连铸坯中心疏松或缩孔的定量测定方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于冶金检测技术领域，涉及一种连铸坯内部质量评定方法，具体涉及一 种连铸还中心疏松或缩孔的定量测定方法。
【背景技术】
[0002] 近20年来，我国连铸生产和连铸技术的进步，推动了整个钢铁行业的发展。连铸技 术作为作为钢铁工业水平的标志之一，已经成为钢铁生产发展的主要技术动力。随着生产 能力的提高和市场时常需求的丰富多彩，铸坯质量保证越发显其重要性。连铸坯质量检验 是连铸生产质量保证的关键手段之一。
[0003] 连铸坯的中心致密度(包括中心疏松和中心缩孔等)是影响铸坯质量的重要缺陷， 准确描述铸坯的中心疏松和中心缩孔缺陷，对连铸工艺的改进具有重要意义。在连铸生产 中经常采用硫印法、热酸洗法和冷酸洗法三种低倍检测方法检测铸坯质量。而热酸洗法和 冷酸洗法可以检测连铸坯中心疏松和中心缩孔程度。
[0004] 热酸洗法是把加工好的试样放在稀盐酸中加热一段时间，由于稀盐酸对钢的裂纹 周围的偏析物、夹杂、晶界和基体都有不同程度的腐蚀，因此，经热酸洗的表面显现出裂纹、 偏析聚集区、夹杂及晶界等。冷酸洗法和热酸洗法效果基本相同，且不需要酸洗槽和加热装 置。这两种方法酸洗程度不易控制，易出现腐蚀不足或过度腐蚀，且采用人工观察和判断易 受外界因素干扰，评定结果不准确。
[0005] 申请号为"201310226194.2"，发明名称为"一种连铸坯中心疏松或中心缩孔定量 评定方法"，公开了一种连铸坯中心疏松或中心缩孔定量评定方法，该方法在连铸坯厚度四 分之一和铸坯中心分别切取大小相同的试样，经过加工使试样表面达到一定的光洁度，使 用无水乙醇对试样表面进行清洗。根据QB/T2855-2007标准的测量方法，分别测量铸坯不同 位置的两个试样的密度。连铸坯厚度四分之一处试样密度为PQ，连铸坯中心试样密度为P， 以[(P Q-P)/PQ]X 100%的值表征中心疏松或中心缩孔的程度。该专利采用排水法测量密度 的方法，操作粗糙、繁琐，一方面操作因素影响较大，另一方面样品表面没有采取密封测量， 结果误差较大；另外，该专利假定连铸坯厚度四分之一处选择样品致密度最大且和中心疏 松区样品做比较，而实际中连铸坯厚度四分之一多为柱状晶，易出现裂纹和偏析，致密度多 数情况下不为最大，结果的准确性待考虑。
[0006] 申请号为"201410792132.2"，发明名称为"一种铸坯皮下质量的检测方法"，公开 了一种铸坯皮下质量的检测方法，该方法包括以下步骤：（1)冷却:对铸坯进行水冷或缓冷； (2)烧除:待铸坯冷却后，对铸坯的表面进行烧除，烧除铸坯表面的氧化铁皮及部分表面;其 中烧除的深度为1~3mm; (3)清理:用水冲洗铸坯的烧除部位，并用氧气进行吹扫；（4)观察： 通过铸坯的烧除部位观察铸坯皮下质量缺陷。该检测方法适用于在线或离线快速检查铸坯 皮下质量。该发明侧重铸坯皮下质量检测，未涉及铸坯内部疏松和缩孔的检测。
[0007] 申请号为"201110004123.9"，发明名称为"连铸坯凝固组织和缺陷枝晶腐蚀低倍 检验试剂及制备方法"，公开了一种连铸坯凝固组织和缺陷枝晶腐蚀低倍检验试剂及制备 方法，试剂组成成分按质量百分比为：氯化铜0.28~1.09 %，氯化镁0.17~Ο . 27 %，氯化铁 0.56~1.60%，质量浓度为36~38%的盐酸1.28~1.30%，无水乙醇54.70~55.80%，余量 为水。其制备方法为:在容器中加入水，再加入氯化铜、氯化镁、氯化铁和盐酸;待所加入的 原料完全溶解后，再加入无水乙醇，搅拌均匀。该发明与现有技术相比，解决了其他腐蚀试 剂无法清晰地显示连铸坯树枝晶凝固组织的问题，但是该发明属于传统的低倍检验在铸坯 质量检测上的应用，检验周期比较长，人为因素影响比较大，对铸坯内部致密度没有严格的 定量标准。
【发明内容】
[0008] 本发明所要解决的技术问题是提供一种连铸坯中心疏松或缩孔快速、准确的检测 方法，为连铸工艺提供了准确、有效的理论依据。
