本發(fā)明涉及鋼材試驗(yàn)分析技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種判定鋼材裂紋來源的方法。

背景技術(shù)：

鋼材表面裂紋是生產(chǎn)過程中常見的的質(zhì)量缺陷，該缺陷不僅造成一定的質(zhì)量損失，也會(huì)影響后期產(chǎn)品的及時(shí)交貨。因此，弄清裂紋來源，加以預(yù)防和控制成為煉鋼和軋鋼及熱處理生產(chǎn)中經(jīng)常需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種判定鋼材裂紋來源的方法。

本發(fā)明提供一種判定鋼材裂紋來源的方法，其包括：

步驟a、選取三組相同材質(zhì)的鋼材試樣，在所述試樣表面預(yù)制裂紋，并使裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展；

步驟b、對上三組試樣分別進(jìn)行如下操作：

熱處理工藝1250℃保溫40分鐘；

熱處理工藝950℃保溫60分鐘；

調(diào)質(zhì)處理工藝680℃保溫60分鐘；

步驟c、將經(jīng)過步驟b處理后的試樣進(jìn)行如下操作：

磨制裂紋部位檢驗(yàn)面，拋光后顯微鏡下觀察，記錄裂紋周圍氧化物圓點(diǎn)的特征；然后，用4％的硝酸酒精腐蝕后記錄裂紋周圍脫碳層的特征；由此形成不同工藝條件下對應(yīng)的裂紋特征數(shù)據(jù)；

步驟d、將待測樣品與步驟c得到的裂紋特征數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，判斷裂紋來源。

進(jìn)一步地，所述步驟a中的鋼材試樣為材質(zhì)為20Mn₂的試樣。

進(jìn)一步地，所述步驟a中，在所述試樣表面預(yù)制裂紋，并使裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展具體為：

用線切割機(jī)在試樣表面預(yù)制裂紋，預(yù)制裂紋深度為試樣厚度的1/3,然后用壓力機(jī)壓制預(yù)制裂紋,使預(yù)制裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展。

進(jìn)一步地，所述步驟c還包括記錄金相照片的步驟。

本發(fā)明提供一種判定鋼材裂紋來源的方法，該方法是將試樣進(jìn)行裂紋預(yù)處理后采用熱處理試驗(yàn)方法得到不同工藝條件下的裂紋特征數(shù)據(jù)，該裂紋特征準(zhǔn)確，實(shí)用，能夠?yàn)橘|(zhì)量異議失效分析提供準(zhǔn)確的判定依據(jù)，從而能夠準(zhǔn)確判定裂紋產(chǎn)生的工序及原因，避免進(jìn)一步的損失，具有潛在的經(jīng)濟(jì)效益。并且操作簡單易行。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中試樣A的金相照片；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中試樣B的金相照片；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中試樣C的金相照片。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明公開了一種判定鋼材裂紋來源的方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以借鑒本文內(nèi)容，適當(dāng)改進(jìn)工藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)。特別需要指出的是，所有類似的替換和改動(dòng)對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，它們都被視為包括在本發(fā)明。本發(fā)明的方法及應(yīng)用已經(jīng)通過較佳實(shí)施例進(jìn)行了描述，相關(guān)人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的方法和應(yīng)用進(jìn)行改動(dòng)或適當(dāng)變更與組合，來實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)。

本發(fā)明申請人通過長期的觀察和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)鋼材表面裂紋除來源于連鑄坯缺陷外，還有裂紋是在軋制過程產(chǎn)生的以及熱處理過程中產(chǎn)生的，這些情況下裂紋特征和裂紋附近組織之間存在的差異，可以作為鑒別以上各類裂紋來源的基本依據(jù)。據(jù)此，本發(fā)明人進(jìn)一步考慮模擬現(xiàn)場不同工序的氧化環(huán)境及溫度條件，得到裂紋的不同特征即裂紋周圍形成脫碳層和氧化物圓點(diǎn)的基本條件，從而能夠準(zhǔn)確判定裂紋產(chǎn)生的工序及原因，有針對性指導(dǎo)生產(chǎn)。

基于以上發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明提供一種判定鋼材裂紋來源的方法，其特征在于，包括：

步驟a、選取三組相同材質(zhì)的鋼材試樣，在所述試樣表面預(yù)制裂紋，并使裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展；

