【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钢铁材料表面质量分析，具体公开了一种热轧板表面条状缺陷的非水定量电解分析方法。
技术介绍
1、随着汽车工业的高速发展，近年来高端轿车市场对热镀锌汽车外板的需求量急速增长，同时汽车企业对于钢铁公司提供的热镀锌汽车外板的表面质量要求也更加严格。热轧板经过冷轧和热镀锌工艺后，炼钢引起的表面缺陷更容易在热镀锌汽车外板表面显现。其中炼钢引起的条状缺陷是汽车外板表面缺陷中最常见，解决难度又最大的缺陷，主要分为夹杂物、保护渣和气泡型三类缺陷。
2、汽车外板制造过程所经历的工序众多，包括铁水预处理→转炉吹炼→精炼→连铸等炼钢过程，以及热轧→冷轧→连续退火→热镀锌等后处理过程。在炼钢过程中产生的al2o3类夹杂物、保护渣卷渣、气泡等炼钢缺陷在热轧过程中先被轧碎，然后随着钢板的延伸而沿着轧制方向离散分布，可能导致热轧板表面的条状缺陷，进而影响最终热镀锌汽车外板的表面质量。
3、热轧板在高温状态下与氧化性气氛接触从而使热轧板表面部分氧化，形成由fe、feo和fe3o4组成的复合氧化层，该氧化层通常会覆盖在夹杂物之上，这将加大观察热轧板表面条状缺陷的难度。另外，各工序所产生的缺陷相互交织，会导致炼钢缺陷难以判定以及产生原因难以追溯，同时从炼钢工艺改进到成品缺陷反馈的周期长，影响因素复杂，导致炼钢缺陷难以改进。因此针对热轧板表面的夹杂物类条状缺陷，对热轧板表面缺陷区内夹杂物的形貌、尺寸、数量和分布以及缺陷区金相组织进行完整表征，是后续热镀锌汽车外板表面缺陷的识别、判定与改进的基础，对于把握炼钢缺陷从连铸坯，到热轧板，
4、热轧板表面条状缺陷的常规检测方法主要包括：1)直接观察法，金相显微镜和扫描电镜结合能谱分析仪对热轧板表面进行观察分析；2)酸腐蚀后观察法，酸腐蚀去除热轧板表面部分基体后，使用金相显微镜和扫描电镜结合能谱分析仪的观察分析；3)横截面观察法，对于缺陷横截面处进行金相显微镜和扫描电镜结合能谱分析仪观察分析。
5、但运用这些常规分析方法无法对热轧板表面缺陷区夹杂物的三维形貌、尺寸、数量和分布以及缺陷区金相组织进行完整表征，具体原因如下：
6、1)对于直接观察法，采用金相显微镜和扫描电镜结合能谱分析仪对热轧板表面进行观察分析，热轧板表层由于发生氧化作用部分氧化，形成了由fe、feo和fe3o4组成的复合氧化层，会将夹杂物埋藏在该氧化层之下，所以直接观察法无法有效获取热轧基板面的金相组织信息，同时也不能获得三维夹杂物形貌、尺寸、数量和分布的完整信息。
7、2)对于酸腐蚀后观察法，酸腐蚀去除表面部分复合氧化层和热轧板基体后，使用金相显微镜和扫描电镜结合能谱分析仪的观察分析，酸腐蚀由于侵蚀速度很快，一方面难以精确控制电解深度，易使表面夹杂物因过度腐蚀而脱落，破坏表面条状缺陷形貌；另一方面酸性溶剂会使夹杂物中cao、mgo、s等易溶组分损失，不能有效保留原缺陷中夹杂物的完整信息，因此无法对缺陷进行准确表征。
8、3)关于横截面观察法，对于缺陷横截面处进行金相显微镜和扫描电镜结合能谱分析仪观察分析，由于该方法只能展示夹杂物的部分横截面，难以捕捉夹杂物的三维全尺寸形貌和具体尺寸，也不能揭示夹杂物与基体组织之间的分布关系，因此不能对缺陷进行完整表征。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种热轧板表面条状缺陷的非水定量电解分析方法，实现热轧板表面条状缺陷内夹杂的形貌、尺寸、数量和分布以及缺陷区金相组织的完整表征。
2、为达到以上目的，本专利技术的技术方案如下：
3、一种热轧板表面条状缺陷的非水定量电解分析方法，包括如下步骤：
4、1)采用包含条状缺陷的热轧板样品作为阳极，以不锈钢薄片作为阴极，使用的电解液的组分的体积百分数为：三乙醇胺10～20％、四甲基氯化铵0.5～1％、甲醇79～89.5％；所述热轧板的化学成分质量百分比包括：c≤0.003％，si≤0.2％，mn≤0.2％，p≤0.02％，s≤0.02％，余量包含fe和其它不可避免杂质；
