鋼中夾雜物分析方法橫向測評：光鏡法和電鏡法

01.背景介紹

隨著鋼鐵行業進人微利時代，生產具有更高附加值的高品質潔凈鋼也是鋼鐵企業自身發展的需求。因此，潔凈鋼技術研究及其生產工藝控制技術目前已經成為各鋼鐵企業的重要課題。生產潔凈鋼的關鍵在于減少鋼中的雜質，而控制雜質的關鍵又在于準確和快速的測定此類鋼中雜質，并優化相應的煉鋼工藝。

分析測定鋼中非金屬夾雜物的是一項復雜的工作，它既需要對鋼樣中存在的大量夾雜物進行定量分析，測量其尺寸、形貌等，又需要測定它們的化學組成和分布、以及變化趨勢等。目前，常用的夾雜物分析方法有：光鏡金相法、手動掃描電鏡分析法、全自動掃描電鏡分析法等。

光鏡金相法

• 應用較普遍，分析成本低

• 無法區分夾雜物的成分分析，無法分析小尺寸夾雜物

手動電鏡分析

• 可獲得單個夾雜物的高清圖像和成分分布

• 統計有困難，人工勞動強度大，耗時長

全自動電鏡分析

• 全自動分析，效率和準確性非常高，大大解放人工

1. 光鏡金相分析

該方法來源于 GB/T 10561—2005《鋼中非金屬雜物含量的測定——標準評級圖顯微檢驗法》。其主要特點是，可以觀察分析夾雜物經過軋制變形后的形貌，并通過夾雜物的形態、顏色以及明暗場、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型，同時測量夾雜物的長度、寬度判定夾雜物的級別；但是，此方法只能檢驗分析鋼材中的非金屬夾雜物；不能對復合型夾雜物的成分進行分析。

2. 手動電鏡分析

該方法來源于 GB/T 30834—2014《鋼中非金屬及雜物的評定和統計掃描電鏡法》，利用掃描電鏡+能譜儀對鋼中非金屬夾雜物進行尺寸分布統計、化學分類及評級的程序。

該方法可以獲得獲得夾雜物的清晰圖像和成分分布（通過能譜面掃描），深入了解單個夾雜物的詳細信息。但無法獲得統計的測試結果，靠人工統計費時費力且準確性有限。

3. 全自動電鏡分析

該方法是將形貌分析、成分分析和自動化程序結合起來的一種方法，同樣參考了 GB/T 30834—2014《鋼中非金屬及雜物的評定和統計掃描電鏡法》，可以對鋼中非金屬夾雜物的形貌、成分、種類、大小、數量及分布進行分析評級。同時對于試樣制備要求較低，不需要經過特殊的處理方可進行檢驗分析。

02.ParticleX 全自動電鏡分析系統介紹

ParticleX 起源于 ASPEX，ASPEX 在1992年創立初始，就定位為全自動掃描電鏡；2012 年與 FEI 合并，并于 2017 年進行了硬件大升級，更名為Explorer4；2019年升級為雙系統的ParticleX，大大提升了用戶的操作體驗。

使用 ParticleX 可以全自動獲得如下結果：

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，面積，成分信息，分類屬性等

2). 各類夾雜物的統計結果（尺寸數量分布，面積分數等），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：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 全自動分析系統的特點

01深厚的技術積累

• 歷經 29 年研發與升級，系統功能不斷豐富

• 較準確和專業的鋼鐵夾雜物自動分析系統

• 軟硬件一體化設計，保證了軟硬件的協調工作

02專業的數據庫系統

• 通過一系列布爾表達式精確定義夾雜物的分類

• 自帶多種夾雜物分類數據庫，用戶也可自定義

03超長壽命 CeB6 晶體燈絲

• 使用壽命超過 2000h，輕松應對隔夜分析，無需頻繁更換燈絲

• 亮度穩定性好，確保測試結果的準確性

04超大樣品倉室

• 可觀測最大樣品尺寸 100×100×40mm

• 專用鑲嵌樣品臺，放樣簡單

• 一次可完成多個樣品測試