鋼坯潔凈度檢測(cè)方法編制說明

1、鋼中非金屬夾雜物含量的測(cè)定鋼坯全截面法編制說明( 征求意見稿 )一、工作簡(jiǎn)況1、任務(wù)來源根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)國(guó)標(biāo)委綜合 201860 號(hào)關(guān)于下達(dá) 2018 年第三批國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃的通知 要求，由齊齊哈爾華工機(jī)床有限公司， 冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院等單位負(fù)責(zé)起草 “鋼坯潔凈度檢測(cè)方法” 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，項(xiàng)目編號(hào)為20181694-T-605。計(jì)劃完成時(shí)間為 2020 年。2、標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象簡(jiǎn)介鋼坯潔凈度檢測(cè)方法 （以下簡(jiǎn)稱本標(biāo)準(zhǔn)） 主要應(yīng)用于鋼中非金屬夾雜物含量的測(cè)定。鋼中非金屬夾雜物的數(shù)量、 大小及其分布是評(píng)價(jià)鋼材質(zhì)量的重要檢測(cè)項(xiàng)目之一。普通用途的鋼材，對(duì)夾雜物的要求比較低，通常在軋材上取樣檢測(cè)評(píng)

2、級(jí)。但對(duì)于潔凈鋼、超潔凈鋼等高級(jí)別鋼材來說， 在軋材上取樣的檢測(cè)評(píng)級(jí)很難滿足產(chǎn)品質(zhì)量控制要求，主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：1、檢測(cè)試樣小，檢測(cè)結(jié)果隨機(jī)性大，當(dāng)鋼中存在數(shù)量很少的夾雜物時(shí)，這些夾雜物很難被檢測(cè)出來；2、不能給出較大鋼材面積上所有夾雜物的數(shù)量、尺寸和分布；3、軋材上檢測(cè)出的夾雜物狀態(tài)不能準(zhǔn)確反映夾雜物在鋼坯中的狀態(tài)；4、檢測(cè)時(shí)點(diǎn)與鋼冶煉工序時(shí)點(diǎn)的間隔時(shí)間很長(zhǎng)，對(duì)指導(dǎo)冶煉工藝研究與控制的時(shí)效性較差。隨著我國(guó)高端鋼材品種的增加， 冶金工作者迫切需要一種能在大截面鋼材上檢測(cè)非金屬夾雜物的方法， 特別是能在鋼坯橫截面上得到夾雜物的數(shù)量、尺寸和分布。本標(biāo)準(zhǔn)建立了一種能滿足上述要求且能克服軋材取樣

3、檢測(cè)方法不足的新檢測(cè)方法，稱之為鋼中非金屬夾雜物含量的測(cè)定 全截面法該方法可用于檢測(cè)到鋼坯低倍試樣全截面上的所有夾雜物非金屬，包括夾雜物的數(shù)量、尺寸及其在全截面上的分布， 可以為提高和保證高端鋼材的產(chǎn)品質(zhì)量提供重要技術(shù)支撐。該方法主要有三個(gè)技術(shù)創(chuàng)新：A、實(shí)現(xiàn)了大尺寸鋼材的全截面檢測(cè)，得到該截面上所有夾雜物的數(shù)量、尺寸和分布情況，即使極少數(shù)量的夾雜物，也可以被檢測(cè)出來；B、實(shí)現(xiàn)了全截面夾雜物高低倍同步檢測(cè)，檢測(cè)過程更加快速，檢測(cè)結(jié)果更加真實(shí)有效；C、把鋼中非金屬夾雜物檢測(cè)從軋材檢測(cè)前移到了鋼坯檢測(cè)，可以更快速，更有效的為冶煉、連鑄、軋制工藝的優(yōu)化和產(chǎn)品質(zhì)量控制提供技術(shù)支撐。3、主要工作過程起草階

4、段 : 計(jì)劃下達(dá)后，冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院牽頭成立了標(biāo)準(zhǔn)編制工作組，由齊齊哈爾華工機(jī)床股份有限公司為組長(zhǎng)單位，負(fù)責(zé)主要起草工作。 工作組對(duì)國(guó)內(nèi)外鋼潔凈度檢測(cè)方法和技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展情況進(jìn)行全面調(diào)研，同時(shí)廣泛搜集相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)內(nèi)外技術(shù)資料， 進(jìn)行了大量的研究分析、 資料查證工作， 結(jié)合實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行全面總結(jié)和歸納。 同時(shí)，邀請(qǐng)鋼鐵冶金專家群中的專家就標(biāo)準(zhǔn)的目的、意義及內(nèi)容進(jìn)行了廣泛的討論，在此基礎(chǔ)上形成了標(biāo)準(zhǔn)草案。2019 年 7月在齊齊哈爾召開標(biāo)準(zhǔn)編制工作組工作會(huì)議， 同時(shí)邀請(qǐng)鋼鐵研究總院， 中科院金屬所、國(guó)內(nèi)重點(diǎn)鋼企的冶金檢測(cè)專家以及重點(diǎn)檢測(cè)儀器企業(yè)的專家參會(huì)， 就標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行了深入的討論，提

