彈簧鋼盤條夾雜物定量檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種彈簧鋼盤條夾雜物定量檢測方法。在取樣方式上，每件試樣從縱截面上取固定長度制成金相樣，同一爐彈簧鋼中至少從5件不同盤條上各取一個樣。在觀測區(qū)的選定方面，對夾雜物檢驗選擇靠近盤條邊緣的觀測區(qū)，并對盤條直徑d≤8mm及8mm<d≤20mm兩種情況加以區(qū)分。每件試樣至少在觀測區(qū)內選擇4個夾雜物分布最惡劣視場，在金相顯微鏡200X下觀察、采集圖片，采用圖像儀分析視場照片，計算出夾雜物面積百分比、單位面積顆粒數(shù)、最大夾雜物寬度。本發(fā)明觀測區(qū)域設定在影響彈簧疲勞性能最顯著的近表面區(qū)域，每批產品能獲取足夠數(shù)量的視場，可精確測量夾雜物密集視場中單顆粒的尺寸、數(shù)量、面積百分比，測量結果更精確。
【專利說明】彈簧鋼盤條夾雜物定量檢測方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵材料的質量檢測，具體地指一種彈簧鋼盤條夾雜物定量檢測方法。
【背景技術】
[0002]彈簧鋼廣泛應用于車輛懸架減震彈簧、發(fā)動機氣門彈簧等涉及整車安全核心零部件的制造。在工作狀態(tài)下，由于彈簧表面受到的周期性彎曲、扭轉等交變應力作用最大，分布在此處的夾雜物容易造成應力集中，在鋼基處形成微裂紋，并且在最大應力作用下不斷擴展。因此，近表面夾雜物是導致彈簧疲勞斷裂的重要原因。
[0003]夾雜物對彈簧鋼的危害主要取決于三方面:種類、數(shù)量與尺寸。在夾雜物種類方面，以脆性Al2O3夾雜或大尺寸不變形(D類或Ds類)夾雜物危害最大。數(shù)量方面，近表面位置夾雜物的數(shù)量越多，對彈簧鋼的危害作用也越大。尺寸方面，大顆粒夾雜物的危害性相比小顆粒要大得多。綜合評價彈簧鋼夾雜物水平，若僅按常規(guī)性檢驗的要求進行夾雜物評級是不夠的，還需特別注意盤條近表面夾雜物的統(tǒng)計分布。
[0004]“鋼材中非金屬夾雜物的測量方法”(CN201210066724.7)公開了一種鋼材中非金屬夾雜物的測量方法，包括以下步驟:(I)取樣；(2)鑲嵌；(3)研磨；(4)拋光；(5)清洗；(6)腐蝕；(7)顯微金相檢測。選取試樣中夾雜物分布密集的典型視場采集圖片，并對圖片進行適當處理，依據(jù)圖片成像結果和所選參數(shù)，由軟件自動進行評級，并打印出檢測報表。這種方法不能滿足那些對夾雜物顆粒大小、分布位置等有特殊要求的鋼種檢驗需求，具有一定的局限性；而且對夾雜物觀測面積沒有根據(jù)待檢驗鋼材的幾何規(guī)格做出明確規(guī)定。
[0005]“鋼中非金屬夾雜物定量分析方法”(CN200510013187.X)公開了一種鋼中非金屬夾雜物定量分析的方法。該方法克服了常規(guī)夾雜物分析方法中存在的缺陷，通過計算機對金相顯微鏡采集的圖片數(shù)據(jù)進行圖像處理，實施對夾雜物的識別以及參數(shù)測量，將測量結果用定量模型計算或與標準圖譜對比分析，給出定量評定結果。將本方法與國標GB10561相結合，可測出每一類夾雜物的總長度、平均寬度和每類夾雜物的個體數(shù)量，作為評級的依據(jù)。但是，該方法并未對非金屬夾雜物顯微觀測的區(qū)域未做出詳細的界定，最終得出的結果不能從全局反映觀測視場內夾雜物顆粒尺寸的統(tǒng)計學分布規(guī)律。因此，如果應用于對近表面夾雜物顆粒整體要求較高的彈簧鋼盤條檢驗上，具有一定的局限性。
[0006]綜上所述，現(xiàn)有彈簧鋼盤條夾雜物的檢測方法存在以下問題:
