[发明专利]一种70t级至600t级钢锭质量与组织、性能解剖检验方法

权利要求书

1.一种70t级至600t级钢锭质量与组织、性能解剖检验方法，其特征在于，包括钢锭解剖关键位置与方法、钢锭试样热处理工艺、钢锭检测区域表面处理方法、高精度硫分布、氧分布、磷分布分析检测方法、关键区域化学成分分析检验方法、根据不同钢种采用不同腐蚀液分阶段不同浓度腐蚀方法、分析检测区域图像、结果后处理方法、低倍组织与金相图像分析方法；其中，

(1)钢锭解剖关键位置与方法

钢锭浇铸后，锭身表面温度在800℃-1000℃的范围内进行脱模，钢锭脱模后，采用的吹氧管对钢锭进行高度方向解剖；解剖过程保留钢锭区域为200mm-500mm厚，为钢锭的中心部位，钢锭解剖完成时钢锭表面温度在300℃-600℃之间；

(2)钢锭试样热处理工艺

解剖后的试样在30min以内送入300±10℃的热处理炉，在300±10℃时保温5-12h，保温后以20-30℃/h的升温速度升温到600℃～630℃，在此温度下进行10-30h保温，保温后随炉冷却，冷却到100℃以下出炉；

(3)钢锭检测区域表面处理方法

首先采用机械加工的方法将解剖后的钢锭试样进行机加，保证最后钢锭试样尺寸在30～100mm之内，且为整个钢锭的中心部位；再分别采用150号、400号、600号、800号、1000号以及1200号砂纸对检测区域进行磨洗与抛光，确保表面粗糙度达到Ra＝0.8μm以上；

(4)根据不同钢种采用不同腐蚀液分阶段不同浓度腐蚀方法

采用冷酸腐蚀液为硝酸，浓度范围在10wt％～40wt％，温度为20-40℃；前期腐蚀酸浓度较大，采用20％-40％的硝酸进行腐蚀1-5min；后期腐蚀酸浓度较小，采用10％-20％浓度的硝酸，腐蚀2-10min，对钢锭检验区域进行低倍组织检验。

(5)高精度硫分布、氧分布、磷分布分析检测方法、关键区域化学成分分析检验方法

首先，采用低倍贴印法，将钢锭试样经过腐蚀以后，经过采用40℃-80℃热水清洗，并烘干；检测区域涂抹普通成像剂，厚度为0.5-1.5mm，再用相纸覆盖10-15min；运用定影液浸泡5-30min，之后采用常规的显像方法显像；

然后，根据钢锭宏观组织分布情况在检验面上取屑，描绘出整个钢锭偏析情况与宏观组织对应关系；在钢锭检验面取屑进行元素化学成分分析，采用的钻头进行取屑，钻取深度在10-30mm内，每个间距1-20mm；再通过化学分析进行元素分析，描绘出整个钢锭C、S、P元素偏析情况；

(6)分析检测区域图像、结果后处理方法

除保存相纸相片以外，保存高分辨率的电子图片，采用高分辨率的扫描仪，分辨率在1024×768像素以上的扫描仪进行局部扫描，扫描后进行常规的图像处理；

(7)低倍组织与金相图像分析方法

采用直接测量或通过金相图像处理软件，对扫描图片进行图像分析。

2.按照权利要求1所述的70t级至600t级钢锭质量与组织、性能解剖检验方法，其特征在于，所述步骤1)中，解剖过程保留钢锭的冒口、锭身与尾锥部分，或者对关键部位进行局部分析。

3.按照权利要求1所述的70t级至600t级钢锭质量与组织、性能解剖检验方法，其特征在于，所述步骤1)中，解剖过程保证钢锭解剖面的平整度小于100mm，同时保证切割热影响区域小于100mm。

4.按照权利要求1所述的70t级至600t级钢锭质量与组织、性能解剖检验方法，其特征在于，所述步骤4)中，定影液成分为亚硫酸钠5-15g/L、醋酸3-8mL/L、硼酸5-9g/L、钾矾10-20g/L、硫代硫酸钠40-60g/L和水10-20L。

5.按照权利要求1所述的70t级至600t级钢锭质量与组织、性能解剖检验方法，其特征在于，所述步骤6)中，通过高分辨扫描设备将检验面宏观组织、铸造缺陷、夹杂物以电子图片的方式进行存储。

6.按照权利要求1所述的70t级至600t级钢锭质量与组织、性能解剖检验方法，其特征在于，所述步骤5)中，对于呈线型的偏析缺陷，取屑点在偏析处取屑，取屑点之间的间距为2±0.5mm；对于范围较宽偏析缺陷，在偏析交界处取屑点之间的间距为2mm-10mm。

7.按照权利要求1所述的70t级至600t级钢锭质量与组织、性能解剖检验方法，其特征在于，所述步骤7)中，通过图像色差分辨技术，针对钢锭凝固组织、凝固组织分布状态、晶粒尺寸、一次、二次或高次枝晶臂间距进行定量统计。