[发明专利]枝晶腐蚀低倍检验一体化方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁的连铸技术领域，涉及枝晶腐蚀低倍检验技术，特别涉及一种枝晶腐蚀低倍检验一体化方法。

背景技术

连铸坯的凝固组织和内部缺陷的低倍检验方法中，硫印检验主要缺点是当硫含量小于0.005%时，硫印检验片的效果很差，往往是一张“白片”。硫印检验只能显示硫元素偏析，对碳、锰及合金元素的偏析无法显示。显示连铸坯树枝晶凝固组织就更无能为力了，有时只能观察到柱状晶的雏形，看不到树枝晶凝固组织的细节。

热酸蚀检验，原来在冶金厂中应用很普遍，但是，热酸蚀检验腐蚀液用量大，温度较高，腐蚀时间较长，酸烟对环境产生严重的污染，特别是整块连铸坯或钢样很重，放入热酸槽中比较困难，这是热酸蚀检验的缺点，因此不被广泛应用。

电解腐蚀低倍检验方法能够显示连铸坯内部缺陷，但是显示连铸坯树枝晶凝固组织的效果较差。

冷酸蚀低倍检验方法对中碳钢的腐蚀效果还算可以，但对碳含量低的钢种腐蚀效果较差。例如，对0.02%C含量的低碳钢、硅钢等钢种不能够清晰地显示凝固组织，而且还掩盖缺陷。

枝晶腐蚀低倍检验方法对低、中、高碳钢，低合金钢或合金钢的铸态组织（如模铸钢锭、连铸坯、铸钢件等）、钢坯及尺寸较大的钢材试样都可以进行检验，观察其凝固组织和缺陷，以及经热加工后钢材的凝固组织和缺陷的演变情况，并且还可以考查凝固组织与缺陷之间的关系。枝晶腐蚀低倍检验方法具有准确性、易操作性及对环境不产生污染等特点。

实践证明，枝晶腐蚀低倍检验方法可以准确地计算出等轴晶率、柱状晶率，测量柱状晶偏斜角度等数据，进而推测其凝固条件，可以得到许多有价值的技术信息。枝晶腐蚀低倍检验方法对判断电磁搅拌、电脉冲孕育处理、轻压下及压缩浇铸的冶金效果极其有效，能够观察到中心偏析改善的程度，以及树枝晶破碎情况等等，而传统检验方法很难实现。同时，通过连铸坯凝固组织的检验，可以确定电磁搅拌位置和电流大小的合适值，调整电脉冲孕育处理工艺参数，以及确定轻压下、压缩浇铸准确的压缩位置及压下量。

通常的枝晶腐蚀低倍检验采用吊挂试样方法进行扫描仪照相，对于板坯需要锯切3段，用2个试样卡具卡紧试样，检验面朝下吊挂在扫描仪平板玻璃上面，进行照相。每块板坯首先要锯切2次，分3段，手工卡样3次，检验面被腐蚀好后进行照相。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种枝晶腐蚀低倍检验一体化方法。

本发明方法的步骤如下。

1、试样加工

首先，将被检验试样的检验面朝上，在铣、磨、抛组合机床上卡紧，用铣头铣平试样检验面；其次，用磨头磨光检验面，粗糙度要求达到Ra≤0.8μm；接着对检验面用抛光头抛光，要求粗糙度达到Ra≤0.1μm，即达到镜面光洁度。

铣、磨、抛组合机床的试样检验面上方依次设有铣头、磨头和抛光头。

2、试样腐蚀

松开铣、磨、抛组合机床上试样的卡紧螺丝，用磁力吊把试样吊到运样小车上，将小车推入试样腐蚀工位，将试样检验面用流水冲洗，并用脱脂棉擦拭干净；再用无水乙醇为清洗剂擦拭，用吹风机吹干（或高压风吹干）；将腐蚀试剂浇蚀在检验面上，腐蚀1～2min，再用流水冲洗试样检验面，用脱脂棉擦拭干净；最后再用无水乙醇为清洗剂擦拭试样检验面，用吹风机吹干（或用30～200KPa高压风吹干）。

试样腐蚀工位设置自来水管和高压风管；上方设置抽毒罩。

运样小车为箱式结构，箱体一侧设有对开门，箱体侧壁上还设有扶手。在运样小车底部四角配有滚轮，运样小车上表面为样品放置台，运样小车置于扫描仪的正下方，运样小车的上表面放置待测试样。

腐蚀试剂组成成分按质量百分比为：氯化铜（CuCl₂）0.28～1.09%，氯化镁（MgCl₂）0.17～0.27%，氯化铁（FeCl₃）0.56～1.60%，盐酸1.28～1.30%，无水乙醇54.70～55.80%，余量为水。其中盐酸的质量浓度为36～38%。

3、扫描照相

将运样小车推入扫描照相工序工位，即扫描仪的下方，调整好扫描仪玻璃板与检验面到合适位置，使扫描仪玻璃板与检验面之间的距离为1～10mm，进行扫描照相。