[0009] 本发明连铸坯中心疏松或缩孔的定量测定方法，包括以下步骤：
[0010] a、取样制样:在铸坯横向中心处取铸坯片，将铸坯片表面加工处理，使得铸坯片横 截面粗糙度Ra值为1.2~1.3μπι，处理后的铸坯片的横截面积为S A/mm2;
[0011] b、制作图样：拍摄或者扫描a步骤处理后的铸坯片的横截面，做成高清图片，图片 分辨率为A 2 600像素?英寸-1;
[0012] c、图像处理:将b步骤得到的高清图片处理成黑白化图像；
[0013] d、图像分析:将铸坯中心疏松或缩孔设定为单独的一个孔洞，统计黑白化图像上 孔洞的单孔像素面积Sk/mm 2;
[0014] e、相关计算:按照公式(I)计算得到铸坯片第η个单孔实际面积5"/!111112:
[0015] ( I ) S A
[0016] 其中，B-25.4mm/英寸；
[0017] 按照公式（Π )计算得到铸坯片疏松或缩孔的实际总面积SB/mm2:
[0018] (II)Sb= ISn；
[0019] 按照公式(ΙΠ )计算得到的数值表征中心疏松或中心缩孔程度K:
[0020] (III) Κ = ^χ100%〇
[0021 ]上述所述连铸还中心疏松或缩孔的定量测定方法，其中所述铸还为断面为360mm X 450mm的大方坯;所述大方坯优选为45#钢方坯、U78CrV方坯、50#钢方坯。
[0022] 上述所述连铸还中心疏松或缩孔的定量测定方法，其中铸还片的体积为100mm X lOOmmX 10mm〇
[0023] 上述所述连铸坯中心疏松或缩孔的定量测定方法，其中铸坯片表面加工处理采用 刨床和磨床进行加工。
[0024] 上述所述连铸坯中心疏松或缩孔的定量测定方法，其中b步骤采用高像素数码相 机拍摄或采用高分辨率扫描仪扫描铸坯片的横截面。
[0025] 进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述连铸坯中心疏松或缩孔的定量测定 方法，其中b步骤中高清图片采用清华紫光A30扫描仪在600dpi的分辨率下进行扫描得到。 [0026]上述所述连铸坯中心疏松或缩孔的定量测定方法，其中c步骤中可以采用 Photoshop CS6将高清图片处理成灰度图，再利用科学计算软件Matlab 7.0中的im2bw函数 功能，选择适当的阀值对图片进行二值化处理，得到黑白化图像。
[0027] 上述所述连铸坯中心疏松或缩孔的定量测定方法，其中d步骤中采用图像分析软 件image-pro plus 6.0,分析统计每个孔的像素面积Sk。
[0028] 本发明连铸坯中心疏松或缩孔的定量测定方法，具有操作简单、使用效果好、结果 快速准确等优点。本发明经实施应用，方便了铸坯内部致密度检测，本发明方法能快速准确 的反映铸坯中心致密度的情况，为连铸工艺提供准确、有效的理论依据，具有广阔的应用前 景和市场推广价值。
【具体实施方式】
[0029 ]本发明连铸坯中心疏松或缩孔的定量测定方法，包括以下步骤：
[0030] a、取样制样:在铸坯横向中心处取铸坯片，将铸坯片表面加工处理，使得铸坯片横 截面粗糙度Ra值为1.2~1.3μπι，处理后的铸坯片的横截面积为S A/mm2;
[0031] b、制作图样：拍摄或者扫描a步骤处理后的铸坯片的横截面，做成高清图片，图片 分辨率为A 2 600像素?英寸Λ
[0032] c、图像处理:将b步骤得到的高清图片处理成黑白化图像；
[0033] d、图像分析:将铸坯中心疏松或缩孔设定为单独的一个孔洞，统计黑白化图像上 孔洞的单孔像素面积Sk/mm 2;
[0034] e、相关计算:按照公式(I)计算得到铸坯片第η个单孔实际面积5"/!111112:
[0035] (I) Sn = ^·β2；： n A
[0036] 其中，B-25.4mm/英寸；
[0037] 按照公式（Π )计算得到铸坯片疏松或缩孔的实际总面积SB/mm2:
[0038] (n)SB=ISn；
[0039] 按照公式(ΙΠ )计算得到的数值表征中心疏松或中心缩