1 連鑄坯質(zhì)量及內(nèi)部典型缺陷類型

       連鑄坯質(zhì)量決定著ZZ鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量。從廣義來(lái)說(shuō)所謂連鑄坯質(zhì)量是得到合格產(chǎn)品所允許的連鑄坯缺陷的嚴(yán)重程度，連鑄坯存在的缺陷在允許范圍以內(nèi)，叫合格產(chǎn)品。

       連鑄坯的質(zhì)量缺陷主要為內(nèi)部質(zhì)量缺陷和表面質(zhì)量缺陷,因其成因不同,控制,YZ缺陷的產(chǎn)生及提高質(zhì)量的措施和方法也不盡相同。

       連鑄坯內(nèi)部缺陷主要有ZX疏松、ZX縮孔、夾雜物、氣孔、裂紋、氫脆等，連鑄坯質(zhì)量是從以下幾個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)的：

（1）連鑄坯的純凈度：指鋼中夾雜物的含量，形態(tài)和分布。  

（2）連鑄坯的表面質(zhì)量：主要是指連鑄坯表面是否存在裂紋、夾渣及皮下氣泡等缺陷。連鑄坯這些表面缺陷主要是鋼液在結(jié)晶器內(nèi)坯殼形成生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的，與澆注溫度、拉坯速度、保護(hù)渣性能、浸入式水口的設(shè)計(jì)，結(jié)晶式的內(nèi)腔形狀、水縫均勻情況，結(jié)晶器振動(dòng)以及結(jié)晶器液面的穩(wěn)定因素有關(guān)。

（3）連鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量：是指連鑄坯是否具有正確的凝固結(jié)構(gòu)，以及裂紋、偏析、疏松、夾雜、氣孔等缺陷程度。二冷區(qū)冷卻水的合理分配、支撐系統(tǒng)的嚴(yán)格對(duì)中是保證鑄坯質(zhì)量的關(guān)鍵。

只有提供高質(zhì)量的連鑄坯，才能軋制高品質(zhì)的產(chǎn)品。因此在鋼生產(chǎn)流程中，生產(chǎn)無(wú)缺陷或不影響終端產(chǎn)品性能的可容忍缺陷鑄坯，生產(chǎn)無(wú)缺陷或不影響結(jié)構(gòu)件安全可靠性能的可容忍缺陷的鋼材是冶金工作者的重要任務(wù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及傳統(tǒng)物理學(xué)、材料學(xué)的不斷完善，連鑄鋼缺陷檢測(cè)已經(jīng)進(jìn)入了納米檢測(cè)時(shí)代。掃描電鏡以其高分辨率、高放大倍數(shù)及大景深的特點(diǎn)為連鑄鋼缺陷分析與對(duì)策研究提供了無(wú)限可能，使得材料分析變得更加具有科學(xué)性和實(shí)用性。掃描電鏡廣泛用于材料的形貌組織觀察、材料斷口分析和失效分析、材料實(shí)時(shí)微區(qū)成分分析、元素定量、定性成分分析、快速的多元素面掃描和線掃描分布測(cè)量、晶體/晶粒的相鑒定、晶粒與夾雜物尺寸和形狀分析、晶體、晶粒取向測(cè)量等領(lǐng)域。電子顯微鏡已經(jīng)成為鋼鐵行業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)、質(zhì)量檢驗(yàn)、缺陷分析、產(chǎn)品失效分析等方面強(qiáng)有力的工具和檢測(cè)手段。

2 連鑄坯典型內(nèi)部缺陷宏觀和微觀特征及形成機(jī)理簡(jiǎn)介

2.1  縮孔

缺陷特征    

在橫向酸浸低倍試片上存在于鑄坯ZX區(qū)域、形狀不規(guī)則、孔壁粗糙并帶有枝晶狀的孔洞，孔洞暗黑。一般出現(xiàn)于鑄坯ZH凝固部位，在鑄坯縱向軸線方向呈現(xiàn)的是間斷分布的孔洞。

形成機(jī)理    

連鑄圓坯在凝固冷卻過(guò)程中由于溫度梯度大、冷卻速度快和結(jié)晶生長(zhǎng)的不規(guī)則性，局部?jī)?yōu)先生長(zhǎng)的樹枝晶產(chǎn)生“搭橋”現(xiàn)象，把正在凝固中的鑄坯分隔成若干個(gè)小區(qū)域，造成鋼水補(bǔ)充不足，鋼液完全凝固時(shí)引起體積收縮，在鑄坯ZH凝固的ZX區(qū)域形成縮孔。另外，拉坯速度過(guò)快，澆注溫度高，鋼水過(guò)熱度大等都將影響鑄坯ZX縮孔的大小。因連鑄時(shí)鋼水不斷補(bǔ)充到液相，故連鑄圓坯中縱向無(wú)連續(xù)的集中縮孔，只是間斷出現(xiàn)縮孔。

微觀特征    

縮孔內(nèi)壁呈現(xiàn)自由凝固光滑枝晶特征，見(jiàn)圖1。

2.2  疏松

缺陷特征    

在橫向酸浸低倍試片的ZX區(qū)域呈現(xiàn)出的分散小黑點(diǎn)、不規(guī)則多邊形或圓形小孔隙組成的不致密組織。較嚴(yán)重時(shí)，有連接成海綿狀的趨勢(shì)。

形成機(jī)理    

連鑄過(guò)程中澆注溫度過(guò)高，中包鋼水過(guò)熱度較大，鑄坯在二冷區(qū)冷卻凝固過(guò)程中由于溫度梯度作用，柱狀晶強(qiáng)烈向ZX方向生長(zhǎng)。ZX疏松的產(chǎn)生可看成是鑄坯ZX的柱狀晶向ZX生長(zhǎng)，碰到一起造成了“搭橋”阻止了橋上面的鋼液向橋下面鋼液凝固收縮的補(bǔ)充，當(dāng)橋下面鋼液全部凝固后就留下了許多小孔隙；或鋼液以枝狀晶凝固時(shí)，枝晶間富集雜質(zhì)的低熔點(diǎn)鋼液在ZH凝固過(guò)程中產(chǎn)生收縮，與此同時(shí)，脫溶氣體逸出而產(chǎn)生孔隙；或是鋼中的非金屬夾雜物在熱酸浸時(shí)被腐蝕掉而留下孔隙。鋼中含有較多的氣體和夾雜時(shí)，會(huì)加重疏松程度。疏松對(duì)鋼材性質(zhì)的影響程度取決于疏松點(diǎn)的大小、數(shù)量和密集程度。

微觀特征    

不致密的自由凝固枝晶特征，常有夾雜物伴生，見(jiàn)圖2、圖3。

2.3 柱狀晶發(fā)達(dá)

缺陷特征    

在橫向酸浸低倍試片上，鑄坯的上半弧枝晶發(fā)達(dá)至ZX，下半弧枝晶相對(duì)細(xì)小。

形成原因    

連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼液的凝固熱傳導(dǎo)對(duì)鑄坯表面質(zhì)量有非常大的影響。研究發(fā)現(xiàn)隨著結(jié)晶器冷卻強(qiáng)度（熱流）的增加，坯殼的不均勻程度提高。如果冷卻水冷卻不均勻，上弧冷卻強(qiáng)，就可能造成上弧柱狀晶發(fā)達(dá)穿透至ZX；下弧冷卻弱，柱狀晶就相對(duì)比較細(xì)小。

微觀特征    

發(fā)達(dá)的枝晶狀柱狀晶其上常有小氣孔或夾雜物存在，見(jiàn)圖4。

2.4  非金屬夾雜物

缺陷特征    

在橫向酸浸低倍試片上的連鑄坯內(nèi)弧側(cè)、皮下1/4—1/5半徑部位分布有不同形狀的孔隙或空洞（夾雜被酸浸掉）。在硫印圖片上能觀察到隨機(jī)分布的黑點(diǎn)。

