鋼中夾雜物分析方法橫向測(cè)評(píng)：光鏡法和電鏡法

01.背景介紹

隨著鋼鐵行業(yè)進(jìn)人微利時(shí)代，生產(chǎn)具有更高附加值的高品質(zhì)潔凈鋼也是鋼鐵企業(yè)自身發(fā)展的需求。因此，潔凈鋼技術(shù)研究及其生產(chǎn)工藝控制技術(shù)目前已經(jīng)成為各鋼鐵企業(yè)的重要課題。生產(chǎn)潔凈鋼的關(guān)鍵在于減少鋼中的雜質(zhì)，而控制雜質(zhì)的關(guān)鍵又在于準(zhǔn)確和快速的測(cè)定此類(lèi)鋼中雜質(zhì)，并優(yōu)化相應(yīng)的煉鋼工藝。

分析測(cè)定鋼中非金屬夾雜物的是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，它既需要對(duì)鋼樣中存在的大量夾雜物進(jìn)行定量分析，測(cè)量其尺寸、形貌等，又需要測(cè)定它們的化學(xué)組成和分布、以及變化趨勢(shì)等。目前，常用的夾雜物分析方法有：光鏡金相法、手動(dòng)掃描電鏡分析法、全自動(dòng)掃描電鏡分析法等。

光鏡金相法

• 應(yīng)用較普遍，分析成本低

• 無(wú)法區(qū)分夾雜物的成分分析，無(wú)法分析小尺寸夾雜物

手動(dòng)電鏡分析

• 可獲得單個(gè)夾雜物的高清圖像和成分分布

• 統(tǒng)計(jì)有困難，人工勞動(dòng)強(qiáng)度大，耗時(shí)長(zhǎng)

全自動(dòng)電鏡分析

• 全自動(dòng)分析，效率和準(zhǔn)確性非常高，大大解放人工

1. 光鏡金相分析

該方法來(lái)源于 GB/T 10561—2005《鋼中非金屬雜物含量的測(cè)定——標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖顯微檢驗(yàn)法》。其主要特點(diǎn)是，可以觀察分析夾雜物經(jīng)過(guò)軋制變形后的形貌，并通過(guò)夾雜物的形態(tài)、顏色以及明暗場(chǎng)、偏振光等方式分析鋼中非金屬夾雜物，判定鋼中夾雜物的類(lèi)型，同時(shí)測(cè)量夾雜物的長(zhǎng)度、寬度判定夾雜物的級(jí)別；但是，此方法只能檢驗(yàn)分析鋼材中的非金屬夾雜物；不能對(duì)復(fù)合型夾雜物的成分進(jìn)行分析。

2. 手動(dòng)電鏡分析

該方法來(lái)源于 GB/T 30834—2014《鋼中非金屬及雜物的評(píng)定和統(tǒng)計(jì)掃描電鏡法》，利用掃描電鏡+能譜儀對(duì)鋼中非金屬夾雜物進(jìn)行尺寸分布統(tǒng)計(jì)、化學(xué)分類(lèi)及評(píng)級(jí)的程序。

該方法可以獲得獲得夾雜物的清晰圖像和成分分布（通過(guò)能譜面掃描），深入了解單個(gè)夾雜物的詳細(xì)信息。但無(wú)法獲得統(tǒng)計(jì)的測(cè)試結(jié)果，靠人工統(tǒng)計(jì)費(fèi)時(shí)費(fèi)力且準(zhǔn)確性有限。

3. 全自動(dòng)電鏡分析

該方法是將形貌分析、成分分析和自動(dòng)化程序結(jié)合起來(lái)的一種方法，同樣參考了 GB/T 30834—2014《鋼中非金屬及雜物的評(píng)定和統(tǒng)計(jì)掃描電鏡法》，可以對(duì)鋼中非金屬夾雜物的形貌、成分、種類(lèi)、大小、數(shù)量及分布進(jìn)行分析評(píng)級(jí)。同時(shí)對(duì)于試樣制備要求較低，不需要經(jīng)過(guò)特殊的處理方可進(jìn)行檢驗(yàn)分析。

02.ParticleX 全自動(dòng)電鏡分析系統(tǒng)介紹

ParticleX 起源于 ASPEX，ASPEX 在1992年創(chuàng)立初始，就定位為全自動(dòng)掃描電鏡；2012 年與 FEI 合并，并于 2017 年進(jìn)行了硬件大升級(jí)，更名為Explorer4；2019年升級(jí)為雙系統(tǒng)的ParticleX，大大提升了用戶的操作體驗(yàn)。

使用 ParticleX 可以全自動(dòng)獲得如下結(jié)果：

1). 特征夾雜物的形貌圖片，尺寸信息（最大直徑，等效圓直徑，周長(zhǎng)，面積，成分信息，分類(lèi)屬性等

2). 各類(lèi)夾雜物的統(tǒng)計(jì)結(jié)果（尺寸數(shù)量分布，面積分?jǐn)?shù)等），及成分信息（均值）

3). 夾雜物在三元相圖上的成分分布

Inclusion classification: Spinel and CaAl Oxide inclusions（夾雜物分類(lèi)：尖晶石和鈣鋁氧化物）

4). 一鍵重新定位感興趣夾雜物，做成分面分布掃描

03.ParticleX 全自動(dòng)分析系統(tǒng)的特點(diǎn)

01深厚的技術(shù)積累

• 歷經(jīng) 29 年研發(fā)與升級(jí)，系統(tǒng)功能不斷豐富

• 較準(zhǔn)確和專(zhuān)業(yè)的鋼鐵夾雜物自動(dòng)分析系統(tǒng)

• 軟硬件一體化設(shè)計(jì)，保證了軟硬件的協(xié)調(diào)工作

02專(zhuān)業(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

• 通過(guò)一系列布爾表達(dá)式精確定義夾雜物的分類(lèi)

• 自帶多種夾雜物分類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)，用戶也可自定義

03超長(zhǎng)壽命 CeB6 晶體燈絲

• 使用壽命超過(guò) 2000h，輕松應(yīng)對(duì)隔夜分析，無(wú)需頻繁更換燈絲

• 亮度穩(wěn)定性好，確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性

04超大樣品倉(cāng)室

• 可觀測(cè)最大樣品尺寸 100×100×40mm

• 專(zhuān)用鑲嵌樣品臺(tái)，放樣簡(jiǎn)單

• 一次可完成多個(gè)樣品測(cè)試