钢中硅系夹杂物粒度的原位统计分布分析

研究了钢中硅系夹杂物的颗粒尺寸测定的原位统计分布新方法。结合定量金相和扫描电镜多种物理分析手段,探讨了原位火花光谱中元素硅的异常光谱信号与硅夹杂物的颗粒数量、尺寸之间的相关性,发现钢中单位面积内尺寸大于3μm的夹杂物颗粒个数对异常火花相对频数影响较大,异常平均强度占总体平均强度的比例也与大于3μm的硅系夹杂物的平均粒径密切相关,由此建立了相应的数学模型来计算钢中较大颗粒硅系夹杂物的数量、平均粒径和最大平均粒径。将方法应用于多种钢样品中硅系夹杂物颗粒的状态分析,所得结果与定量金相分析结果具有良好的对应关系。     

大梁钢中夹杂物的原位统计分布分析

针对汽车大梁钢轧板,采用原位统计分布分析技术结合化学分析、扫描电镜和能谱分析方法,研究了夹杂物组成元素异常信号的阈值设定方法以及信号频数、强度与夹杂含量和粒度的相关性,详细探讨了大梁钢中Al系夹杂物总量和粒度分布的原位统计分布分析数学模型,并将数学模型应用于大梁钢样品不同部位中Al夹杂物的含量和粒度分布分析,获得了不同粒度区间内不同类型夹杂物的分布百分比,测定结果与扫描电镜和化学分析的结果有较好的一致性。     

钢中铝系夹杂物含量的原位统计定量方法探讨

对原位统计分布分析(OPA)中铝系夹杂物含量的两种定量分析数学模型进行了研究, 并将其应用于多种钢铁光谱标准样品和中低合金钢实际样品中铝系夹杂物的含量分析。探讨了两种定量数学模型的适用范围和应用条件, 发现样品中铝系夹杂物的颗粒大小分布对两种定量模型的应用有重要影响, 而且当样品中总铝的含量低于0.2%时, 所选定的定量模型计算夹杂铝的含量能取得较为满意的结果, 与湿法化学分析差减所得到的酸不溶铝含量具有较好的一致性。     

钢中铝夹杂物粒径的原位统计分布分析

采用金属原位分析仪对含铝夹杂物的参考物样品进行分析,详细探讨了火花光谱净强度分布与夹杂物粒径分布的内在规律。结合金相检测结果,对参考物样品中夹杂物粒径分布进行统计,建立相关数学模型。该数学模型表明原位分析中火花光谱净强度与铝夹杂物粒径存在线性关系。将数学模型应用到合金钢的研究,实现了钢中铝夹杂物粒径分布的统计分析。在此基础上得出钢中铝夹杂物最大粒径的计算方法,并计算出金属原位分析仪在分析钢中夹杂物粒径时的检出限。     

钢中铝夹杂物粒度的金属原位统计分布分析模型研究

通过制备的铝夹杂物粒度分布参考物质,拟合了金属原位统计分布分析的异常放电强度与铝夹杂物粒度的工作曲线,据此建立了钢中铝夹杂物粒度分布的金属原位统计分析模型。实验选用生产样品,以扫描电镜(SEM)及X射线光电子能谱(XPS)为检验手段,成功制备覆盖不同粒度范围的单块铝夹杂物粒度分布参考物质。研究发现铝夹杂物放电强度与夹杂物粒度呈现指数递增的定量关系。该数学模型用于铝夹杂物的粒度分布测定,结果与SEM得到的结果吻合,表明该原位统计分布分析的数学模型可以用于钢中夹杂物粒度分布的快速、大样本量分析。     

钢中铝夹杂物原位统计分布分析的判据方法

应用金属原位分析仪对含铝夹杂物的参考物样品进行分析,得出铝夹杂物单次火花强度信号分布规律。采用迭代法确定夹杂物定量分析的重要参数——阈值,提出钢中铝夹杂物定量分析新方法,结合化学相分析结果以及金相检测结果最终得到参考物样品中铝夹杂物的含量与火花频数的数学模型。把该数学模型应用到实际钢铁材料中,测得结果与ICP-AES法分析结果一致。     