形成機(jī)理    

按夾雜物來(lái)源，非金屬夾雜物分為內(nèi)生夾雜和外來(lái)夾雜。內(nèi)生夾雜是指冶煉時(shí)脫氧產(chǎn)物和澆注過(guò)程中鋼水的二次氧化所生成的產(chǎn)物未能排出而殘留在鋼中的夾雜物。外來(lái)夾雜是指冶煉和澆注過(guò)程中由外部混入鋼中的耐火材料、保護(hù)渣、未融化的合金料等外來(lái)產(chǎn)物。這些內(nèi)生或外來(lái)夾雜在連鑄上浮過(guò)程中被內(nèi)弧側(cè)捕捉而不能上浮到結(jié)晶器液面是造成內(nèi)弧夾雜物聚集的原因。

微觀特征    

連鑄坯中夾雜物多呈球狀、塊狀、顆粒狀，分布在疏松、氣孔、晶界等部位，見(jiàn)圖5、圖6 。

2.5  氫致裂紋

缺陷特征   

在橫向酸浸低倍試片上氫致裂紋的分布形態(tài)是距鑄坯周邊一定距離的細(xì)短裂紋，有的裂紋呈鋸齒狀。在縱向試樣上，氫致裂紋與纖維方向大致平行或成一定角度，裂縫的鋸齒狀特征更明顯。在縱向斷口上呈現(xiàn)的是橢圓形的銀灰色斑點(diǎn)，一般稱之為鑄態(tài)白點(diǎn)。

形成機(jī)理    

氫致裂紋是由于熔于鋼液中的氫原子在連鑄坯凝固冷卻過(guò)程中脫熔并析集到夾雜、疏松等空隙中化合成分子氫產(chǎn)生巨大的壓力并與鋼相變時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力、組織應(yīng)力疊加，在局部缺陷區(qū)域產(chǎn)生巨大的氣體壓力，當(dāng)超過(guò)鋼的強(qiáng)度極限時(shí)，導(dǎo)致鋼坯內(nèi)部產(chǎn)生裂紋。

微觀特征   

斷口呈氫脆解理或準(zhǔn)解理特征，見(jiàn)圖7、圖8。

2.6 連鑄坯正常特征

宏觀特征    

在橫向酸浸低倍試片上無(wú)粗大的柱狀晶、無(wú)裂紋、無(wú)氣泡、無(wú)ZX縮孔、無(wú)夾雜物聚集、無(wú)明顯的成分偏析，質(zhì)量良好。

微觀特征    

連鑄坯正常斷口形貌為粗大的解理扇或解理河流形貌特征，見(jiàn)圖9。

圖1  連鑄坯心部斷口中不致密的疏松和縮孔

圖2  連鑄坯心部斷口中疏松與枝晶狀硫化物

圖3  連鑄坯心部斷口中不致密的疏松缺陷

圖4  連鑄坯中部斷口中柱狀晶及小氣孔缺陷

圖5  連鑄坯心部斷口晶界上的顆粒狀碳氮化物

圖6  連鑄坯心部斷口中光滑氣孔及枝晶狀硫化物

圖7  連鑄坯斷口上的氫脆解理特征（H 5.4PPm）

圖8  連鑄坯斷口上的氫脆解理及顆粒狀氧化物

圖9   連鑄坯斷口中正常解理形貌特征

紅外測(cè)溫儀怎么接線

紅外測(cè)溫儀作為一種高效、非接觸式的溫度測(cè)量工具，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、科研等多個(gè)領(lǐng)域。如何正確接線才能確保測(cè)量的準(zhǔn)確性和設(shè)備的穩(wěn)定性，是許多人在使用紅外測(cè)溫儀時(shí)面臨的一大挑戰(zhàn)。本文將詳細(xì)介紹紅外測(cè)溫儀的接線方式，包括常見(jiàn)的接線步驟、注意事項(xiàng)以及一些常見(jiàn)的故障排除方法。通過(guò)了解這些基礎(chǔ)知識(shí)，您可以更好地掌握紅外測(cè)溫儀的使用技巧，確保設(shè)備的高效運(yùn)行。

一、紅外測(cè)溫儀接線的基礎(chǔ)知識(shí)

紅外測(cè)溫儀主要通過(guò)紅外探頭感知被測(cè)物體的溫度，轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并進(jìn)行處理。大部分紅外測(cè)溫儀具有模擬輸出和數(shù)字輸出兩種形式，而接線方式主要取決于您選擇的設(shè)備類型。

