钢的凝固组织检测方法技术

一种钢的凝固组织检测方法，其特征在于，研磨钢铸块的试样的截面，将试样加热至４０～９０℃，其后使试样的研磨面接触腐蚀液来腐蚀研磨面。进而将腐蚀液温度加热至４０～９０℃，其后使试样的研磨面接触腐蚀液。将试料与腐蚀液接触后腐蚀液的温度也不会降低，使用高温的腐蚀液的情况下的腐蚀能力维持在高水平，利用了由溶质浓度差引起的电位差的电化学腐蚀在短时间内进行，能够显现明了的凝固组织。优选腐蚀液的温度减去试样的温度所得的差为－１０～－５℃或者＋５℃以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，特别涉及对于碳含量为0. 01质量％以下的低碳钢也可显现凝固组织的。
技术介绍
在钢的制造工序中，检测作为铸造后的钢材的铸块(铸锭；ingot)的凝固组织，在评价铸块的裂纹发生状况和中心偏析等的宏观偏析等内部缺陷、进入后工序的品质保证上是重要的。另外，在由铸块中的这些内部缺陷的发生状况，判断铸造工序及铸造装置有无异常，并修正、维护成适当的状态，将内部缺陷的发生防止于未然上也是重要的。进而，通过称为枝状晶体(dendrite)的树枝状组织的倾斜或间隔来推定凝固中的内部钢液的流动状况和铸块的冷却速度，在进行操作条件的适当化上是重要的。铸块的凝固组织，通过研磨铸块的试样截面后，使研磨面接触腐蚀液、显现凝固组织而可以观察到。由腐蚀引起的钢材组织的显现化，在原理上大致分为两项。第一项是利用了起因于由试样中的各位置引起的溶质浓度差的电位差的电化学腐蚀法。第二项是利用了由化学电位不同的相和/或表面的晶体取向引起的晶粒的化学电位差的化学腐蚀方法。 第一项的电化学腐蚀方法，例如，利用由凝固中的溶质元素的偏析产生的浓度差而用于树枝状组织和内部裂纹、中心偏析的检测。第二项的化学腐蚀方法，有利用I^e3C与铁素体的化学电位差的珠光体组织的观察、和利用了由粗大铁素体晶粒的表面取向引起的化学电位差的宏观腐蚀等。因此，为了通过腐蚀将铸块的凝固组织显现化并进行检测，必须抑制上述第二项的化学腐蚀，并使第一项的电化学腐蚀产生。作为显现铸块的凝固组织的方法，通常实施下述方法使用将苦味酸作为主成分的腐蚀液等来腐蚀试样表面(非专利文献1)。另外，作为记录所显现的凝固组织的方法，提出蚀刻印刷法的所谓蚀刻印刷法，是使试样的研磨面接触腐蚀液并腐蚀研磨面后，将试样进行洗涤、干燥，在腐蚀了的研磨面表面的腐蚀孔中埋入研磨粉，在研磨面表面粘贴透明胶粘带，使腐蚀孔中的研磨粉粘着于透明胶粘带后，剥离胶粘带，接着在白色的硬纸板上粘贴胶粘带的方法。埋入腐蚀孔中的研磨粉被转印于胶粘带上，通过在硬纸板上粘贴胶粘带而使凝固组织显示于硬纸板上。现有技术文献专利文献专利文献1 特公昭64-2212号公报专利文献2 特开昭61-170581号公报专利文献3 特开平1-227943号公报专利文献4 特开平7-198565号非专利文献非专利文献1 :日本钢铁协会编，第3版钢铁便览I基础篇，第205页。
技术实现思路
对于非专利文献1中记载的、使用将苦味酸作为主成分的腐蚀液来显现铸块的凝固组织的方法，如果是钢中的溶质元素浓度并不那么低的钢种，则由于由凝固中的溶质元素的偏析引起的浓度差不小，因此可显现明了的凝固组织。相对于此，在钢中的溶质元素浓度低，特别是碳浓度为0.01质量％以下的低碳钢中，由凝固中的溶质元素的偏析引起的浓度差也小，因此可知难以明了地显现凝固组织。本专利技术的目的在于提供一种方法，所述方法对于钢中的溶质元素浓度低、以往难以检测出明了的凝固组织的钢种，特别是碳浓度为0.01质量％以下的低碳钢，也能够通过腐蚀显现凝固组织，由此检测出钢的凝固组织。一般地，在利用由试样中的各位置所致的溶质浓度差所引起的电位差的电化学腐蚀法中，腐蚀液的温度越高则电化学腐蚀越进行，可以用短时间显现明了的凝固组织。在非专利文献1中，公开了预先在高温下保持腐蚀液的温度后使钢试样接触腐蚀液的方法。但是，当试样的温度是常温那样的低温时，将试样浸渍于腐蚀液中时试样夺去腐蚀液的显热， 腐蚀液的温度降低，腐蚀液的能力下降，因此难以得到明了的凝固组织。