专利名称：一种激光检测连铸坯表面振痕的方法
技术领域：
本发明属于冶金检测分析技术领域。特别涉及一种激光检测连铸坯表面振痕的方法。
背景技术：
振痕是在铸坯表面形成的有规律间隔的凹陷，是连铸坯的特有表面现象。它作为铸坯表面裂纹、皮下夹渣和偏析等缺陷的主要发源地，严重影响连铸坯的表面质量。同时，振痕的危害也是多方面的振痕较深时可能在矫直时产生横裂，严重时将引起拉漏；振痕谷底的夹渣、成分偏析将影响轧材的成分均匀和力学性能等；因此，能够实现精确测量观察、振痕深度、间距和形貌的方法尤为重要。目前，常用的振痕深度检测方法是利用轮廓测定仪器在铸坯表面行走，得到一段波形，通过分析波形得到振痕深度的变化。但该方法有一个明显的缺点，即无法从整体上具体观察和研究振痕形貌及分布。再者就是采用传统的光学显微镜进行铸坯振痕的观测，而传统的光镜观测是在场光源下对标本一次成像，标本上每点的图像都会受到相邻点衍射光和散射光的干扰，因此，不能得到准确、清晰的振痕形貌图。

发明内容
本发明的目的在于提供一种激光检测连铸坯表面振痕的方法。解决了现有技术无法获得清晰的振痕形貌、无法从整体上测量振痕深度和间距的问题。本发明采用激光作为光源，利用计算机软件采集和分析处理激光信号数据，以点扫描的方式精确测量连铸坯表面振痕任意点处的深度和间距，同时能够清晰观测到连铸坯表面振痕二维、三维形貌。为了解决上述技术问题，具体技术步骤如下I)将连铸坯振痕样品放在激光共聚焦显微镜的载物台上，样品重量为O. OOlkg^lOkg,打开激光共聚焦显微镜操作界面，在同一平面内X和Y方向上OmnTlOOmm距离内，进行连铸坯表面振痕深度和间距的扫描测量。因激光共聚焦显微镜可进行任意点的扫描测试，前述的Omm表示扫描的起始点。2)采用激光共聚焦显微镜短波长光源，实现X和Y方向OmnTlOOmm距离内高速扫描，得到Ο.ΟΙμπι O. 12μπι线宽及间距的平面分辨率，利用点扫描技术对样品进行二维或三维空间上的点分解，并利用激光束对点扫描技术分解的点进行逐点逐行扫描成像，最后通过analySIS AUTO标准金相分析软件观测,组合成整体二维或三维图像。3)选取连铸坯表面振痕上的任意位置，对其深度进行多点测量，并对检测数据进行统计分析，Z向分辨率为O. 01 μ πΓθ· 10 μ m。本发明的优点在于，该技术能够获得精准的连铸坯振痕深度和清晰的二维、三维振痕形貌图像，可从整体上观测分析连铸坯表面的振痕深度和间距。该方法适用于板坯、方坯、异型坯等各类钢种连铸坯表面振痕深度、宽度等参数的检测分析，是一种操作方便，测量精度高的检测分析方法。


图I为超低碳钢SWRM6铸坯表面振痕试样。图2为超低碳钢SWRM6铸坯表面振痕三维形貌。
具体实施例方式实施例I :本发明可在首钢超低碳钢种SWRM6连铸坯表面振痕的检测分析中得到应用。超低碳钢SWRM6的铸坯横截面为160mmX 160mm。首钢超低碳钢SWRM6连铸坯表面振痕的检测分析具体步骤为I)将超低碳钢SWRM6连铸还表面机械加工成200mmX 160mmX IOmm形状的样品,把 超低碳钢SWRM6连铸坯振痕样品放在激光共聚焦显微镜的载物台上，样品重量为6kg，打开激光共聚焦显微镜操作界面，在同一平面内X和Y方向上IOOmm距离内进行超低碳钢SWRM6连铸坯表面振痕深度和间距的扫描测量。2)采用激光共聚焦显微镜短波长光源，在超低碳钢SWRM6连铸坯表面实现X和Y方向IOOmm距离内高速扫描，得到O. 10 μ m线宽及间距的平面分辨率，利用点扫描技术对样品进行三维空间上的点分解，并利用激光束对点扫描技术分解的点进行逐点逐行扫描成像，最后通过analySIS AUTO标准金相分析软件观测，组合成整体二维或三维图像。3)选取超低碳钢SWRM6铸坯表面振痕上的任意位置，对其深度进行多点测量，并对检测数据进行统计分析，Z向分辨率为O. 06 μ m。
权利要求
1.ー种激光检测连铸坯表面振痕的方法，其特征在于，技术步骤为 (1)将连铸坯振痕样品放在激光共聚焦显微镜的载物台上，打开激光共聚焦显微镜操作界面，在同一平面内X和Y方向上OmnTlOOmm距离内进行连铸坯表面振痕深度和间距的扫描测量； (2)采用激光共聚焦显微镜短波长光源，实现X和Y方向OmnTlOOmm距离内高速扫描，得到Ο.ΟΙμπι O. 12μπι线宽及间距的平面分辨率，利用点扫描技术对样品进行ニ维或三维空间上的点分解，并利用激光束对点扫描技术分解的点进行逐点逐行扫描成像，最后通过analySIS AUTO标准金相分析软件观测,组合成整体ニ维或三维图像； (3)选取连铸坯表面振痕上的任意位置，对其深度进行多点測量，并对检测数据进行统计分析，Z向分辨率为O. 01 μ πΓθ· 10 μ m。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述的连铸坯振痕样品重量为O.OOlkg 10kg。
全文摘要
一种激光检测连铸坯表面振痕的方法，属于冶金检测分析技术领域。该方法利用点扫描等技术对板坯、方坯、异型坯等各类钢种连铸坯表面振痕深度、宽度等参数进行检测分析。优点在于，可获得精准的铸坯振痕深度和清晰的二维或三维铸坯振痕形貌图像，能够从整体上观测分析铸坯表面的振痕深度和间距，操作方便，测量精度高。
文档编号G01B11/22GK102679917SQ20121014081
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月8日 优先权日2012年5月8日
发明者刘晓岚, 吕迺冰, 周德光, 李永东, 杨子森, 温娟, 王全礼, 王坤, 王立峰 申请人:首钢总公司