步驟b、對上三組試樣分別進(jìn)行如下操作：

熱處理工藝1250℃保溫40分鐘；

熱處理工藝950℃保溫60分鐘；

調(diào)質(zhì)處理工藝680℃保溫60分鐘；

步驟c、將經(jīng)過步驟b處理后的試樣進(jìn)行如下操作：

磨制裂紋部位檢驗(yàn)面，拋光后顯微鏡下觀察，記錄裂紋周圍氧化物圓點(diǎn)的特征；然后，用4％的硝酸酒精腐蝕后記錄裂紋周圍脫碳層的特征；由此形成不同工藝條件下對應(yīng)的裂紋特征數(shù)據(jù)；

步驟d、將待測樣品與步驟c得到的裂紋特征數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，判斷裂紋來源。

上述步驟a為模擬連鑄工藝條件，步驟b為模擬軋制工藝條件，步驟c為模擬熱處理工藝條件。由此，經(jīng)過步驟c可以得到連鑄工藝，軋制工藝和熱處理工藝條件下對應(yīng)的裂紋特征數(shù)據(jù)。再按照步驟d進(jìn)行比對便可判斷裂紋的來源。

采用本發(fā)明的上述熱處理試驗(yàn)方法得到的裂紋特征準(zhǔn)確，實(shí)用，能夠?yàn)橘|(zhì)量異議失效分析提供準(zhǔn)確的判定依據(jù)，從而能夠準(zhǔn)確判定裂紋產(chǎn)生的工序及原因，避免進(jìn)一步的損失，具有潛在的經(jīng)濟(jì)效益。并且操作簡單易行。

優(yōu)選的，上述步驟a中的鋼材試樣為材質(zhì)為20Mn₂的試樣。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述步驟a中，在試樣表面預(yù)制裂紋，并使裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展具體為：

用線切割機(jī)在試樣表面預(yù)制裂紋，預(yù)制裂紋深度為試樣厚度的1/3,然后用壓力機(jī)壓制預(yù)制裂紋,使預(yù)制裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展。

上述步驟c還優(yōu)選包括記錄金相照片的步驟。

下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明：

【試樣制作】

分別選取三塊材質(zhì)為20Mn₂試樣，分別標(biāo)記為A、B和C，用線切割機(jī)在試樣表面預(yù)制裂紋，預(yù)制裂紋深度為試樣厚度的1/3,然后用壓力機(jī)壓制預(yù)制裂紋,使預(yù)制裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展。

【熱處理試驗(yàn)】

1、A試樣熱處理工藝1250℃保溫40分鐘(模擬連鑄工序)；

2、B試樣熱處理工藝950℃保溫60分鐘(模擬軋制工序)；

3、C試樣調(diào)質(zhì)處理工藝680℃保溫60分鐘(模擬熱處理工序)。

【金相檢驗(yàn)】

磨制裂紋部位檢驗(yàn)面，拋光后顯微鏡下觀察，記錄裂紋周圍氧化物圓點(diǎn)的特征；然后，用4％的硝酸酒精腐蝕后記錄裂紋周圍脫碳層的特征；記錄金相照片；由此形成不同工藝條件下對應(yīng)的裂紋特征數(shù)據(jù)；

試樣A、B和C的裂紋特征數(shù)據(jù)如下：

【比對】

將待測樣品的裂紋與上述裂紋特征數(shù)據(jù)(裂紋附近脫碳層以及氧化物圓點(diǎn))比對即可判斷裂紋來源。由此可以作為判定裂紋產(chǎn)生的工序。

由上述內(nèi)容可知，本發(fā)明提供的判定鋼材裂紋來源的方法是將試樣進(jìn)行裂紋預(yù)處理后采用熱處理試驗(yàn)方法得到不同工藝條件下的裂紋特征數(shù)據(jù)，該裂紋特征準(zhǔn)確，實(shí)用，能夠?yàn)橘|(zhì)量異議失效分析提供準(zhǔn)確的判定依據(jù)，從而能夠準(zhǔn)確判定裂紋產(chǎn)生的工序及原因，避免進(jìn)一步的損失，具有潛在的經(jīng)濟(jì)效益。并且操作簡單易行。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。