1. 模擬輸出接線：模擬信號(hào)通常是電壓信號(hào)（如0-5V、4-20mA等），這種信號(hào)可以直接與PLC或其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接。接線時(shí)，首先要確認(rèn)儀器的輸出信號(hào)類型與接收設(shè)備的輸入接口是否匹配，避免因?yàn)樾盘?hào)不匹配導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)異常。

2. 數(shù)字輸出接線：數(shù)字信號(hào)輸出一般是通過(guò)RS485或Modbus協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，適用于與控制系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)直接通訊。這種接線方式通常需要額外配置串口通信接口和相應(yīng)的協(xié)議設(shè)置。

二、常見(jiàn)的接線步驟

1. 確認(rèn)電源輸入：檢查紅外測(cè)溫儀的電源輸入要求。大多數(shù)紅外測(cè)溫儀使用DC 12V或DC 24V電源供電。確保電源連接穩(wěn)固，避免電源不穩(wěn)定導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行異常。

2. 連接輸出信號(hào)：根據(jù)您的需求，選擇合適的輸出接口。對(duì)于模擬輸出的紅外測(cè)溫儀，將信號(hào)線連接到對(duì)應(yīng)的輸入端口，如PLC的模擬輸入端。對(duì)于數(shù)字輸出設(shè)備，連接RS485通訊接口，并確保數(shù)據(jù)線正確接入。

3. 接地線的連接：為確保設(shè)備的安全運(yùn)行，接地線的正確連接至關(guān)重要。接地線應(yīng)連接至設(shè)備的接地端口，并確保接地良好，防止干擾信號(hào)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。

4. 檢查接線正確性：在完成接線后，應(yīng)仔細(xì)檢查各連接點(diǎn)是否牢固，避免因接觸不良而造成信號(hào)丟失或誤差。確保電源電壓符合設(shè)備要求，避免電壓不符導(dǎo)致設(shè)備損壞。

三、注意事項(xiàng)

1. 信號(hào)匹配問(wèn)題：在接線前，務(wù)必確認(rèn)測(cè)溫儀的輸出信號(hào)類型與接收端設(shè)備的輸入接口相匹配。如果信號(hào)不兼容，可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸失敗或出現(xiàn)錯(cuò)誤的測(cè)量結(jié)果。

2. 防止電氣干擾：由于紅外測(cè)溫儀通常用于高溫或工業(yè)環(huán)境，電氣干擾較為常見(jiàn)。在接線時(shí)，好使用屏蔽電纜或抗干擾設(shè)備，以確保信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

3. 設(shè)備校準(zhǔn)：接線完成后，應(yīng)對(duì)紅外測(cè)溫儀進(jìn)行必要的校準(zhǔn)，確保輸出信號(hào)的準(zhǔn)確性。這可以通過(guò)比對(duì)已知溫度標(biāo)準(zhǔn)來(lái)完成，確保設(shè)備正常工作。

四、常見(jiàn)故障排除

1. 信號(hào)丟失：如果測(cè)量數(shù)據(jù)沒(méi)有顯示，首先檢查電源是否接通，接線是否穩(wěn)固，特別是模擬信號(hào)輸出部分是否正確連接。

2. 誤差過(guò)大：測(cè)量結(jié)果與實(shí)際溫度偏差較大時(shí)，應(yīng)檢查紅外測(cè)溫儀的校準(zhǔn)情況以及是否存在電氣干擾。

3. 顯示不穩(wěn)定：如果測(cè)溫儀的顯示不穩(wěn)定，可能是接線不良或者電源不穩(wěn)，建議檢查電源輸入和接地連接。

結(jié)語(yǔ)

正確的接線方式對(duì)于紅外測(cè)溫儀的測(cè)量至關(guān)重要。無(wú)論是模擬信號(hào)還是數(shù)字信號(hào)輸出，均需要確保接線規(guī)范且信號(hào)匹配。通過(guò)遵循上述步驟和注意事項(xiàng)，您能夠確保設(shè)備在工作過(guò)程中保持高效穩(wěn)定的性能。

