一種統(tǒng)計(jì)鋼中硫化錳夾雜長(zhǎng)寬比的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種統(tǒng)計(jì)鋼中硫化錳長(zhǎng)寬比的方法，該方法包括以下步驟：截取一定長(zhǎng)度的盤(pán)條放入鑲嵌機(jī)熱鑲成形，利用切割機(jī)切除盤(pán)條，將待測(cè)面進(jìn)行打磨并拋光成光滑鏡面，在掃描電鏡下采用背散射成像模式進(jìn)行觀察，采集7×7的矩形區(qū)域共49張照片。打開(kāi)圖像分析軟件，讀取照片并加載標(biāo)尺，將圖像轉(zhuǎn)換為二值圖，并調(diào)節(jié)圖像特征檢測(cè)的灰度值范圍觀察硫化錳夾雜的顏色變化，直到所有硫化錳夾雜被識(shí)別，利用軟件中的顆粒度分析，獲得每張照片中硫化錳的夾雜的信息。此方法可以準(zhǔn)確清楚地識(shí)別出不同大小的硫化錳夾雜，避免對(duì)夾雜物寬度選取測(cè)量的不確定性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種統(tǒng)計(jì)鋼中硫化錳夾雜長(zhǎng)寬比的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鋼中夾雜物分析方法【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種統(tǒng)計(jì)鋼中硫化錳夾雜長(zhǎng) 寬比的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 紡錘形態(tài)的硫化錳夾雜利于改善易切削鋼的切削性能，一般定義硫化錳長(zhǎng)寬比小 于等于3為紡錘形態(tài)。易切削鋼中硫化錳的數(shù)量多且尺寸較小，采用傳統(tǒng)的夾雜物分析方 法無(wú)法滿(mǎn)足。傳統(tǒng)夾雜物的分析方法包括金相顯微鏡觀測(cè)法和電解法。金相顯微鏡觀測(cè) 法是利用夾雜物的光學(xué)特征辨別其類(lèi)型并觀察尺寸與分布情況，該法依靠人的肉眼直接觀 察，人工操作，誤差較大，同時(shí)受操作人員的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)等因素影響，容易誤判。電解法 適合用于較大夾雜物的分析且實(shí)驗(yàn)周期很長(zhǎng)1?2個(gè)月。
[0003] 申請(qǐng)?zhí)枮?01210553604. X的"一種用于檢測(cè)鋼中夾雜物的試驗(yàn)方法"專(zhuān)利中， 采用掃描電鏡配套檢測(cè)器件及軟件對(duì)鋼中的夾雜物尺寸、形態(tài)、分布和成分進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè) 0. 5_20h，同時(shí)采用襯度校準(zhǔn)樣品，保證夾雜物檢測(cè)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。雖然該專(zhuān)利中撇棄 傳統(tǒng)的金相顯微鏡成像，采用掃描電鏡檢測(cè)，但是首先其檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)，在高壓電子束掃描 下，樣品表面受污染發(fā)黑，其次該方法還需要準(zhǔn)備特殊的校準(zhǔn)樣品，而該校準(zhǔn)樣品對(duì)于各個(gè) 鋼種的適用性還存在疑問(wèn)。
[0004] 因此，如何能夠高效地統(tǒng)計(jì)出熱軋盤(pán)條中硫化錳的長(zhǎng)寬比，不僅可以及時(shí)反饋實(shí) 驗(yàn)工藝對(duì)于硫化錳形態(tài)的影響，同時(shí)對(duì)于評(píng)價(jià)盤(pán)條的切削性能和下一步的實(shí)驗(yàn)調(diào)整工藝起 到理論數(shù)據(jù)的支撐作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種統(tǒng)計(jì)鋼中硫化錳夾雜長(zhǎng)寬比的方法，結(jié)合掃描電鏡和圖 像分析軟件，快速準(zhǔn)確地對(duì)硫化錳夾雜進(jìn)行表征。
[0006] 一種統(tǒng)計(jì)鋼中硫化錳夾雜長(zhǎng)寬比的方法，按以下步驟進(jìn)行：
[0007] (1)截取一定長(zhǎng)度的盤(pán)條，將截取的試樣水平放入鑲嵌機(jī)，放入填料，設(shè)定加熱溫 度250°C，閉合鑲嵌機(jī)并加壓，加熱熔化填料3分鐘，冷卻2分鐘，使試樣熱鑲成形；
[0008] (2)將鑲嵌好的試樣利用切割機(jī)切除盤(pán)條直徑的一半厚度，再將待測(cè)面進(jìn)行打磨 并拋光成光滑鏡面；
[0009] (3)將待測(cè)試樣置于掃描電鏡的樣品臺(tái)上，待抽真空至lXl(T3Pa以下，打開(kāi)電子 槍加高壓20kv，將電子束電流增至50?150pA，采用背散射成像模式進(jìn)行觀察，將觀察倍數(shù) 放大至1000倍，并聚焦清楚；利用XY軸手柄連續(xù)移動(dòng)視場(chǎng)，采集7 X 7的矩形區(qū)域共49張 照片；
[0010] (4)打開(kāi)圖像分析軟件，讀取照片并加載標(biāo)尺，得到像素點(diǎn)與距離單位的換算關(guān) 系；
[0011] (5)將圖像轉(zhuǎn)換為二值圖，并調(diào)節(jié)圖像特征檢測(cè)的灰度值范圍觀察硫化錳夾雜的 顏色變化，直到所有硫化錳夾雜被識(shí)別；
