[发明专利]一种统计分析钢铁材料中TiN和TiC夹杂物的方法

说明书

本发明公开一种统计分析钢铁材料中TiN和TiC夹杂物的方法，利用EPMA中的波谱仪准确定义N元素的峰位及TiN夹杂物中N元素的准确含量，建立数据库，从而将TiN和TiC区分开，然后将建立的数据库应用到夹杂物自动检测分析中，利用Explorer中的AFA特征分析功能快速的对钢铁材料中TiN和TiC夹杂物进行定义分析，并对夹杂物的尺寸、数量进行统计分析，将结果同材料组织、性能、成分、工艺结合分析，为优化成分和改进工艺提供有效的理论支撑。本发明方法简单易行，无人为因素影响，解决了现有技术存在的检测结果不准确、受外界因素干扰的问题，为钢铁材料生产快速优化工艺，提高生产效率，可以为公司节约大量成本。

技术领域

本发明涉及一种准确定义并统计分析TiN和TiC夹杂物的检测分析方法，属于设备检测分析领域。

背景技术

Ti加入到钢铁材料中，可以析出细小、弥散的TiC颗粒，通过增加细小的TiC颗粒的数量，利用其沉淀强化作用提高钢的强度，耐磨钢中TiC颗粒通过和Mo元素结合，形成(TiMo)C颗粒，这种粒子比较硬，可以增加耐磨钢的耐磨性。但是由于Ti在钢液中具有较强的化学活性，易与N等元素形成大尺寸的氮化物夹杂，而TiN的过早析出具有聚集长大的倾向，会在钢液中形成颗粒较大并带有棱角的TiN夹杂物，不但起不到细化晶粒的作用，反而还会成为疲劳裂纹源，对耐磨性也不利，所以需要控制TiN夹杂的形成及数量，减少对钢材的危害。因此，准确统计分析TiN和(TiMo)C颗粒的数量、尺寸和分布对耐磨钢非常重要。但是样品在分析时，样品表面在高电压作用下容易碳化，导致C含量偏高，使得能谱结果中C元素含量不准确，同时C和N属于轻元素，能谱分析误差大一直是行业分析的一大困扰，所以，准确的定义和统计TiC和TiN颗粒数量、尺寸和形态分布对耐磨钢工艺改进、材料性能改进有很大的意义。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种利用EPMA(ElectronProbeMicro-analyzer，电子探针分析仪)和夹杂物自动分析仪设备(Explorer4)对TiN和TiC夹杂进行统计分析的方法，将夹杂物种类、数量、尺寸和形态分布准确的统计出来，以便可以根据夹杂物形成规律对工艺进行改进和调整，确保材料组织和性能符合要求。此方法无人为因素影响，统计分析速度快，结果准确可靠，可以作为钢铁材料中夹杂物统计分析的方法，为生产工艺调整提供技术指标。

本发明具体采用如下技术方案：

一种利用电子探针分析仪和夹杂物自动分析仪统计分析钢铁材料中TiN和TiC夹杂物的方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：制样

按照制样要求进行制样，试样为抛光态，不需要腐蚀；

步骤2：检测测试

步骤2-1、以电子探针分析仪配置的TiN标样对TiN的相关参数进行定义，包括加速电压、束斑以及N元素的峰位及含量，建立数据库，并以此数据库为夹杂物自动分析仪检测TiN夹杂的标准；

步骤2-2、按照夹杂物自动分析仪要求对试样进行研磨和抛光，检测分析时选用步骤2-1建立的数据库来定义TiN和TiC夹杂，同时利用分类规则文件对含Ti夹杂物进行分类定义扫描；

步骤3：数据分析

将步骤2检测扫描到的数据进行分析处理，计算TiN夹杂物和(TiMo)C夹杂物的尺寸、数量及所占比例，并将结果与材料成分工艺相结合，分析其对材料组织和性能影响，对比出最佳的成分工艺。