鋼坯潔凈度檢測方法編制說明

1、鋼中非金屬夾雜物含量的測定鋼坯全截面法編制說明( 征求意見稿 )一、工作簡況1、任務來源根據(jù)國家標準化管理委員會國標委綜合 201860 號關(guān)于下達 2018 年第三批國家標準制修訂計劃的通知 要求，由齊齊哈爾華工機床有限公司， 冶金工業(yè)信息標準研究院等單位負責起草 “鋼坯潔凈度檢測方法” 國家標準，項目編號為20181694-T-605。計劃完成時間為 2020 年。2、標準化對象簡介鋼坯潔凈度檢測方法 （以下簡稱本標準） 主要應用于鋼中非金屬夾雜物含量的測定。鋼中非金屬夾雜物的數(shù)量、 大小及其分布是評價鋼材質(zhì)量的重要檢測項目之一。普通用途的鋼材，對夾雜物的要求比較低，通常在軋材上取樣檢測評

2、級。但對于潔凈鋼、超潔凈鋼等高級別鋼材來說， 在軋材上取樣的檢測評級很難滿足產(chǎn)品質(zhì)量控制要求，主要體現(xiàn)在如下幾個方面：1、檢測試樣小，檢測結(jié)果隨機性大，當鋼中存在數(shù)量很少的夾雜物時，這些夾雜物很難被檢測出來；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、軋材上檢測出的夾雜物狀態(tài)不能準確反映夾雜物在鋼坯中的狀態(tài)；4、檢測時點與鋼冶煉工序時點的間隔時間很長，對指導冶煉工藝研究與控制的時效性較差。隨著我國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。本標準建立了一種能滿足上述要求且能克服軋材取樣

3、檢測方法不足的新檢測方法，稱之為鋼中非金屬夾雜物含量的測定 全截面法該方法可用于檢測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。該方法主要有三個技術(shù)創(chuàng)新：A、實現(xiàn)了大尺寸鋼材的全截面檢測，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，也可以被檢測出來；B、實現(xiàn)了全截面夾雜物高低倍同步檢測，檢測過程更加快速，檢測結(jié)果更加真實有效；C、把鋼中非金屬夾雜物檢測從軋材檢測前移到了鋼坯檢測，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 : 計劃下達后，冶金工業(yè)信息標準研究院牽頭成立了標準編制工作組，由齊齊哈爾華工機床股份有限公司為組長單位，負責主要起草工作。 工作組對國內(nèi)外鋼潔凈度檢測方法和技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展情況進行全面調(diào)研，同時廣泛搜集相關(guān)標準和國內(nèi)外技術(shù)資料， 進行了大量的研究分析、 資料查證工作， 結(jié)合實際應用經(jīng)驗，進行全面總結(jié)和歸納。 同時，邀請鋼鐵冶金專家群中的專家就標準的目的、意義及內(nèi)容進行了廣泛的討論，在此基礎上形成了標準草案。2019 年 7月在齊齊哈爾召開標準編制工作組工作會議， 同時邀請鋼鐵研究總院， 中科院金屬所、國內(nèi)重點鋼企的冶金檢測專家以及重點檢測儀器企業(yè)的專家參會， 就標準草案進行了深入的討論，提

5、出了修改建議。 2019 年 10 月完成修改稿并在標準編制工作組內(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一步修改意見，于 2020 年 4 月完成鋼中非金屬夾雜物含量測定全截面法（征求意見稿）并廣泛向社會征集意見。4、主要參加單位和工作組成員及其所做的工作本標準由齊齊哈爾華工機床股份有限公司、 冶金工業(yè)信息標準研究院共同起草。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，主持全面協(xié)調(diào)工作，負責對各階段標準的審核 ; 欒燕負責國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)文獻和資料的收集、分析及資料查證；鞠新華負責技術(shù)指導與評審， 王克杰為本標準主要執(zhí)筆人，

6、 負責本標準的具體起草與編制 。二、標準編制原則本標準在起草過程中主要按 GB/T 1.1-2009標準化工作導則第 1 部分 :標準的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則 的要求編寫。 在確定本標準主要技術(shù)指標時， 基于以下原則進行技術(shù)內(nèi)容的編寫和確定：- 遵循科學性、先進性、統(tǒng)一性的原則；- 遵循自主制定，適時推出的原則；- 遵循有利于同類檢測技術(shù)的不斷創(chuàng)新和標準修訂的原則；- 注重促進科技進步，提高產(chǎn)品質(zhì)量的原則。三、確定國家標準主要內(nèi)容（如技術(shù)指標、參數(shù)、公式、性能要求、試驗方法、檢驗規(guī)則等）的論據(jù)（包括試驗、統(tǒng)計數(shù)據(jù)）1、標準名稱本標準立項名稱為鋼坯潔凈度檢測方法，征求意見稿改為鋼中非金屬夾雜物含量的測定