5、2)设定电解电流和电解时间，对条状缺陷进行定电量电解，电解厚度hfe为20～30μm，其中：
6、
7、式中：
8、mpe是fe的摩尔质量，单位kg/mol；
9、ρpe基板铁的密度，7800kg/m3；
10、s是电解面积，单位m2；
11、i是电解电流，单位a；
12、t是电解时间，单位s；
13、e是电子电量，1.6×10-19c；
14、na是阿伏伽德罗常数，6.02×1023/mol；
15、同时，电解时间和电流需满足以下关系：
16、5.49×104×s<i×t<8.24×105×s；
17、3)电解显露缺陷条状缺陷中的夹杂物后，对含夹杂物的热轧板条状缺陷进行显微形貌观察和能谱分析。
18、优选的，所述阳极通过导线与电源上的正极相连，阳极尺寸为10～20mm×10～20mm×10mm。
19、优选的，所述阴极通过导线与电源上的负极相连，阴极尺寸为50～100mm×50～100mm×20mm。
20、通过本专利技术，可以根据热轧板复合氧化层厚度和夹杂物尺寸，控制不同的电流和电解时间，有效电解去除热轧板表面复合氧化层和一定厚度热轧板基体，使覆盖在复合氧化层下的夹杂物刚好凸显出来且不脱落，可以观察到三维全尺寸完整形貌的夹杂物。
21、通常热轧板表层发生部分氧化，形成了由fe、feo和fe3o4组成的复合氧化层，本专利技术采用了非水溶液定电量电解的方法，非水溶液呈现弱碱性，通常不会溶解钢中的夹杂物，采用定电量电解可以根据热轧板表面复合氧化层的厚度和夹杂物的大小，设定最佳的电流和电解时间，准确有效地去除一定厚度的表面复合氧化层和热轧板基体，使得夹杂物刚好凸显出来且不脱落，实现对热轧板条状缺陷中夹杂物的无损电解。从而在保留原基板缺陷信息的基础上，呈现出较完整的三维全尺寸夹杂物形貌及其夹杂物在缺陷内部的分布特征，对热轧板表面条状缺陷内的夹杂物进行三维形貌观察和能谱分析，实现热轧板表面条状缺陷区的夹杂物形貌、尺寸、数量和分布以及缺陷区金相组织的完整表征，从而揭示夹杂物在条状缺陷中的分布规律，为热轧板表面缺陷的识别、判定与改进奠定基础。
22、本专利技术中非水电解液成分体积百分数比是10～20％三乙醇胺+0.5～1％四甲基氯化铵+79～89.5％甲醇，电解液呈现弱碱性，通常不会溶解钢中的夹杂物，可以实现对夹杂物的无损电解。电解液中各个成分都发挥着重要的作用，甲醇作为溶剂，溶解其他成分，四甲基氯化铵作为导电剂使溶液导电，三乙醇胺作为络合剂来溶解fe(oh)3沉淀物，降低沉淀速度并提高电解质的稳定性和可持续使用性，并使电解液呈现弱碱性，电解液ph值保持在7～8之间。若甲醇溶剂体积百分数低于79％，或三乙醇胺体积百分数高于20本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种热轧板表面条状缺陷的非水定量电解分析方法，其特征是，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的热轧板表面条状缺陷的非水定量电解分析方法，其特征在于，步骤1)所述阳极通过导线与电源上的正极相连，阳极尺寸为10～20mm×10～20mm×10mm。
3.如权利要求1或2所述的热轧板表面条状缺陷的非水定量电解分析方法，其特征在于，步骤1)所述阴极通过导线与电源上的负极相连，阴极尺寸为50～100mm×50～100mm×20mm。
【技术特征摘要】
1.一种热轧板表面条状缺陷的非水定量电解分析方法，其特征是，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的热轧板表面条状缺陷的非水定量电解分析方法，其特征在于，步骤1)所述阳极通过导线与电源上的正极相连，阳极尺寸为10～20...
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