特别是试样大时， 例如在原样地研磨连铸铸块的横截面切断试样进行腐蚀的场合等，该倾向显著。对此，研磨钢铸块的试样的截面后，将试样温度加热至40 90°C的温度，其后使试样的研磨面接触腐蚀液并腐蚀研磨面时，发现接触后腐蚀液的温度并不降低，使用高温的腐蚀液的情况下的腐蚀能力维持在高水平，利用了由溶质浓度差引起的电位差的电化学腐蚀在短时间内进行，并可显现明了的凝固组织。S卩，本专利技术的要旨如下。(1) 一种，其特征在于，研磨钢铸块的试样的截面，将试样加热至40 90°C，其后使试样的研磨面接触腐蚀液来腐蚀研磨面。(2)如上述(1)所述的，其特征在于，将腐蚀液加热至40 90°C，其后使试样的研磨面接触腐蚀液。(3)如上述⑴或⑵所述的，其特征在于，在使试样的研磨面接触腐蚀液时，使腐蚀液的温度减去试样的温度所得的差为-10 -5°c。(4)如上述(3)所述的，其特征在于，使试样的研磨面朝上并浸渍于腐蚀液中。(5)如上述(2)所述的，其特征在于，在使试样的研磨面接触腐蚀液时，使腐蚀液的温度减去试样的温度所得的差为+5°C以上。(6)如上述(5)所述的，其特征在于，使试样的研磨面朝下并浸渍于腐蚀液中。(7)如上述(6)所述的，其特征在于，只将包含试样的研磨面的一部分浸渍于腐蚀液中。(8)如上述⑴ (7)的任一项所述的，其特征在于，使试样的研磨面接触腐蚀液而腐蚀研磨面后，将试样进行洗涤、干燥，向腐蚀了的研磨面表面的腐蚀孔埋入研磨粉，在研磨面表面粘贴透明胶粘带，使透明胶粘带粘着腐蚀孔中的研磨粉后，剥离胶粘带，接着将胶粘带贴附于硬纸板上。(9)如上述⑴ ⑶的任一项所述的，其特征在于，钢铸4块的碳含量为0. 01质量％以下。本专利技术可提供一种方法，该方法将试样温度加热至40 90°C后使试样的研磨面接触腐蚀液，因此对于以往难以检测出明了的凝固组织的钢种，特别是碳浓度为0. 01质量％以下的低碳钢，可通过腐蚀显现凝固组织，由此来检测钢的凝固组织。具体实施例方式作为显现钢的凝固组织的腐蚀液，例如可使用含有苦味酸20g/升、氯化铜5g/升、 表面活性剂20g/升的水溶液。作为表面活性剂，例如可使用商品名，〃 f > F的市售品。从将要检测凝固组织的铸块切取试样。接着，对于试样中的想要检测凝固组织的截面进行研磨。研磨条件可以为将待研磨的截面进行平削、粗研磨后，形成为#240 #1000左右的加工面。试样的大小可为使待研磨、腐蚀的面(腐蚀面)为纵幅200 500mm、 横幅300 2100mm左右，厚度为50 200mm的范围。通过形成为这样的大小，试样的操作处在容易的范围内，并且能够将宽大的面作为腐蚀面来显现凝固组织。在本专利技术中，加热已完成研磨的试样，使试样的温度为40 90°C。其后，使加热了的试样的研磨面接触腐蚀液来腐蚀研磨面。由于加热了试样，因此即使腐蚀液接触试样后腐蚀液的温度也不会降低，使用高温的腐蚀液的情况下的腐蚀能力可维持在高水平，利用了由溶质浓度差产生的电位差的电化学腐蚀可在短时间进行并可显现明了的凝固组织。 试样的加热温度过低时，与由试样为常温的以往的腐蚀方法显现的凝固组织的差别并不明显，但若使试样的加热温度为40°C以上，则与以往进行的使用常温的试样的情况下的凝固组织的差别变得明显。若使试样温度为70°C以上时，则可获得更好的结果。另一方面，试样温度过高达到100°C以上的高温时，腐蚀液沸腾，在腐蚀面产生气泡、凝固组织变得斑驳。 通过使试样加热温度为90°C以下，不会发生这样的问题，另外从确保在高温下操作试样时的安全性的观点出发也优选。作为试样的加热方法，可选自将试样浸渍于恒温水槽中的方法、将试样装入低温加热炉中的方法、用布状的电加热器包住试样的方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种钢的凝固组织检测方法，其特征在于，研磨钢铸块的试样的截面，将试样加热至４０～９０℃，其后使试样的研磨面接触腐蚀液来腐蚀研磨面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：濑濑昌文，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP