[发明专利]一种管线钢落锤撕裂实验中确定样本韧性的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及管线钢评判领域，特别涉及一种管线钢落锤撕裂实验中确定样本韧性的方法和设备。

背景技术

随着科学技术的发展，在一些工程应用中对钢材韧性的要求不断的提高。西气东输二线工程中，为了提高输送管道的安全指数，对用于制造管道的管线钢的韧性要求非常高。

现有技术中采用管线钢落锤撕裂实验对管线钢的韧性进行评测，在实验中，通过落锤使管线钢样本断裂，然后对样本的断口表面进行分析，确定样本的韧性。在断口表面中一般会包括有脆性面（图1中的区域3）和韧性面（图1中的区域4），脆性面是脆性断裂（准解离断裂）产生的断面，韧性面是韧性断裂产生的断面。该实验中，采用剪切面积比例来表示样本的韧性，剪切面积比例即韧性面的面积在总面积中所占的比例。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

在管线钢落锤撕裂实验中，断口表面经常会出现韧脆混合区域（一般呈现为具有韧脆混合形貌的三角形区域，如图1中的区域1、2），现有技术中，一般将整个韧脆混合区域作为脆性面或韧性面处理，然而，这种做法会导致最终得到的剪切面积比例存在较大偏差。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种管线钢落锤撕裂实验中确定样本韧性的方法和设备，以提高管线钢落锤撕裂实验中得出的剪切面积比例的准确度。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种管线钢落锤撕裂实验中确定样本韧性的方法，所述方法包括：

在管线钢样本的断口表面的待评测区域内，确定韧脆混合区域中韧性面的面积，并确定非韧脆混合区域中韧性面的面积，其中，所述韧脆混合区域是韧性面和脆性面呈条纹状间隔分布的类三角形区域；

根据所述待评测区域内的韧脆混合区域中韧性面的面积和所述待评测区域内的非韧脆混合区域中韧性面的面积，以及所述待评测区域的总面积，确定所述待评测区域中的剪切面积比例。

优选的，所述在管线钢样本的断口表面的待评测区域内，确定韧脆混合区域中韧性面的面积，具体为：

在管线钢样本的断口表面的待评测区域内，获取韧脆混合区域的图像；

根据所述韧脆混合区域的图像，确定所述待评测区域内的韧脆混合区域中韧性面的面积。

优选的，所述在管线钢样本的断口表面的待评测区域内，获取韧脆混合区域的图像，具体为：

通过扫描电镜，在管线钢样本的断口表面的待评测区域内，获取韧脆混合区域的图像。

优选的，所述根据所述韧脆混合区域的图像，确定所述待评测区域内的韧脆混合区域中韧性面的面积，具体为：

通过图像处理工具对所述韧脆混合区域的图像进行测算，确定所述待评测区域内的韧脆混合区域中韧性面的面积。

优选的，所述在管线钢样本的断口表面的待评测区域内，确定韧脆混合区域中韧性面的面积，具体为：

在管线钢样本的断口表面的待评测区域内，确定所述韧脆混合区域的面积；

确定所述韧脆混合区域中韧性面的面积为所述韧脆混合区域的面积与预设比例值的乘积。

另一方面，提供了一种管线钢落锤撕裂实验中确定样本韧性的装置，所述装置包括：

第一确定模块，用于在管线钢样本的断口表面的待评测区域内，确定韧脆混合区域中韧性面的面积，并确定非韧脆混合区域中韧性面的面积，其中，所述韧脆混合区域是韧性面和脆性面呈条纹状间隔分布的类三角形区域；

第二确定模块，用于根据所述待评测区域内的韧脆混合区域中韧性面的面积和所述待评测区域内的非韧脆混合区域中韧性面的面积，以及所述待评测区域的总面积，确定所述待评测区域中的剪切面积比例。

优选的，所述第一确定模块，具体用于：

在管线钢样本的断口表面的待评测区域内，获取韧脆混合区域的图像；

根据所述韧脆混合区域的图像，确定所述待评测区域内的韧脆混合区域中韧性面的面积。

优选的，所述第一确定模块，具体用于：

通过扫描电镜，在管线钢样本的断口表面的待评测区域内，获取韧脆混合区域的图像。

优选的，所述第一确定模块，具体用于：

通过图像处理工具对所述韧脆混合区域的图像进行测算，确定所述待评测区域内的韧脆混合区域中韧性面的面积。

优选的，所述第一确定模块，具体用于：

在管线钢样本的断口表面的待评测区域内，确定所述韧脆混合区域的面积；

确定所述韧脆混合区域中韧性面的面积为所述韧脆混合区域的面积与预设比例值的乘积。