[0007]I)參照圖譜評級的方式只能定性的給出測量結果；
[0008]2)未將觀測區(qū)域設定在影響彈簧疲勞性能最顯著的近表面區(qū)域；
[0009]3)不能精確測量夾雜物密集視場中單顆粒的尺寸、數(shù)量、面積百分比；
[0010]4)不能根據(jù)統(tǒng)計學原理，對彈簧鋼盤條夾雜物分布做綜合評價。

【發(fā)明內容】

[0011]本發(fā)明的目的就是要克服現(xiàn)有技術所存在的不足，提供一種彈簧鋼盤條夾雜物定量檢測方法，符合彈簧鋼盤條特殊要求，使測量結果能更精確、更詳盡地對彈簧鋼盤條夾雜物分布做出綜合評價。
[0012] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明彈簧鋼盤條夾雜物定量檢測方法，包括以下步驟:
[0013]1)取樣:在彈簧鋼盤條上沿直徑面和軋制長度方向取固定長度L的呈半圓柱體的試樣，同一爐次彈簧鋼中至少從5件不同盤條上各取一個樣；
[0014]2)制樣:在試樣的過直徑切割面上，通過鑲嵌、磨制、拋光后制成金相顯微分析試樣；
[0015]3)選定觀測區(qū)域:對于直徑d≤8mm的盤條，從試樣過直徑切割面的兩端分別向中心方向截取1/4直徑長度作為觀測區(qū)域；對于直徑8mm〈d ≤ 20mm的盤條，從試樣過直徑切割面的兩端分別向中心方向截取長度為k作為觀測區(qū)域；
[0016]4)夾雜物檢測:對同一爐次彈簧鋼，每件試樣至少從觀測區(qū)域內選取4個夾雜物密集的典型視場，在金相顯微鏡200X放大倍數(shù)下觀察、采集圖片；
[0017]5)將采集的圖片通過圖像分析儀進行定量分析，計算所有觀測視場下的夾雜物平均面積百分比、平均單位面積顆粒數(shù)和最大夾雜物寬度，并對同一爐次彈簧鋼全部觀測視場中的夾雜物尺寸-數(shù)量進行匯總，作分類統(tǒng)計表，根據(jù)分類統(tǒng)計表，繪制夾雜物尺寸區(qū)間-顆粒數(shù)的區(qū)間分布圖。
[0018]優(yōu)選的,步驟I)每次取樣時，固定長度L=20~30mm。
[0019]優(yōu)選的，步驟2)制樣中，試樣通過酚醛樹脂熱鑲嵌、不同粒度金相砂紙磨制、
2.5 u m金剛石拋光劑拋光后制成金相顯微分析試樣。
[0020]優(yōu)選的,步驟3)中，對于直徑8mm〈d ≤ 20mm的盤條,觀測區(qū)域的截取長度為k=2~3mm。
[0021]本發(fā)明的有益效果在于:采用本發(fā)明的技術方案，可給出定量測量結果，可將觀測區(qū)域設定在影響彈簧疲勞性能最顯著的近表面區(qū)域，每批產品在觀測區(qū)域內獲取足夠數(shù)量的視場，可以精確測量夾雜物密集視場中單顆粒的尺寸、數(shù)量、面積百分比，可以根據(jù)統(tǒng)計學原理，對彈簧鋼盤條夾雜物分布做綜合評價。本發(fā)明夾雜物定量檢驗方法符合彈簧鋼盤條的特殊要求，使測量結果能更精確。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明取樣方向的結構示意圖。
[0023]圖2為明直徑d≤8mm的盤條選定觀測區(qū)的結構示意圖。
[0024]圖3為實施例1中夾雜物尺寸區(qū)間-顆粒數(shù)的區(qū)間分布圖。
[0025]圖4為直徑8mm〈d ≤ 20mm的盤條選定觀測區(qū)的結構不意圖。
[0026]圖5為實施例2中夾雜物尺寸區(qū)間-顆粒數(shù)的區(qū)間分布圖。
【具體實施方式】
[0027]為了更好地解釋本發(fā)明，以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但它們不對本發(fā)明構成限定。
