一種測定熱軋碳鋼氧化鐵皮層中各相氧化物比例方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種測定碳鋼氧化物方法，特別是屬于一種測定熱乳碳鋼氧化鐵皮層中各相氧化物比例的表征方法，是一種通過“制備試樣一金相分析一Photoshop軟件測定”等步驟，測定出氧化鐵皮層中FeO、Fe3O4和Fe 203各相比例的方法。
【背景技術】
[0002]碳鋼在熱乳過程中會在鋼板表面產生一層氧化鐵皮。在不同的熱乳條件下，氧化鐵皮層中各相氧化物的比例會發生變化。同時，在熱乳過程中，由于氧化鐵皮控制不當而產生的表面缺陷，嚴重影響了鋼板的表面質量。熱乳碳鋼表面的紅色鐵皮缺陷就是因為在整個氧化鐵皮層中Fe2O3所占的比例較大，因此整個氧化鐵皮才會呈現紅色。熱乳碳鋼表面存在過多的表面紅色鐵皮(Fe2O3)不但會延長酸洗時間，而且會導致酸洗板表面質量缺陷過多。中國專利申請號201010189410.7《熱乳帶鋼表面氧化鐵皮柔性化控制方法》給出了熱乳生產線帶鋼表面氧化鐵皮的結構和粘附性的控制方法，主要針對的是不同結構的氧化鐵皮在后續深加工過程中表現出不同的加工特性，如何根據下游生產企業的深加工工藝特點(是否存在涂油工序)來要求對應不同結構的氧化鐵皮。對于有涂油工序的要求氧化鐵皮結構以Fe3O4為主，其含量要超過70%。對于沒有涂油工序的要求氧化鐵皮結構中Fe 304含量超過40-70%。綜上所述，可見準確、快速地測定氧化鐵皮層中各相氧化物的比例是十分必要的，同時這對于調整氧化鐵皮層中氧化物的比例進而控制熱乳碳鋼的表面質量都是非常重要的。
[0003]關于測定氧化鐵皮層中各相氧化物的比例，通常的做法是采用X射線衍射法。通過X射線的物相分析，可以測定出氧化鐵皮層中含有哪些氧化物，并可測定氧化物的比例。但X射線衍射法由于采用的靶材不同，測定的氧化層的深度不同。對于較厚的氧化鐵皮(例如爐生氧化鐵皮)，往往X射線并不能將整個氧化鐵皮層穿透，因此測定的氧化物的各相比例并不準確，因此采用X射線測定氧化鐵皮物相比例時是有一定使用條件的。中國專利申請號201410177415.6《一種區分熱乳硅鋼中多相氧化鐵皮的表征方法》給出了測定熱乳硅鋼表面氧化鐵皮層中各個氧化物相的比例。這種方法主要是通過電子探針，并借助EBSD技術來判定熱乳硅鋼表面氧化物相。這種方法雖然能準確測定氧化鐵皮層中各相比例，但在利用電子探針和EBSD測定之前，需要花費大量時間來制備試樣。如果試樣制備得不好，此時用EBSD則測不出物相來，因此這種方法對測定前期的試樣制備要求較高，此方法較麻煩。
[0004]鑒于此，本發明旨在在簡單、準確的前提下，通過前期試樣制備、金相照相、Photoshop軟件分析等日常經常用到的方法，就可測定出熱乳碳鋼表面氧化鐵皮層中各相氧化物所占的比例。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是提供一種測定熱乳碳鋼氧化鐵皮層中各相氧化物比例方法，本方法利用普通的金相顯微鏡和photoshop軟件就可以簡單、快速、準確和直觀的檢測出氧化鐵皮層中各相氧化物比例。為氧化鐵皮的結構度控制、提高鋼材的表面質量奠定了基礎。
[0006]本發明的技術方案是這樣實現的:
