[发明专利]一种低合金钢中夹杂物腐蚀活性的检测方法

说明书

本发明涉及一种低合金钢中夹杂物腐蚀活性的检测方法。其技术方案是：将低合金钢试样经打磨、抛光、清洗和吹干，再先后置于全自动夹杂物分析仪中和置于场发射扫描电子显微镜中，测得待测试样中夹杂物的类型数目，在每类夹杂物中各选取一个夹杂物并依次记录其半径。然后利用前述测量结果，结合不同类型夹杂物的物理性质参数，得到第i类夹杂物与钢基体界面处的残余应力σ_Ri。若所述残余应力σ_Ri大于低合金钢的压缩屈服强度σ_s，则第i类夹杂物为腐蚀活性夹杂物，否则为非腐蚀活性夹杂物；依次可得到所选取的各类夹杂物的腐蚀活性。本发明操作简单和数据可靠，无须腐蚀处理即可准确评估低合金钢中夹杂物诱发点蚀的能力。

技术领域

本发明属于腐蚀活性夹杂物评定领域，具体涉及一种低合金钢中夹杂物腐蚀活性的检测方法。

背景技术

在钢水的冶炼和连铸过程中，钢中的各种合金元素与H、N、O、S、P等非金属元素发生化学反应生成夹杂物，如Al₂O₃、nCaO·mAl₂O₃、TiN、MnS和MgO·Al₂O₃等。在钢材的服役过程中，MnS易发生溶解诱发点蚀和氢致裂纹导致钢结构失效。而Al₂O₃和MgO·Al₂O₃等硬质块状夹杂物不仅会降低钢材的耐蚀性能，还会在加工过程中引发表面缺陷和裂纹。在富含Cl^-离子的海水和海洋大气环境中，钢材极易发生腐蚀，而点蚀是钢中最普遍的腐蚀类型之一，且发展速度较快，会对钢材的强度产生极大的影响。夹杂物和钢基体物理性质差异较大，从高温冷却至室温时，夹杂物周围的钢基体会发生晶格畸变，提高局部基体的电化学活性。夹杂物对钢中点蚀的发生有着重要的影响，由于不同类型的夹杂物物理性质的差异，其对钢基体产生的影响不同，因此不同组分的夹杂物诱发点蚀的能力也不尽相同。因此，检测钢中腐蚀活性夹杂物对现有材料的服役安全评估和新型耐蚀材料的开发都具有重要意义。

目前，针对钢中夹杂物对钢材耐蚀性影响的检测技术主要有以下两种：

如“一种评价钢材中夹杂物种类及其诱发点蚀趋势的方法”(CN107966591A)专利技术，具体检测步骤为：①在钢板上截取100mm²的试样，利用砂纸打磨并抛光，随后依次用丙酮、去离子水和酒精清洗试样，吹干待用；②将样品置于显微硬度测量仪中，观测表面夹杂物分布，打点对夹杂物进行标记；③将标记好的试样放在原子力显微探针系统的实验平台上，找到显微硬度所标记的夹杂物，测量出夹杂物和钢基体的电位差，利用不同夹杂物电位差的相对大小来评估夹杂物诱发点蚀的相对概率。基于显微硬度仪和原子力显微镜开发的专利技术，由于显微硬度仪和原子力显微镜中光学系统放大倍率的限制，当钢中夹杂物尺寸较为细小或数量较少时，难以分辨夹杂物，技术实施难度较大。

又如“一种极地海洋环境用低合金钢的耐蚀性评价方法”，(CN109187322A)专利技术，具体检测步骤为：①将低合金钢试样打磨抛光，洗净吹干；②将抛光后的试样放入配置的腐蚀液中进行处理，腐蚀液温度为15～30℃。处理时间5～10秒；③在金相显微镜下观察处理后的试样，统计夹杂物点蚀源的数量。利用腐蚀液对试样进行处理，点蚀发生后，引发点蚀的夹杂物已发生脱落或溶解，无法对夹杂物的成分进行分析，因此无法辨别是何种成分的夹杂物恶化了钢材的耐腐蚀性能，不能为优化钢中夹杂物的成分体系提供参考。

发明内容

本发明旨在解决现有的技术缺陷，目的是提供一种操作简单和数据可靠的合金钢中夹杂物腐蚀活性的检测方法，该方法能够在不经腐蚀液处理的条件下准确的评估低合金钢中夹杂物诱发点蚀的能力。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

步骤一、在低合金钢板上截取10mm×10mm×10mm的试样，作为原始待测试样。