一种稀土钢标样制备方法与流程

本发明涉及冶金分析检测领域，尤其涉及一种稀土钢标样制备方法。

背景技术：

1、钢中稀土含量一般采用化学法检测，无法在生产中为调整和控制稀土含量及时提供可靠的检测数据，在实际生产中只能对稀土加入量进行控制，钢中实际稀土含量范围波动较大，不利于稀土钢产品性能的稳定控制。目前尝试开发的稀土钢光谱标样的成分均匀性很难满足稀土含量在线检测准确性的要求，同时制备成本偏高。因此，制备高均质化稀土钢光谱标样坯料提高光谱检测的准确性是推广稀土钢的关键问题。

2、文献《提高合金钢光谱标准样品均匀性的措施》(金属铸锻焊技术，2009年5月)介绍了合金钢光谱标准样品的研制工序，并从标样研制工序、各元素加入方法及工序检验等方面阐述了提高光谱标样均匀性的方法，确保研制出的标样化学成分均匀，能满足光谱分析对标样的要求。但是无法从根本上避免金属凝固偏析引起的铸锭断面上成分分布的不均匀性。

3、专利cn 111487097a公开了一种低碳含铝硅钢标准样品的制备方法，具体是采用连铸坯取样，取样位置避开铸坯横断面1/4和1/2夹杂物和杂质元素聚集点，边部去掉50mm以避开保护渣对连铸坯的影响，保证所取坯样元素成分均匀性。但是此方法对铸坯厚度有一定要求，否则所取坯样规格太小，不利于锻轧成直径为40mm的圆棒料制备标样。

4、专利cn 113814360a公开了一种稀土钢光谱标样及其制备方法，采用镁质坩埚熔炼稀土钢液，浇铸成钢锭后经锻打、缓冷、均匀化退火制备标样。通过本发明设计镁质坩埚成分，配合制备过程中工艺设计，最终达到制备的稀土钢试样中化学成分均匀性好、稀土含量命中率高，达到稀土钢光谱标样的要求。但是该发明无法避免铸锭过程的成分偏析的影响，影响标样合格率。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种稀土钢标样制备方法，该坯料用工业生产的连铸板坯切取成分相近的部分，采用焊接的方式连接在一起。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、本发明一种稀土钢标样制备方法，包括如下步骤：

4、1)稀土钢冶炼

5、稀土钢冶炼工艺流程：脱硫预处理—转炉冶炼—lf精炼，控制钢中氧含量不大于15ppm，硫含量不大于15ppm，在精炼末期加入稀土la，或稀土ce或稀土y；

6、2)稀土钢连铸

7、全程无氧化保护浇铸，控制连铸过程增氮量不大于3ppm；采用碱性中包覆盖剂以及高氧化镁质中包内衬，氧化硅含量均不大于5％；

8、3)稀土钢连铸板坯料取样

9、在连铸板坯中间及宽度1/4、3/4处沿厚度方向制取光谱直读检测样品，以该样品中心位置为起点，向两侧每隔1cm设定1个成分检测点，采用光谱直读法检测除稀土元素以外的其它各成分的含量，采用化学法检测稀土成分含量；根据成分检测结果，选取标准偏差不大于3％的部分，将连铸板坯锯切取样，厚度规格为10～30mm，长度和宽度不下于500mm；

10、4)稀土钢连铸板坯料连接制样

11、采用爆炸焊接的工艺，将上述板坯料连接在一起，最终厚度达到60mm以上；将爆炸焊接后的坯料矫直后切割成长度和宽度在150～300mm的锻造坯料；

12、5)稀土钢标样坯料成分检测

13、焊缝处取样进行成分检测，并与稀土钢连铸板坯坯料取样的成分对比，标准偏差不大于3％的作为锻造坯料制备稀土钢光谱直读检测标样。

14、进一步的，对坯料直接锻打制备高均质化标样，不需进行扩散退火。

15、进一步的，采用爆炸焊接的工艺，将上述板坯料连接在一起，最终厚度达到70mm以上。

16、与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

17、通过本发明的工艺方法，制备光谱直读标样坯料，可以完全避免由于钢液凝固过程形成的成分偏析，以及连铸过程夹杂物在铸坯内弧1/4处及中心偏聚等问题带来的坯料的不均匀性。

18、采用本方法可以对坯料直接锻打制备高均质化标样，减少了热处理工序的成本。

技术特征：

1.一种稀土钢标样制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的稀土钢标样制备方法，其特征在于，对坯料直接锻打制备高均质化标样，不需进行扩散退火。

3.根据权利要求1所述的稀土钢标样制备方法，其特征在于，采用爆炸焊接的工艺，将上述板坯料连接在一起，最终厚度达到70mm以上。

技术总结
本发明公开了一种稀土钢光谱标样坯料制备方法，采用工业生产的稀土钢连铸板坯，用化学法对铸坯厚度方向稀土含量进行检测、用光谱直读方法对钢中稀土以外的其余进行检测，对各成分含量接近的铸坯进行锯切加工成10～30mm厚的板料。然后采用爆炸焊接的方式将板料连接在一起，最终厚度达到70mm以上，形成成分均匀性良好的坯料。采用本发明的方法，可以完全避免钢液凝固过程形成的成分偏析，以及连铸过程夹杂物在铸坯内弧1/4及中心偏聚等问题带来的坯料的不均匀性。采用本方法可以对坯料直接锻打制备高均质化标样，减少了热处理工序的成本。

技术研发人员：杨峰,何建中,梁志刚,麻晓光,周景涛,李敏,王丽艳,杨源远
受保护的技术使用者：包头钢铁（集团）有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15