[发明专利]轧辊表层晶粒度的快速检测评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轧辊表层晶粒度的快速检测评价方法。

背景技术

晶粒度是轧辊制造质量评价的关键指标之一。晶粒度是金属材料加工，特别是热加工工艺中需要严格控制的技术指标，晶粒大小对金属材料的性能有重要影响。目前，一般采用同工序制造的试样用破坏取样的方法进行金相检验来测试轧辊的晶粒度。对于轧辊而言上述检测方法工艺复杂、检测成本高且不能够进行全面的质量验收，采用试样测试的方法又不能准确反映轧辊的真实晶粒度。

一般金属材料晶粒度的金相检验方法常用的有比较法、面积法和截点法。用金相检验方法测量钢中金属晶粒度均需要比较复杂的准备工作，检测工序较多且检测时间较长，尤其是在工件不同部位分别取点检测时，需要更长的检验时间才能得到检测结果。

为提高晶粒度估算的速度及准确性，目前比较先进的是采用计算机辅助分析技术改进晶粒度的检测工艺，但由于金相的显微原始图像往往存在噪声，晶粒与晶界间大多数情况下不是很清晰，不便于计算机分析，因此，在采用计算机辅助分析前还要对图像进行图像二值化、噪声去除和细化等适当的预处理。因此，金相检测相比于其它无损检测技术的实施还是复杂且成本较高，且金相对于非接触部位无法实施检测的局限性一直是存在的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种轧辊表层晶粒度的快速检测评价方法，本方法克服了传统金相检验方法检测金属晶粒度的缺陷，有效提高了检测速度，简化了检测工序，且本方法检测部位不受限制，无需破坏试样，使得轧辊质量得到准确客观的评价。

为解决上述技术问题，本发明轧辊表层晶粒度的快速检测评价方法包括如下步骤：

步骤一、采用清洗剂对经表面磨削处理的轧辊被检区域进行清洗，去除表面油脂及附着物并擦拭干净；

步骤二、制备带有直角棱边的表面波灵敏度试块，灵敏度试块表面和材质与被检轧辊表面和材质相似；

步骤三、采用超声波探伤仪，选择检测频率为2MHz的表面波探头，医用甘油或机油作为探头耦合剂，采用表面波试块端部棱边法调节超声波探伤仪检测灵敏度，在距试块直角棱边100mm的位置放置表面波探头，将试块直角棱边的反射回波调节为超声波探伤仪示波屏满屏高度的80%，在此基础上增加18-24dB，使示波屏20%-100%声程范围内草状回波最高幅值在50%f.s，以此作为检测灵敏度，其中%f.s表示草状回波高度占示波屏满屏高度的百分比；

步骤四、将超声波探伤仪声程设置为250mm，将探头放置于轧辊表面被检区域并良好耦合，在设定的检测灵敏度下匀速移动探头，观察示波屏波形显示变化，采集草状回波波形；

步骤五、根据草状回波幅值判定轧辊表层晶粒度等级范围，

A.当示波屏20-100%声程范围内草状回波幅值均超过100%f.s，判定晶粒度级别为1级，

B.当示波屏20-100%声程范围内草状回波呈现局部幅值超过100%f.s、局部幅值低于100%f.s，且超过100%f.s的区域占宽不大于1/3声程时，判定晶粒度级别为2级，

C.当示波屏20-100%声程范围内草状回波幅值在25—100%f.s，判定晶粒度级别为3级；

D.当示波屏20-100%声程范围内草状回波幅值在25—75%f.s，判定晶粒度级别为4级；

E.当示波屏20-100%声程范围内草状回波幅值在20—55%f.s，判定晶粒度级别为5级；

F.当示波屏20-100%声程范围内草状回波幅值在10—40%f.s，判定晶粒度级别为6级；

G.当示波屏20-100%声程范围内草状回波幅值在5—30%f.s，判定晶粒度级别为7级；

H.当示波屏20-100%声程范围内草状回波幅值在0—15%f.s，判定晶粒度级别为8级。

进一步，上述灵敏度试块是晶粒度级别为5级的锻钢试块。