[发明专利]一种高碳不锈钢标样的制备方法

权利要求书

1.一种高碳不锈钢标样的制备方法，其特征在于：包括：浇铸模型的设计→模型、钢包的烘烤→成分选择→浇铸工艺过程控制→脱模→物理性能检测→样品处理→化学成分均匀性检验→定值分析→有效高度的确定。

2.根据权利要求1所述的高碳不锈钢标样的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：

（1）浇铸模型的设计

浇铸模型由纯铜制造，采用铜钢焊接方法将模具制成带水箱冷却系统的4个单元，包括100个钢样模，样模按5个为一组均匀分布，每个单元分布有25个钢样模，每个单元的端部设有排气管，四个单元的中心处设有中心砖，模具的中心线向横向两侧延伸设有透气管，模具的中心线向纵向均匀分布有浇铸口，钢样模上方设有压板，压板上方为砂箱，钢样模位于冷却箱内；

然后由造型工序组合成整体，采用同时浇铸、水冷快速凝固、独特的组合式铸造工艺实现了高碳不锈钢标样的批量生产；

（2）模型、钢包的烘烤：

将所用模型清扫后，在800-1000℃的温度下烘箱烤30分钟以上，自然冷却；

钢包烘烤：钢包清扫后，烤包器烘烤钢包20-30分钟，钢包内壁发暗红即可使用；

（3）成分选择：

标样元素成分范围依照控制熔炼炉熔清钢液样品成分要求进行选择，应满足控制熔炼炉熔清不锈钢钢液样品成分需要；

（4）浇铸工艺过程控制

根据化学成分要求，将熔炼炉内温度≥1530℃的不锈钢熔清钢倒入经过烘烤后的钢包，选择浇铸温度，浇铸采用下浇铸法注入浇铸模型； 

（5）脱模： 

冷却时间至少在30分钟以上，进行脱模，一次可成型100个样品；

（6）物理性能检测：

对样品进行低倍酸浸检验夹杂和裂纹，合格后进行超声波法探伤，检验样品内部有无缺陷；

（7）样品处理 ：

样品经物理性能检验 、均匀性初检合格后，圆车对样品表皮切削、铣床对样品下直径切削，进行样品表面光亮度分析；

（8）化学成份均匀性检验：

物理性能检验合格后，随机抽取10块样品，使用ARL-4460直读光谱仪，按照GB/T11170-2008《不锈钢的光电发射光谱分析法》随机对每块样品端面沿半径方向检测三点进行化学成分的均匀性检验；在测试过程中保持实验条件及仪器状态的一致性，数据统计方法采用方差检验法；

（9）定值分析：

均匀性检验合格后，随机取5块样品，经圆车车制成屑样，发给三个独立实验室进行定值分析，三个单位参与定值均采用国家标准方法；收集数据后，进行数据统计分析；

首先，用1.3倍的相应方法的室内精密度（r）和格拉布斯准则检查各组数据是否存在异常值；

其次，对各组平均值进行了夏皮罗-威尔克法正态性检验，按GB/T8170-2008《数字修约规则及极限数值的表示和判定》进行了数据修约执行，最后确定推荐值；

（10）有效高度的确定

随机抽取制备的一块样品，采用钼丝线切割方式过中心沿轴向将其切为两半，沿高度方向用光谱仪连续测定，该样品上下两端各去除2～5mm，样品其余部分沿高度方向均匀性检验结果满足标样要求，即样品去头、去尾后高度为30mm均为有效使用范围，圆柱型的样品上、下表面均可作为分析工作面。

3.根据权利要求2所述的高碳不锈钢标样的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中浇铸温度应控制在高于钢的液相点80-100℃以上。

4.根据权利要求1所述的高碳不锈钢标样的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）中，脱模后样品长度为40mm，上直径为35mm，下直径为30mm，形状为圆台。

5.根据权利要求1所述的高碳不锈钢标样的制备方法，其特征在于：制备304系列不锈钢标样时，样品元素组成为：C：1.20-2.00%；Si：0.30-0.65%；Mn：0.05-0.30%；P：0.015-0.035%；S：0.015-0.035%；Cr：15.50-17.00%；Ni：4.00-7.50%；Cu≤0.50%。