帘线钢82A大方坯的原位统计分布分析

采用金属原位分析仪对帘线钢82A大方坯进行了原位成分统计分布分析,并探讨了方坯不同区域中C、Si、Mn、P、S、Al和Ca元素的分布规律,发现C、S、P和Mn在中心存在明显的岛状偏析,中心区域的偏析较边部严重。C、S和Mn元素在方坯边部有明显的负偏析带,而Si的分布较为均匀。帘线钢中的Al基本上都以夹杂物的形式存在,并以Al、Ca的复合夹杂物为主,且中心的夹杂物含量明显比边部多。采用扫描电镜结合能谱分析的方法对不同区域夹杂物的尺寸和成分进行了研究,两种方法所得结果具有较好的一致性。     

稀土夹杂物在钢中的分布

利用放射性同位素铈研究稀土夹杂物在钢中的分布。稀土夹杂物的钢锭中呈台锥体分布，在１．２５ｔ钢锭中分布于６２－９８％处，在１１．４ｔ钢锭中分布于７０－９１％处     

重轨钢中硫化锰夹杂物粒度的原位统计分布分析

采用原位统计分布分析技术对重轨钢铸坯中MnS夹杂的粒度分布情况进行了分析研究。通过ASPEX扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)将重轨钢中不同尺寸的MnS夹杂进行统计,建立了原位统计分布分析MnS夹杂的粒度分布曲线,分别对重轨钢铸坯中5~10、10~20、20~50μm的MnS夹杂的分布情况进行了统计分析。结果表明,沿着铸坯的内部到边缘的方向上,5~10μm小颗粒夹杂一直存在,10~20、20~50μm大颗粒MnS夹杂所占比例降低,直到铸坯边缘,几乎没有大颗粒MnS夹杂存在。将该结果与ASPEX扫描电镜-能谱仪得到的结果相比较,两者在反应夹杂物分布趋势上具有一致性,说明原位统计分布分析技术分析铸坯中夹杂物的粒度分布方法的建立具有可靠性。     

铝硅系铸造铝合金的原位统计分布分析

The element distribution analysis for the Al-Si casting aluminum alloys has been done by metal original position analyzer(OPA). The quantitative distribution analysis results of Si, Fe, Cu, Mn and Ti have been obtained by selecting suitable spectrum reference materials and optimizing the instrumental parameters. The content results of five elements by OPA method have good coincidence with the values determined byspark source atomic emission spectrometer. The scanning analysis results show that the distribution of Si, Cu and Ti is homogeneous and some obvious segregation of Fe and Mn has been found in two real aluminum alloys and the content distributions of two elements are very similar. It can be concluded thatthere are some compound of Fe and Mn in casting aluminum alloys by the result of multi-element spectrum channel combination analysis. The conclusion also has good agreement with the results by scanning electron microscope and energy spectrum analysis.     

原位统计分布分析技术分析进口厚钢板偏析状态

应用金属原位分析仪对某进口厚钢板中C、Si、Mn、P、S、Ni、Cr、Mo等元素的偏析状态进行了检测,分析了所检测的该厚钢板横截面上两个区域中各主要合金元素偏析状态的特点。通过将原位分析的检测结果与应用火花源原子发射光谱法和ICP-AES法及红外吸收法的分析结果进行对比,发现C、Si、Mn、P、Ni、Cr、Mo元素在该厚钢板的不同区域呈不同的偏析特征,说明应用原位统计分布分析技术进行偏析检测能够更充分地定量反映所测样品各元素的偏析状态。     

高碳钢连铸方坯中心偏析的原位统计分布分析研究

在钢铁轧制及后续工艺中,需要掌握连铸方坯的元素偏析情况。本文采用原位统计分布分析技术研究了高碳钢连铸方坯中C、Si、Mn、P、S、Cr 等元素的偏析状态,重点讨论了金属原位仪的扫描速度优化对分析结果的影响。将连铸方坯中心线部分原位分析的一维偏析分布图与ICP-AES 和红外吸收法多点取样分析的偏析分布图进行了对比,发现两种方法的偏析分布图具有良好的一致性,表明原位统计分布分析技术能较好的应用于连铸坯的元素偏析检验。     

不锈钢中成分的原位统计分布分析基体影响校正

采用金属原位分析仪对不锈钢样品中成分进行分析时,基体含量对测定产生影响,为此提出了基体校正数学模型。以含量比为横坐标、强度比为纵坐标绘制工作曲线,运用该工作曲线对实际不锈钢样品中镍和铬进行分析,以验证基体校正模型的正确性。结果表明,基体校正后工作曲线线性得到了改善,样品的测试结果偏差显著减小。     

