不锈钢、超级奥氏体不锈钢、铁镍基耐蚀合金、镍基耐蚀合金，电渣板坯的厚度为 150?200謹，宽度为1250?1400謹，重量大于6吨； 所述方法的具体步骤为： (1) 定义电渔板述长度为1、板述宽度为八、板述厚度为B,沿电渔板述长度方向,将电渔 板坯头部、尾部各锯掉电渣重熔板坯长度的5%，作为检测材料，电渣板坯头部的检验试样编 号为T，电渣板坯尾部的检验试样编号为W，中间余量为轧制用料，材料利用率为90% ; (2) 将电渣板坯头部检验试样T、电渣板坯尾部检验试样W分别按宽度方向的中心线剖 开，电渣板坯头部检验试样T分成两件检验试样，编号为T-UT-2,电渣板坯尾部检验试样W 分成两件检验试样，编号为W-l、W-2 ; (3) 在距试样T-1长度方向端面5mm处划线，将试样T-1沿线剖开，得到试样T-1'，在 距试样W-1长度方向端面5mm处划线，将试样W-1沿线剖开，得到试样W-1';试样T-1'、 W-Γ宽度为板坯宽度A的二分之一，厚度为板坯厚度B，长度为5mm;分别对得到的试样 T-l'、W-1'进行板坯低倍组织分析，低倍组织取样符合GB/T 226-1991《钢的低倍组织及 缺陷酸蚀检验法》要求，利用OLYMPUS GX71金相显微镜，按照GB/T 226-1991《钢的低倍组 织及缺陷酸蚀检验法》进行分析，低倍组织检测检验耐蚀合金板坯的凝固质量，是否有凝固 疏松、白亮带、皮下气泡、翻皮、白点、轴心晶间裂纹、内部气泡、非金属夹杂物及夹渣、异金 属夹杂物等缺陷；由于电渣重熔为定向凝固，即板坯从头部至尾部顺序凝固，因此，取样方 法为：电渣板坯头部、尾部处横截面的全截面试样；所述取样方法能够反映整块板坯的凝 固质量，具有代表性； (4) 将编号为T-2检验试样、编号为W-2检验试样，分别按厚度方向的中心线剖开，得到 四块检验试样；其中，电渣板坯头部的两个试样编号分别为T-2-1、T-2-2,电渣板坯尾部的 两个试样编号分别为W-2-UW-2-2 ;试样T-2-l、T-2-2、W-2-UW-2-2的厚度均为板坯厚度 B的二分之一，宽度为板坯宽度A的二分之一； (5) 分别在编号为T-2-1、W-2-1检验试样上，在距试样T-2-1宽度方向端面5mm处划 线，将试样T-2-1沿线剖开，得到试样T-2-1-1，在距试样W-2-1宽度方向端面5mm处划线， 将试样W-2-1沿线剖开，得到试样W-2-1-1 ;试样T-2-1-UW-2-1-1厚度均为板坯厚度B的 二分之一，宽度为5_ ;分别对得到的试样T-2-1-1、W-2-1-1进行结晶组织分析，结晶组织 取样符合GB/T 226-1991《钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法》要求，利用OLYMPUS GX71金相 显微镜，按照GB/T 226-1991《钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法》分析电渣板坯头部、尾部的 结晶取向、结晶夹角，评价板坯的轧制性能；其中，结晶组织可以分析电渣板坯的结晶夹角， 即柱状晶凝固方向与板坯轴向夹角，结晶夹角小于45°，结晶取向越趋于轴向，越有利于轧 制。通过分析结晶组织可以指导电渣重熔工艺改进，提高电渣板坯的轧制性能；由于电渣重 熔为定向凝固，即板坯从头部至尾部为顺序凝固，因此，在电渣板坯头部、尾部处分别取结 晶组织试样进行分析，该方法能够反映整块板坯的结晶取向，具有代表性； (6) 在编号为T-2-2检验试样上划线，将其沿厚度方向平均分为2等份，将其沿宽度方 向平均分为6等份；在等分线的交叉点处取碎屑化学试样、气体试样，试样编号为T-2-2-1、 T-2-2-2、T-2-2-3、T-2-2-4、T-2-2-5、T-2-2-6、T-2-2-7,分析电渣板坯头部的化学成分偏 析和Ν、Η、0含量；在编号为W-2-2检验试样上划线，将其沿厚度方向平均分为2等份，将其 沿宽度方向平均分为6等份；在等分线的交叉点处取碎屑化学试样、气体试样，试样编号为 W-2-2-1、W-2-2-2、W-2-2-3、W-2-2-4、W-2-2-5、W-2-2-6、W-2-2-7 ;分析电渣板坯尾部的化 学成分偏析和N、H、0含量，化学成分偏析按下式进行计算：
【权利要求】
1. 一种耐蚀合金电渣板坯的解剖分析方法，所述耐蚀合金板坯的种类为：双相不锈 钢、超级奥氏体不锈钢、铁镍基耐蚀合金、镍基耐蚀合金，电渔板述的厚度为150?200mm, 宽度为1250?1400mm，重量大于6吨；其特征在于：所述方法的具体步骤为： (1) 定义电渔板述长度为1、板述宽度为八、板述厚度为B,沿电渔板述长度方向,将电渔 板坯头部、尾部各锯掉电渣重熔板坯长度的5%，作为检测材料，电渣板坯头部的检验试样编 号为T，电渣板坯尾部的检验试样编号为W，中间余量为轧制用料，材料利用率为90% ; (2) 将电渣板坯头部检验试样T、电渣板坯尾部检验试样W分别按宽度方向的中心线剖 开，电渣板坯头部检验试样T分成两件检验试样，编号为T-UT-2,电渣板坯尾部检验试样W 