5、出了修改建議。 2019 年 10 月完成修改稿并在標(biāo)準(zhǔn)編制工作組內(nèi)傳閱討論， 根據(jù)工作組欒燕、 鞠新華、周立富等專家提出的進(jìn)一步修改意見，于 2020 年 4 月完成鋼中非金屬夾雜物含量測(cè)定全截面法（征求意見稿）并廣泛向社會(huì)征集意見。4、主要參加單位和工作組成員及其所做的工作本標(biāo)準(zhǔn)由齊齊哈爾華工機(jī)床股份有限公司、 冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院共同起草。主要成員 : 欒燕、周立富、鞠新華、王克杰、XXXX、 。所做的工作 : 周立富任工作組組長(zhǎng)，主持全面協(xié)調(diào)工作，負(fù)責(zé)對(duì)各階段標(biāo)準(zhǔn)的審核 ; 欒燕負(fù)責(zé)國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)和資料的收集、分析及資料查證；鞠新華負(fù)責(zé)技術(shù)指導(dǎo)與評(píng)審， 王克杰為本標(biāo)準(zhǔn)主要執(zhí)筆人，

6、 負(fù)責(zé)本標(biāo)準(zhǔn)的具體起草與編制 。二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則本標(biāo)準(zhǔn)在起草過程中主要按 GB/T 1.1-2009標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第 1 部分 :標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則 的要求編寫。 在確定本標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)指標(biāo)時(shí)， 基于以下原則進(jìn)行技術(shù)內(nèi)容的編寫和確定：- 遵循科學(xué)性、先進(jìn)性、統(tǒng)一性的原則；- 遵循自主制定，適時(shí)推出的原則；- 遵循有利于同類檢測(cè)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和標(biāo)準(zhǔn)修訂的原則；- 注重促進(jìn)科技進(jìn)步，提高產(chǎn)品質(zhì)量的原則。三、確定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容（如技術(shù)指標(biāo)、參數(shù)、公式、性能要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則等）的論據(jù)（包括試驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)）1、標(biāo)準(zhǔn)名稱本標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)名稱為鋼坯潔凈度檢測(cè)方法，征求意見稿改為鋼中非金屬夾雜物含量的測(cè)定

7、鋼坯全截面法。修改原因如下：本標(biāo)準(zhǔn)的核心是在鋼坯上完成全截面非金屬夾雜物檢測(cè)， 鋼潔凈度的檢測(cè)通常也是指鋼中夾雜物的檢測(cè)， 一般在在鋼坯上檢測(cè)， 方法是用多個(gè)小試樣檢測(cè)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)外推法評(píng)價(jià)鋼中夾雜物的水平 【1 】【 2】 ，本標(biāo)準(zhǔn)同樣是在鋼坯上檢測(cè)夾雜物，且用全截面的檢測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)鋼中夾雜物的水平， 因此立項(xiàng)名稱為 鋼坯潔凈度檢測(cè)方法。在2019年 7月在齊齊哈爾召開標(biāo)準(zhǔn)編制工作組工作會(huì)議上，專家認(rèn)為，隨著近年來潔凈鋼， 超潔凈鋼的發(fā)展， 鋼潔凈度概念有了更廣義的擴(kuò)展， 除了夾雜物外，還引進(jìn)了有害元素，氧含量等參數(shù)，為了更準(zhǔn)確的表達(dá)本標(biāo)準(zhǔn)的核心，建議標(biāo)準(zhǔn)名稱仍然歸類為鋼中非金屬夾雜物含量的測(cè)定