Study on original position statistic quantitative method for the content of Al in inclusions from steels

The inclusions of Al in steels have great influence on the properties and the quality of steels.But there are some difficulties on the content determination of Al inclusions with accuracy and rapidity.Conventional quantity analysis of stable inclusions is electrolysis method with the disadvantages of long analytical period,trivial operation and a little loss of some fine and instable oxides.The content of insoluble aluminum can be obtained by the subtraction between the content of total Al and acid soluble Al determined by chemical methods with the disadvantage of complicate procedure.Original position statistic distribution analysis(OPA) can be used for the determination of inclusions by collecting and discriminating the signals produced by single spark discharge in the way of no pre-sparking,scanning and emitting continuously.In this study the element of Al in some spectrum certified reference materials of carbon and medium or low-alloyed steels was analyzed by original opposition statistic distribution technique.Two quantitative mathematical models used by original position distribution analysis technology for the analysis of the content of Al inclusions have been investigated and been applied to the analysis of the content of Al inclusions in many kinds of spectrum certified reference materials and some medium and low-alloyed steel samples.The scope of application of the models and their limited conditions were discussed.It was found that the results calculated by OPA had great difference with the value by chemical method for some samples with the total content of Al above 0.2%.The reason is that some intensity of abnormal sparks have gone beyond the range of the largest intensity that can be determined by the instrument so that there is a certain deviation on the identification of abnormal sparks and the calculation of threshold value.It was found that the size distribution of Al inclusions had a great influence on the application of the two models.For most of certified reference materials for spectrum analysis and real steel samples the results of the content of Al in inclusions calculated by model 1 was satisfied and had good coincidence with the value of insoluble Al by chemical method. But for the samples with so many large inclusions of Al existed,the influence of intensity should be considered because the signal increase did not vary in the form of simple function.So model 2 was more suitable for the content calculation of Al in inclusions in this case.In order to choose suitable model to be used it is suggested that the size distribution of inclusions should be determined by OPA before content determination of Al in inclusions. The results of the content of Al inclusions calculated by the selected mathematical model were satisfied and had good coincidence with the value of insoluble Al obtained by the subtraction between the content of total Al and soluble Al determined by chemical methods when the content of total aluminum was below 0.2%.     

低合金钢连铸方坯的原位统计分布分析研究(英文)

应用原位统计分布分析技术检测了不同工艺条件下低合金钢连铸方坯的成分均匀性。在获得检测区域内与原位置相对应的数以万计单次放电光谱信号的基础上,实现了对各元素成分的定量分布分析。根据各元素的二维成分分布图,可以准确定量表征低合金钢连铸方坯的最大偏析度,不同含量所占的权重比率可以作为材料均匀性的判据。此判据可用以下两种参数来表示:一是统计均匀度(H),指特定含量范围(C0±R)所占的权重比率;二是统计偏析度(S),指95%置信度时的中位值置信扩展率。这两种参数可以表征金属材料大尺度范围内成分与状态的分布规律。本     

火花源原位统计分布分析技术研究船板钢坯断口样品中碳元素的偏析

以火花源原位统计分布分析方法获得船板钢坯样品表面的元素含量分布信息,运用数据切割的方法将原始火花数据进行切割,然后与实际样品切割进行位置对应,从而实现了通过间接方法得到冲击断口样品侧表面碳元素分布分析数据。采用裁减合并的方法得到碳元素的平均统计偏析度为0.706 8,与实际分析结果取得了很好的一致性。该方法可用于中低合金钢小样品异形面中碳元素的火花原位偏析分布分析。     

原位统计分布分析技术在连铸板坯成分偏析检测方法中的应用

利用原位统计分布分析技术的可对金属材料中大面积范围内化学成分及分布状态进行快速定量统计分析这一技术特征,对连铸板坯全截面上碳、锰元素的宏观偏析及分布状态进行了定量统计研究。采用化学成分的含量偏析、最大偏析度、统计偏析度、统计符合度等指标,讨论了偏析特征和偏析分布状态。分析结果表明：元素碳、锰偏析产生的重点部位是板宽中心和1/4处,且内弧偏析重于外弧;偏析的分布状态可归纳为三种分布状态,即点、线、面偏析。此技术的应用有利于控制连铸板坯的质量和监控连铸工艺条件。