[发明专利]一种利用电解磁选法完整提取钢中夹杂物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属物理研究方法技术领域，更具体地说，涉及一种利用电解磁选法完整提取钢中夹杂物的方法。

背景技术

钢的性能一定程度上取决于钢中夹杂物的成分、形貌、尺寸和数量分布。而钢中夹杂物通常呈多样性，夹杂物颗粒的尺寸大小不一，大的粒径可能超过20μm，小的粒径可能在50nm以下，不同大小夹杂物的化学组成也不一致。这些颗粒大小、化学组成不一的夹杂物在不同的钢中所起的作用各不相同。为了全面深入的研究夹杂物对钢铁性能的影响，需要将这些大小不一的夹杂物完整无损地从钢中提取出来，并且通过扫描电镜对其成分、形貌、尺寸和数量分布进行准确分析。

目前，对夹杂物分析的方法一般有显微镜法、小样电解法或大样电解法等，大样电解法的基本实验步骤在现有技术中已有类似公开，如中国专利号201210276465.0，申请日为2012年8月3日，发明创造名称为：一种利用电解法测定钢中大型非金属夹杂物的方法，该申请案的步骤如下：（1）、电解准备：要求试样直径30~50mm，高为140~180mm，试样一端中心钻有螺孔，试样重量2~5Kg，阴极为铁丝网，电解液组成为6~15%FeCl₂、2~4%FeSO₄、5~8%ZnCl₂、0.2~0.5%柠檬酸，其余为蒸馏水；（2）、电解：试样按串连方式接在线路上，每个试样约为2~5V电压降，电解时间为7~10天；（3）、淘洗：把阳极泥液100~200ml倒入淘洗槽中，先开N₂进行搅拌，N₂气流量控制在0.5~0.8L/min，淘洗时间为20-30分钟；（4）、还原：通N₂清洗气路系统中的氧气，并使管式炉加热0.5~1.0小时，切断N₂，改通H₂，通H₂炉温保持350~500℃约2小时切断电源，让电炉在通H₂情况下冷却至温度低于200℃将玻璃舟取出，然后进行磁选选出铁及磁性铁的氧化物；（5）、夹杂物分级和称重：用标准小型分离筛，筛分并算出各级的百分含量。

但是，现有技术的大样电解法对夹杂物的分离过程存在如下困难：（1）夹杂物在提取过程中容易损失，尤其是在还原并磁选阶段，因为电解并还原后的铁粉和夹杂物尺寸都非常细小，比表面能较大，使得铁粉和夹杂物极易团聚并吸附在一起，对铁粉和夹杂物的混合物进行磁选时，夹杂物被铁粉包裹着，分离铁粉的同时很容易把夹杂物也分离出来，导致夹杂物的含量大量损失，严重影响试验结果的准确性；为了防止夹杂物在磁选时被吸附分离，常在磁选过程中保留大量的铁粉，然后将磁选后的铁粉放置在显微镜下分拣夹杂物，在显微镜下分拣夹杂物的工作极其耗时费力，而且极有可能导致夹杂物遗留在铁粉中，导致试验结果偏离实际数据，从而影响试验的准确分析。（2）在高温还原过程中，部分夹杂物可能会分解，改变了夹杂物的成分，不利于对夹杂物的准确分析。现有技术中的大样电解法步骤繁琐，每一步都会有夹杂物的损失，无法做到将夹杂物完整无损地从钢中提取出来。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中大样电解法时夹杂物分离技术存在如下技术问题：（1）、部分夹杂物在提取过程中容易被侵蚀或在收集过程中容易发生损失，很难做到无损失地收集；（2）、在对夹杂物进行磁选分离时，由于提取的夹杂物与铁粉通常容易吸附团聚，很难将夹杂物完全从铁粉中提取出来。本发明提供了一种利用电解磁选法完整提取钢中夹杂物的方法，采用本发明的技术方案，能够将夹杂物几乎完整无损失地从钢中提取出来，大大提高了夹杂物测定的准确性。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种利用电解磁选法完整提取钢中夹杂物的方法，其步骤为：

步骤一、制备钢样

从待分析的钢坯上取钢样，所述的钢样为长方体结构，其长为8 cm，宽为6 cm，高度为10 cm，去除钢样的表面氧化层，并对钢样表面进行打磨；

步骤二、电解过程