[0028]實施例1
[0029]I)取樣:通過線切割的方式，在彈簧鋼盤條上過直徑面并沿軋制方向取長度L=20mm呈半圓柱體的試樣，如圖1所示，同一爐次彈簧鋼從6件不同盤條上各取I個樣；
[0030]2)制樣:在試樣的過直徑切割面上，通過酚醛樹脂熱鑲嵌、不同粒度金相砂紙磨制、2.5 ii m金剛石拋光劑拋光后制成金相顯微分析試樣,在制樣過程中,避免試樣邊緣待檢測部位留存劃痕、污染物等影響觀測結果的因子。
[0031]3)選定觀測區(qū):對于直徑d < 8mm的盤條，從試樣過直徑切割面的兩端分別向中心方向截取1/4直徑長度作為觀測區(qū)域，如圖2的陰影部分所示；
[0032]4)夾雜物檢測:對同一爐次彈簧鋼，每件試樣從觀測區(qū)域內選取4個夾雜物密集的典型視場，在金相顯微鏡200X放大倍數(shù)下觀察、采集圖片；
[0033]5)將采集的圖片通過圖像分析儀進行定量分析，對同一爐次彈簧鋼全部觀測視場(N=24)中的夾雜物尺寸-數(shù)量進行匯總，作分類統(tǒng)計表，如見表1所示，根據(jù)分類統(tǒng)計表，繪制夾雜物尺寸區(qū)間-顆粒數(shù)的區(qū)間分布圖，如圖3所示；
[0034]表1夾雜物尺寸分段統(tǒng)計表
【權利要求】
1.一種彈簧鋼盤條夾雜物定量檢測方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)取樣:在彈簧鋼盤條上沿直徑面和軋制長度方向取固定長度L的呈半圓柱體的試樣，同一爐次彈簧鋼中至少從5件不同盤條上各取一個樣； 2)制樣:在試樣的過直徑切割面上，通過鑲嵌、磨制、拋光后制成金相顯微分析試樣； 3)選定觀測區(qū)域:對于直徑d< 8mm的盤條，從試樣過直徑切割面的兩端分別向中心方向截取1/4直徑長度作為觀測區(qū)域；對于直徑8mm〈d< 20mm的盤條，從試樣過直徑切割面的兩端分別向中心方向截取長度為k作為觀測區(qū)域； 4)夾雜物檢測:對同一爐次彈簧鋼，每件試樣至少從觀測區(qū)域內選取4個夾雜物密集的典型視場，在金相顯微鏡200X放大倍數(shù)下觀察、采集圖片； 5)將采集的圖片通過圖像分析儀進行定量分析，計算所有觀測視場下的夾雜物平均面積百分比、平均單位面積顆粒數(shù)和最大夾雜物寬度，并對同一爐次彈簧鋼全部觀測視場中的夾雜物尺寸-數(shù)量進行匯總，作分類統(tǒng)計表，根據(jù)分類統(tǒng)計表，繪制夾雜物尺寸區(qū)間-顆粒數(shù)的區(qū)間分布圖。
2.根據(jù)權利要求1所述的彈簧鋼盤條夾雜物定量檢測方法，其特征在于:步驟I)每次取樣時，固定長度L=20?30mm。
3.根據(jù)權利要求1所述的彈簧鋼盤條夾雜物定量檢測方法，其特征在于:步驟2)制樣中，試樣通過酚醛樹脂熱鑲嵌、不同粒度金相砂紙磨制、2.5 u m金剛石拋光劑拋光后制成金相顯微分析試樣。
4.根據(jù)權利要求1所述的彈簧鋼盤條夾雜物定量檢測方法，其特征在于:步驟3)中，對于直徑8mm〈d ( 20mm的盤條,觀測區(qū)域的截取長度為k=2?3mm。
【文檔編號】G01N1/28GK103616387SQ201310681251
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權日:2013年12月13日
【發(fā)明者】吳超, 孫宜強, 羅德信, 仇東麗, 魯修宇, 夏艷花, 桂江兵 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司