制作高碳钢盘条索氏体含量评级图谱提高检测准确性

周启航

（新余钢铁集团有限公司，江西 新余 338001）

1 高碳钢盘条索氏体含量金相检测的现状

YB/T169-2014 规定了高碳钢盘条索氏体含量金相检测方法有：金相手工检测法、图像分析仪标样检测法、比较法。金相手工检测法通过待测样品的金相组织图片，采用网格数点法，为仲裁法。图像分析仪标样检测法通过将标准样品和待测样品在同一条件下制样，同一设备和检测参数下进行检测。因检测周期较长，不适用于日常生产检测。比较法是通过金相显微镜显示待测样品的金相组织，将观测到的金相组织与索氏体含量标准评级图谱对比来评定待测样品的索氏体含量级别，比较法既方便又实用。因生产周期需求，日常检测常用比较法。新钢公司生产的高碳钢盘条主要有65#、70#、82B 等，其显微组织组成不同，标准评级图谱单一，适用性不大，不能满足现检测需求。

2 高碳钢盘条索氏体含量检测的目标设定

为了较为准确的评定高碳钢盘条索氏体含量（或级别），针对公司生产的高碳钢盘条，品种有：60、65、70、82B 等，分别制作相对应的索氏体含量（或级别）图谱，以满足日常检测需求。

3 对策实施

3.1 分辨索氏体组织

索氏体就是高碳钢盘条在控制冷却过程中形成的非平衡态珠光体类型组织。

3.2 索氏体含量检测点的位置

在直径为D 的盘条横截面上，选取以盘条中心为圆心，以半径r=R/2 或（D/4）的圆环作为该样品索氏体含量检测环。在该检测环上随机选取一点作为样品索氏体含量的检测点o1，在o1 点的左右两侧连续选取包括o1 点在内的三个检测视场，通过金相显微镜放大500 倍后与标准评级图进行对比，进行评级。当三个检测视场的索氏体含量级别不相同时，取其中间值为待测样品的索氏体含量级别。当三个检测视场的索氏体含量级别有两个相同或三个均相同是，以其相同值代表待测样品的索氏体含量级别。

3.2.1 选择合适的显微镜配置，以及摄像头配置

根据现有实验设备选出物镜放大倍数为50 倍，物镜数值孔径为0.75，且配置的图片采集摄像头为60N-C 2/3”0，5X 的金相显微镜，完全符合标准所需的物镜放大倍数为50 倍，物镜数值孔径不小于0.65。

3.2.2 收集资料，根据现公司产品情况，确定实验钢种

公司所需要检测索氏体等级的高碳钢盘条钢种有：60、65、65Mn、70、82B，为了覆盖公司生产的高碳钢盘条，本次实验选择：60、65、70、82B 四种牌号的线材作为实验钢种。

表1 要因确认内容及标准

表2 制定对策

3.2.3 通过试验，确定各钢种高碳钢盘条不同室温下的腐蚀时间，统一腐蚀后的试样面灰度

索氏体检测所使用的腐蚀液一般为3%～5%的硝酸酒精，腐蚀时间一般为5s～11s。由于制作图谱对试样的腐蚀后组织显示的灰度有严格要求，且发现温差较大时腐蚀时间略有不同。为了方便日常检测，统一腐蚀液浓度为4%的硝酸酒精。现通过试验确定不同室温时，不同腐蚀时间下的试样腐蚀面情况。

图1 60，65，15℃室温4%的硝酸酒精腐蚀情况

图2 60，65，70，82B，15℃室温4%的硝酸酒精腐蚀情况

通过图1、2 可知在15℃和25℃室温下，经4%的硝酸酒精腐蚀后，效果最佳的腐蚀时间见表3。

表3 经4%的硝酸酒精腐蚀后，腐蚀时间表

3.2.4 通过试验，各牌号筛选具有代表性的图片，收录到图谱中

将大量60、65、70、82B 四种牌号的盘条通过比较法测量的索氏体含量不同级别的试样通过统一实验条件下加工后，分不同次数进行测量如下。

表4 不同次数所测P+T 含量

4 效果检查

新制作的图谱如下。

图3 新制作图谱

然后再应用金相分析软件进行分析，得出数据如下表。

图4 二相分析前后图片

表5 用新图谱测P+T 含量

由此可看出图4 索氏体含量应评2.0 级，而用新图谱通过对比法评定的级别更为接近。达到了此次实验的效果，提高了公司高碳钢钢中索氏体含量检测的准确率，减小检测人为误差。