7、鋼坯全截面法。修改原因如下：本標準的核心是在鋼坯上完成全截面非金屬夾雜物檢測， 鋼潔凈度的檢測通常也是指鋼中夾雜物的檢測， 一般在在鋼坯上檢測， 方法是用多個小試樣檢測結(jié)果的統(tǒng)計外推法評價鋼中夾雜物的水平 【1 】【 2】 ，本標準同樣是在鋼坯上檢測夾雜物，且用全截面的檢測結(jié)果評價鋼中夾雜物的水平， 因此立項名稱為 鋼坯潔凈度檢測方法。在2019年 7月在齊齊哈爾召開標準編制工作組工作會議上，專家認為，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展， 除了夾雜物外，還引進了有害元素，氧含量等參數(shù)，為了更準確的表達本標準的核心，建議標準名稱仍然歸類為鋼中非金屬夾雜物含量的測定

8、，檢測方法則強調(diào)了“鋼坯”和“全截面”兩個核心技術(shù)內(nèi)涵。2、范圍本標準適用于未經(jīng)軋制或鍛造的鋼坯中夾雜物的檢測， 可檢測的夾雜物最小尺寸為 30m。這一指標依據(jù)掃描相機像素和最大掃描寬度制定。目前工業(yè)掃描相機有8K和 16K兩種， 8K相機的 1線像素為 8192,16K像素為 16384。當掃描寬度為 230mm時，8K相機的分辨率為 28m，16K相機的分辨率為 14 m。當掃描寬度為 400mm時，16K相機相機分辨率為 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面能達到鏡狀光截面， 這是夾雜物能產(chǎn)生散射光并被掃描相機采集到的基本條件，也是滿足金相顯微鏡檢測鋼中非金屬夾雜物的必備條件。表 1是國家標準對粗糙度輪廓算術(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、跡面向本標準對平行磨削方向的粗糙度規(guī)定可以滿足標準中“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 采集成像處理對采集成像處理的目的是去除與檢測無關(guān)的特征點， 例如尺寸較小且不需要檢測的夾雜物特征點。為此，設置了容忍度參數(shù)，量綱為長度，其大小可依據(jù)不同等級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。設置容忍度參數(shù)目的是為了提高本標準的可操作性。根據(jù)高端鋼材品種不同，對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 50m以上夾雜物有要求。 未來適應更高端鋼材的要求，本標準中規(guī)定的夾雜物檢測分辨率要達到

11、30 m，因此在實際成像中會包含許多要求夾雜物尺寸以下的夾雜物或其他疑似缺陷，而實際有效的夾雜物數(shù)量較少，設置容忍度參數(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別。四、主要試驗 ( 或驗證 ) 的分析或綜述報告無。五、標準中涉及專利的情況本標準不涉及專利問題。六、預期達到的社會效益、對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用等情況本標準于 XXXX年首次發(fā)布。通過標準的制定和實施，將促進我國高端鋼材特別是對潔凈度有很高要求的鋼產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新， 增強產(chǎn)品的國內(nèi)外市場競爭力，同時為推進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與優(yōu)化升級創(chuàng)造條件， 對規(guī)范市場競爭， 引導市場良性發(fā)展， 加快我國潔凈鋼生產(chǎn)技術(shù)快速發(fā)展具有積極的促進作用。七、與國際、國外對比情況本標準制定 / 修訂過程中未查到同類國際、國外標準。本標準水平為國際先進。八、在標準體系中的位置，與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及標準，特別是強制性標準的協(xié)調(diào)性本標準與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標準協(xié)調(diào)一致。九、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)無。十、標準性質(zhì)的建議說明建議本標準的性質(zhì)為推薦性國家標準。十一、貫徹標準的要求和措施建議（包括組織措施、技術(shù)措施、過渡辦法等內(nèi)容）1、建議標準發(fā)布后，由冶金工業(yè)信息標準研究院組織標準相關(guān)方進行標準的培訓和宣貫，以保證標準的貫徹實施