一種測定熱乳碳鋼氧化鐵皮層中各相氧化物比例的表征方法，按以下步驟進行:
(1)對試樣橫斷面進行熱鑲嵌。經過800#-1500#砂紙磨制后，采用2.5 μπκ?.0 μπι、0.5 μπι的金剛石研磨膏拋光，拋光時間多lOmino確保在磨拋過程中不破壞氧化鐵皮，使氧化鐵皮發生不脫落。
[0007](2)采用2.7%鹽酸酒精溶液腐蝕試樣3_5s后，用酒精沖洗、吹干。
[0008](3)利用金相顯微鏡照出氧化鐵皮斷面形貌的照片，確保在視場中包含整個氧化鐵皮厚度的形貌。
[0009](4)利用photoshop軟件對金相照片中各相氧化物(FeO、Fe304、Fe2<VFP Fe 304+Fe共析產物)的比例進行統計。先用套索工具選取全部氧化物的區域，然后通過直方圖工具讀取全部氧化物的像素。再用套索工具分別選取不同氧化物的區域，再用直方圖工具直接讀取選定區域的像素。
[0010]根據上述的一種測定熱乳碳鋼氧化鐵皮層中各相氧化物比例的表征方法，根據圖片中各相氧化物所占像素的比例統計，可快速、簡單的統計出氧化鐵皮層中各相氧化物(FeO, Fe304、Fe203和 Fe 304+Fe 共析產物)的比例。
[0011]本發明的特點在于利用金相顯微鏡和photoshop軟件，通過一系列簡單的制樣過程，就可以測定熱乳碳鋼氧化鐵皮層中各相氧化物比例。本發明對于實驗設備要求簡單，適用性廣泛，并且解決了現有方法對實驗設備要求高，操作復雜的困難，能準確測定出氧化鐵皮層中各相氧化物的比例，為控制氧化鐵皮結構，提高鋼材的表面質量奠定了基礎。
【附圖說明】
[0012]圖1在實例1條件下，金相顯微鏡照出氧化鐵皮斷面形貌的照片；
圖2在實例2條件下，金相顯微鏡照出氧化鐵皮斷面形貌的照片；
圖3在實例3條件下，金相顯微鏡照出氧化鐵皮斷面形貌的照片；
圖4在實例4條件下，金相顯微鏡照出氧化鐵皮斷面形貌的照片；
圖5在實例5條件下，金相顯微鏡照出氧化鐵皮斷面形貌的照片。
【具體實施方式】
[0013]結合實例，對本發明測定熱乳碳鋼氧化鐵皮層中各相氧化物比例的方法做進一步說明。
[0014]實施例1
一種測定熱乳碳鋼氧化鐵皮層中各相氧化物比例的表征方法，按以下步驟進行:
(1)對試樣橫斷面進行熱鑲嵌。經過800#-1500#砂紙磨制后，采用2.5 μπκ?.0 μπι、0.5 μπι的金剛石研磨膏拋光，拋光時間lOmin。確保在磨拋過程中不破壞氧化鐵皮，使氧化鐵皮發生不脫落。
[0015](2)采用2.7%鹽酸酒精溶液腐蝕試樣3s后，用酒精沖洗、吹干。
[0016](3)利用金相顯微鏡照出氧化鐵皮斷面形貌的照片，如圖1所示，確保在視場中包含整個氧化鐵皮厚度的形貌。
[0017](4)利用photoshop軟件對金相照片中各相氧化物的比例進行統計。先用套索工具選取全部氧化鐵皮的區域，再在直方圖工具中讀取全部氧化鐵皮區域的像素為94411。再用套索工具選取FeO區域，在直方圖中讀取FeO所占像素為84687。用套索工具選取Fe304區域，在直方圖工具中讀取Fe304所占像素為9724。其中FeO為89.7%，Fe304為10.3%。
[0018]實施例2
一種測定熱乳碳鋼氧化鐵皮層中各相氧化物比例的表征方法，按以下步驟進行:
(I)對試樣橫斷面進行熱鑲嵌