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。     

中低合金钢中铝夹杂物的原位统计分布分析

采用原位统计分布分析技术测定钢中铝夹杂物时,测定结果不仅受异常火花频数影响,还受异常火花强度影响,据此建立了一种新的计算钢中铝夹杂物的数学模型。该数学模型与单由异常火花频数建立的数学模型相比,计算结果更准确。用于碳素钢和中低合金钢标样中铝夹杂物的测定,测定值与认定值吻合较好,相对标准偏差为7.31%~15.11%(n=11)。     

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。     

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。     

应用极值统计法推算钢中最大夹杂物尺寸

随着钢洁净度的提高,钢中大尺寸的非金属夹杂物出现几率很低,常规的夹杂物检测方法很难捕捉到,但这些大尺寸夹杂物严重影响产品的质量。本文介绍了采用极值统计方法推测钢中最大夹杂物尺寸,其原理是确定子样个数,测出子样夹杂物最大粒度(子样夹杂物最大粒度呈极值分布,其最大值则服从特定的Gumbel分布函数),根据计算出的累积概率密度、标准量和子样的最大夹杂粒度,推测试样最大夹杂物粒度值。采用该方法研究了低碳铝脱氧钢铸坯中夹杂物,将推测结果与其他分析方法进行了比较,结果表明,极值统计法可以作为估计钢中最大夹杂物粒度的一     

高铝钢中钙处理对非金属夹杂物特征的影响

 为了研究高铝钢中钙处理量与夹杂物特征的关系,通过SEM EDS检测了钢中夹杂物形貌和成分,并结合图像处理软件、体视学等方法统计了夹杂物三维尺寸分布、夹杂物间距和夹杂物分布等参数。结果表明,钙处理高铝钢中夹杂物主要有Al2O3 CaO (CaS)复合夹杂物和AlN等两类夹杂物。高铝钢中钙质量分数由0.000 4%增加到0.002 4%时,夹杂物的平均尺寸由2.5减小到1.8 μm,夹杂物数量是原来的2倍,夹杂物平均间距由95减小到72 μm。通过FactSage热力学计算讨论了冷却过程中夹杂物成分的演变过程,计算结果与试验结果相符。最后根据夹杂物形核计算讨论了夹杂物特征与形核尺寸的关系以及高铝钢中夹杂物分布的影响因素。     

不锈钢连铸板坯横截面夹杂物的原位统计分布分析

采用原位统计分布分析表征技术对电磁搅拌工艺条件下生产的不锈钢连铸板坯样品横截面进行取样分析,对铸坯横截面1/4处(宽度方向)沿厚度方向的全尺寸范围、中心部位及白亮带处的铝系夹杂物含量、组成、数量、粒度分布进行解析。试验表明,由电磁搅拌产生的白亮带中C、Ti、Si各元素分布呈负偏析,其位置与低倍组织形貌中白亮带位置准确对应,Al和Ca在白亮带富集呈严重正偏析;白亮带区铝系夹杂物总量较中部区域略多,且白亮带区Al-Ca 夹杂比例略高,而中部区域Al-O 夹杂比例略高;白亮带中铝系夹杂物小颗粒比例略大,而中部区域大颗粒略多;Ca夹杂最大粒度位于白亮带,而Al夹杂最大粒度位于中部区域。采用扫描电镜结合能谱分析,验证了铸坯横截面“全尺寸” 原位统计分布分析表征结果的正确性。研究表明,与扫描电镜等微观分析技术相结合,可实现原位统计分布分析对指定部位夹杂形貌的解析。     

钢中非金属夹杂物异常光谱信号产生机理的研究

采用金属原位分析仪与扫描电镜相结合的方法对钢中非金属夹杂物的异常光谱行为进行了研究。研究表明,夹杂物与基体界面的优先放电呈“扩散”性,并未导致夹杂物异常光谱信号的立即出现,说明夹杂物边缘优先放电不是导致夹杂物异常光谱信号出现的直接原因。通过对夹杂物局部富集程度的计算表明,在相同体积区域内某元素分别以夹杂态和固溶态存在时,夹杂态相对于固溶态有很高的富集程度,结合原子发射光谱分析中影响谱线强度因素的讨论,提出夹杂物异常光谱信号是由于夹杂物局部富集产生。     

IF钢铸坯表层洁净度研究

采用金属原位分析仪(OPA-100)对国内某厂同浇次不同浇铸阶段(开浇头坯、正常坯、浇铸末期尾坯)的IF钢铸坯表层非金属夹杂物含量及夹杂物粒径分布进行了研究分析。结果表明:铸坯内弧和外弧表层非金属夹杂物含量及粒径的趋势基本吻合。铸坯中铝系夹杂物含量:头坯尾坯正常坯,正常坯中铝系夹杂物含量稳定,处于非稳态浇铸期的头坯和尾坯中铝系夹杂物含量波动较大,在距铸坯表面5.6 mm之后逐渐减小;铸坯中铝系夹杂物的平均粒度和大于5μm的夹杂物所占比例均随着距铸坯表面距离的增加而减小。