[0012] (6)利用圖像分析軟件中的顆粒度分析，獲得每張照片中硫化錳的夾雜的信息： 面積、feret直徑、個(gè)數(shù)；
[0013] (7)計(jì)算硫化猛的長(zhǎng)寬比：feret直徑Xferet直徑/面積。
[0014] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：熱鑲盤(pán)條樣品后再利用切割機(jī)切除盤(pán)條的多余部分，不僅簡(jiǎn)化 了截取直徑較小盤(pán)條中心縱截面的方法，無(wú)需采用線(xiàn)切割等手段進(jìn)行縱剖樣品，同時(shí)能夠 保持熱鑲樣品的上下面的平行，利于視場(chǎng)觀察；利用掃描電鏡中背散射電子的成像方式，由 于其對(duì)元素原子序數(shù)的高度敏感性，可以準(zhǔn)確清楚地識(shí)別出不同大小的硫化錳夾雜，從而 避免光學(xué)顯微鏡下人肉眼的誤判；利用圖像分析軟件中的顆粒度分析選項(xiàng)，快速準(zhǔn)確地得 到每個(gè)硫化錳夾雜的尺寸形態(tài)信息，采用feret直徑Xferet直徑/面積對(duì)硫化錳夾雜的 長(zhǎng)寬比進(jìn)行定義，避免了對(duì)夾雜物寬度選取測(cè)量的不確定性。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，但這些實(shí)施例絕非對(duì)本發(fā)明有任何限制。 本領(lǐng)域技術(shù)人員在本說(shuō)明書(shū)的啟示下對(duì)本發(fā)明實(shí)施中所作的任何變動(dòng)都將落在權(quán)利要求 書(shū)的范圍內(nèi)。
[0016] 實(shí)施例1
[0017] 統(tǒng)計(jì)直徑為8_的1215縱截面的硫化錳夾雜長(zhǎng)寬比，其按以下步驟進(jìn)行：
[0018] (1)截取長(zhǎng)為25_的盤(pán)條；將截取的試樣水平放入鑲嵌機(jī)，放入填料，設(shè)定加熱溫 度250°C，閉合鑲嵌機(jī)并加壓，加熱熔化填料3分鐘，冷卻2分鐘，使試樣熱鑲成形；
[0019] (2)將鑲嵌好的試樣利用切割機(jī)切除4mm厚，再將待測(cè)面進(jìn)行打磨并拋光成光滑 鏡面；
[0020] (3)將待測(cè)試樣置于掃描電鏡的樣品臺(tái)上，待抽真空至9. 88X l(T3Pa，打開(kāi)電子槍 加高壓20kv，將電子束電流增至80pA，采用背散射成像模式進(jìn)行觀察，將觀察倍數(shù)放大至 1000倍，并聚焦清楚；利用XY軸手柄連續(xù)移動(dòng)視場(chǎng)，采集7 X 7的矩形區(qū)域共49張照片；
[0021] (4)打開(kāi)圖像分析軟件，讀取照片并加載標(biāo)尺，得到像素點(diǎn)與距離單位的換算關(guān)系 為 18pixels/μ m ;
[0022] (5)將圖像轉(zhuǎn)換為二值圖，并調(diào)節(jié)圖像特征檢測(cè)的灰度值為102,此時(shí)所有硫化錳 夾雜被識(shí)別；
[0023] (6)打開(kāi)圖像分析軟件中的顆粒度分析，獲得每張照片中硫化錳的夾雜的信息： 面積、feret直徑、個(gè)數(shù)；
[0024] (7)計(jì)算硫化猛的長(zhǎng)寬比：feret直徑Xferet直徑/面積。
[0025] 硫化錳夾雜長(zhǎng)寬比統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果如表1所示。
[0026] 表1鋼硫化錳夾雜長(zhǎng)寬比統(tǒng)計(jì)結(jié)果
[0027]

【權(quán)利要求】
1. 一種統(tǒng)計(jì)鋼中硫化錳夾雜長(zhǎng)寬比的方法，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行： (1) 截取一定長(zhǎng)度的盤(pán)條，將截取的試樣水平放入鑲嵌機(jī)，放入填料，設(shè)定加熱溫度 250°C，閉合鑲嵌機(jī)并加壓，加熱熔化填料3分鐘，冷卻2分鐘，使試樣熱鑲成形； (2) 將鑲嵌好的試樣利用切割機(jī)切除盤(pán)條直徑的一半厚度，再將待測(cè)面進(jìn)行打磨并拋 光成光滑鏡面； (3) 將待測(cè)試樣置于掃描電鏡的樣品臺(tái)上，待抽真空至lXl(T3Pa以下，打開(kāi)電子槍加 高壓20kv，將電子束電流增至50?150pA，采用背散射成像模式進(jìn)行觀察，將觀察倍數(shù)放大 至1000倍，并聚焦清楚；利用XY軸手柄連續(xù)移動(dòng)視場(chǎng)，采集7 X 7的矩形區(qū)域共49張照片； (4) 打開(kāi)圖像分析軟件，讀取照片并加載標(biāo)尺，得到像素點(diǎn)與距離單位的換算關(guān)系； (5) 將圖像轉(zhuǎn)換為二值圖，并調(diào)節(jié)圖像特征檢測(cè)的灰度值范圍觀察硫化錳夾雜的顏色 變化，直到所有硫化錳夾雜被識(shí)別； (6) 利用圖像分析軟件中的顆粒度分析，獲得每張照片中硫化錳的夾雜的信息：面積、 feret直徑、個(gè)數(shù)； (7) 計(jì)算硫化猛的長(zhǎng)寬比：feret直徑Xferet直徑/面積。
【文檔編號(hào)】G01N23/203GK104280413SQ201410549049
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】賀瑩瑩, 曹理強(qiáng), 麻晗 申請(qǐng)人:江蘇省沙鋼鋼鐵研究院有限公司