分成两件检验试样，编号为W-l、W-2 ; (3) 在距试样T-1长度方向端面5mm处划线，将试样T-1沿线剖开，得到试样T-1'，在 距试样W-1长度方向端面5mm处划线，将试样W-1沿线剖开，得到试样W-1';试样T-1'、 W-Γ宽度为板坯宽度A的二分之一，厚度为板坯厚度B，长度为5mm;分别对得到的试样 T-l'、W-1'进行板坯低倍组织分析，利用OLYMPUS GX71金相显微镜，按照GB/T 226-1991 《钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法》进行分析，低倍组织检测检验耐蚀合金板坯的凝固质 量，是否有凝固疏松、白亮带、皮下气泡、翻皮、白点、轴心晶间裂纹、内部气泡、非金属夹杂 物及夹渣、异金属夹杂物等缺陷； (4) 将编号为T-2检验试样、编号为W-2检验试样，分别按厚度方向的中心线剖开，得到 四块检验试样；其中，电渣板坯头部的两个试样编号分别为T-2-1、T-2-2,电渣板坯尾部的 两个试样编号分别为W-2-UW-2-2 ;试样T-2-l、T-2-2、W-2-UW-2-2的厚度均为板坯厚度 B的二分之一，宽度为板坯宽度A的二分之一； (5) 分别在编号为T-2-1、W-2-1检验试样上，在距试样T-2-1宽度方向端面5mm处 划线，将试样T-2-1沿线剖开，得到试样T-2-1-1，在距试样W-2-1宽度方向端面5mm处划 线，将试样W-2-1沿线剖开，得到试样W-2-1-1 ;试样T-2-1-1、W-2-1-1厚度均为板坯厚度 B的二分之一，宽度为5mm ;分别对得到的试样T-2-1-1、W-2-1-1进行结晶组织分析，利用 OLYMPUS GX71金相显微镜，按照GB/T 226-1991《钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法》分析电 渣板坯头部、尾部的结晶取向、结晶夹角，评价板坯的轧制性能； (6) 在编号为T-2-2检验试样上划线，将其沿厚度方向平均分为2等份，将其沿宽度方 向平均分为6等份；在等分线的交叉点处取碎屑化学试样、气体试样，试样编号为T-2-2-1、 T-2-2-2、T-2-2-3、T-2-2-4、T-2-2-5、T-2-2-6、T-2-2-7,分析电渣板坯头部的化学成分偏 析和Ν、Η、0含量；在编号为W-2-2检验试样上划线，将其沿厚度方向平均分为2等份，将其 沿宽度方向平均分为6等份；在等分线的交叉点处取碎屑化学试样、气体试样，试样编号为 W-2-2-1、W-2-2-2、W-2-2-3、W-2-2-4、W-2-2-5、W-2-2-6、W-2-2-7 ;分析电渣板坯尾部的化 学成分偏析和N、H、0含量，化学成分偏析按下式进行计算：
式中
为 T-2-2-1、T-2-2-2、T-2-2-3、T-2-2-4、T-2-2-5、T-2-2-6、T-2-2-7、 W-2-2-1、W-2-2-2、W-2-2-3、W-2-2-4、W-2-2-5、W-2-2-6、W-2-2-7 试样化学组分 Μ 的质量 分数，
为 T-2-2-1、T-2-2-2、T-2-2-3、T-2-2-4、T-2-2-5、T-2-2-6、T-2-2-7、W-2-2-1、 W-2-2-2、W-2-2-3、W-2-2-4、W-2-2-5、W-2-2-6、W-2-2-7 试样化学组分 Μ 的平均质量分数； 利用气体分析仪、碳硫分析仪、等离子体发射光谱仪，按照JIS1258-2-2007《铁及钢-ICP 发射光谱分析法》、ASTM Ε1019-2011《钢铁及铁镍钴合金中碳硫的测定》分析化学成分， 按照GB/T 11261-2006《钢铁氧含量的测定脉冲加热惰气熔融-红外线吸收法》、GB/T 20124-2006《钢铁氮含量的测定惰气熔融热导法(常规方法)》、GB/T 222. 3-2007《钢铁氢 含量的测定惰气脉冲熔融热导法》分析气体含量； (7)在编号为T-2-2检验试样的宽度中心处划线，并在厚度中心处划线，在交叉点处取 长度、宽度和厚度分别为15mm、10mm和10mm的试样，试样编号为T-2-2-8,分析电渣板坯头 部的夹杂物含量，在编号为W-2-2检验试样的宽度中心处划线，并在厚度中心处划线，在交 叉点处取长度、宽度和厚度分别为15mm、10mm和10mm的试样，试样编号为W-2-2-8,分析电 渣板坯头部的夹杂物含量；利用OLYMPUS GX71金相显微镜，按照GB/T 10561-2005《钢中 非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法》要求对电渣板坯中的夹杂物数量、形貌、 种类、分布进行分析。
【文档编号】G01N1/28GK104155161SQ201410405549
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月18日 优先权日:2014年8月18日
【发明者】宁天信, 王新鹏, 张春林, 罗利阳, 陈帅超 申请人:洛阳双瑞特种装备有限公司