8、，檢測(cè)方法則強(qiáng)調(diào)了“鋼坯”和“全截面”兩個(gè)核心技術(shù)內(nèi)涵。2、范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于未經(jīng)軋制或鍛造的鋼坯中夾雜物的檢測(cè)， 可檢測(cè)的夾雜物最小尺寸為 30m。這一指標(biāo)依據(jù)掃描相機(jī)像素和最大掃描寬度制定。目前工業(yè)掃描相機(jī)有8K和 16K兩種， 8K相機(jī)的 1線像素為 8192,16K像素為 16384。當(dāng)掃描寬度為 230mm時(shí)，8K相機(jī)的分辨率為 28m，16K相機(jī)的分辨率為 14 m。當(dāng)掃描寬度為 400mm時(shí)，16K相機(jī)相機(jī)分辨率為 24.4 m，這一掃描寬度可以滿足大多數(shù)鋼坯的檢測(cè)需求。3 試樣加工試樣表面的加工精度為：A. 平行磨削方向的粗糙度 Ra 0.02 m；B. 垂直磨削方向的粗糙度 R

9、a 0.05 m；加工精度確定的原則是要保證檢測(cè)面能達(dá)到鏡狀光截面， 這是夾雜物能產(chǎn)生散射光并被掃描相機(jī)采集到的基本條件，也是滿足金相顯微鏡檢測(cè)鋼中非金屬夾雜物的必備條件。表 1是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)粗糙度輪廓算術(shù)平均值（Ra）的數(shù)值規(guī)定 :表1 粗糙度輪廓算術(shù)平均值（ Ra）的數(shù)值規(guī)定GB/T1031-1995Ra0.0120.0250.050.100.200.400.801.60GB/T1031-1968Ra0.010.020.040.080.160.320.631.25等級(jí)1413121110987霧鏡亮暗不可微辯可辯看不狀狀光光辯加加工加工清加表面狀態(tài)鏡光澤澤工痕痕跡痕跡工痕面澤面面跡方方向方向

10、跡面向本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)平行磨削方向的粗糙度規(guī)定可以滿足標(biāo)準(zhǔn)中“鏡狀光澤面”粗糙度數(shù)值的規(guī)定。垂直方向的粗糙度由磨拋介質(zhì)本身參數(shù)確定。4 采集成像處理對(duì)采集成像處理的目的是去除與檢測(cè)無關(guān)的特征點(diǎn)， 例如尺寸較小且不需要檢測(cè)的夾雜物特征點(diǎn)。為此，設(shè)置了容忍度參數(shù)，量綱為長(zhǎng)度，其大小可依據(jù)不同等級(jí)鋼材要求的最小夾雜物尺寸確定。也稱為夾雜物最小尺寸容忍度。設(shè)置容忍度參數(shù)目的是為了提高本標(biāo)準(zhǔn)的可操作性。根據(jù)高端鋼材品種不同，對(duì)允許鋼中存在夾雜物的尺寸是不一樣的， 例如比較多的高端鋼材 75 m以上的夾雜物才有要求，有的對(duì) 50m以上夾雜物有要求。 未來適應(yīng)更高端鋼材的要求，本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的夾雜物檢測(cè)分辨率要達(dá)到

11、30 m，因此在實(shí)際成像中會(huì)包含許多要求夾雜物尺寸以下的夾雜物或其他疑似缺陷，而實(shí)際有效的夾雜物數(shù)量較少，設(shè)置容忍度參數(shù)，可以保留少數(shù)有要求的夾雜物， 便于使用顯微鏡逐一分辨識(shí)別。四、主要試驗(yàn) ( 或驗(yàn)證 ) 的分析或綜述報(bào)告無。五、標(biāo)準(zhǔn)中涉及專利的情況本標(biāo)準(zhǔn)不涉及專利問題。六、預(yù)期達(dá)到的社會(huì)效益、對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用等情況本標(biāo)準(zhǔn)于 XXXX年首次發(fā)布。通過標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施，將促進(jìn)我國(guó)高端鋼材特別是對(duì)潔凈度有很高要求的鋼產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新， 增強(qiáng)產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)為推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與優(yōu)化升級(jí)創(chuàng)造條件， 對(duì)規(guī)范市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)， 引導(dǎo)市場(chǎng)良性發(fā)展， 加快我國(guó)潔凈鋼生產(chǎn)技術(shù)快速發(fā)展具有積極的促進(jìn)作用。七、與國(guó)際、國(guó)外對(duì)比情況本標(biāo)準(zhǔn)制定 / 修訂過程中未查到同類國(guó)際、國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)水平為國(guó)際先進(jìn)。八、在標(biāo)準(zhǔn)體系中的位置，與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及標(biāo)準(zhǔn)，特別是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性本標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。九、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)無。十、標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)的建議說明建議本標(biāo)準(zhǔn)的性質(zhì)為推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。十一、貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議（包括組織措施、技術(shù)措施、過渡辦法等內(nèi)容）1、建議標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后，由冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院組織標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)方進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的培訓(xùn)和宣貫，以保證標(biāo)準(zhǔn)的貫徹實(shí)施