紅外測(cè)溫儀是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、電子等領(lǐng)域的溫度測(cè)量工具。為了確保其準(zhǔn)確性和可靠性，定期的校準(zhǔn)是必要的。校準(zhǔn)不僅可以保證紅外測(cè)溫儀的測(cè)量結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)，還能夠避免因溫度誤差帶來(lái)的潛在安全隱患。本文將詳細(xì)介紹如何對(duì)紅外測(cè)溫儀進(jìn)行校對(duì)，確保儀器性能穩(wěn)定并達(dá)到佳測(cè)量效果。

紅外測(cè)溫儀校對(duì)的基本原理

紅外測(cè)溫儀的工作原理是通過(guò)檢測(cè)物體表面發(fā)出的紅外輻射來(lái)推算溫度。儀器內(nèi)的傳感器捕捉到的紅外輻射量與物體的表面溫度成正比。為了確保測(cè)量的準(zhǔn)確性，紅外測(cè)溫儀需要通過(guò)校準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)溫度源進(jìn)行對(duì)比，以修正可能存在的偏差。校準(zhǔn)的目的是確保測(cè)量結(jié)果與實(shí)際溫度相符，因此了解如何正確地進(jìn)行校對(duì)至關(guān)重要。

紅外測(cè)溫儀的校對(duì)步驟

1. 選擇標(biāo)準(zhǔn)熱源 校準(zhǔn)過(guò)程中，首先需要選擇一個(gè)可靠的標(biāo)準(zhǔn)熱源，通常是通過(guò)已知溫度的黑體爐或標(biāo)準(zhǔn)熱板進(jìn)行。熱源的溫度應(yīng)穩(wěn)定，并且精度較高，保證校準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2. 設(shè)置合適的測(cè)量距離和角度 紅外測(cè)溫儀在不同的測(cè)量距離和角度下可能會(huì)有不同的測(cè)量誤差。因此，在校對(duì)時(shí)，應(yīng)確保測(cè)量距離符合紅外測(cè)溫儀的規(guī)格要求，同時(shí)測(cè)量角度應(yīng)盡可能垂直于被測(cè)物體的表面，以避免因反射或光線散射導(dǎo)致的誤差。

3. 溫度穩(wěn)定后的讀數(shù)比對(duì) 將紅外測(cè)溫儀對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)熱源，記錄其顯示的溫度值。此時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)熱源的溫度應(yīng)已經(jīng)穩(wěn)定，紅外測(cè)溫儀的測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)溫度的差異即為儀器的校準(zhǔn)偏差。

4. 調(diào)整儀器設(shè)置 如果測(cè)量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)溫度存在偏差，可以通過(guò)儀器的設(shè)置進(jìn)行調(diào)整。許多現(xiàn)代紅外測(cè)溫儀具備軟件或硬件上的溫度補(bǔ)償功能，用戶可以根據(jù)校準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)，確保測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)溫度一致。

5. 多點(diǎn)校準(zhǔn) 為了確保測(cè)量精度，建議在多個(gè)不同溫度下進(jìn)行校準(zhǔn)。尤其是在測(cè)量范圍較寬的紅外測(cè)溫儀，需要在低、中、高不同溫度點(diǎn)進(jìn)行多次比對(duì)，以保證全范圍內(nèi)的準(zhǔn)確性。

常見(jiàn)的紅外測(cè)溫儀校對(duì)誤區(qū)

1. 忽視環(huán)境因素 環(huán)境溫度、濕度和氣流等因素都會(huì)對(duì)紅外測(cè)溫儀的測(cè)量產(chǎn)生影響。校準(zhǔn)時(shí)，好在恒溫室內(nèi)進(jìn)行，避免因環(huán)境變化引起的誤差。

2. 未考慮被測(cè)物體的表面特性 紅外測(cè)溫儀只能測(cè)量物體表面的溫度，表面特性如反射率、表面光滑度等會(huì)影響輻射的吸收與發(fā)射。因此，在校準(zhǔn)時(shí)要確保標(biāo)準(zhǔn)熱源的表面與被測(cè)物體的表面特性相似。

3. 沒(méi)有定期校準(zhǔn) 紅外測(cè)溫儀的精度可能隨時(shí)間的推移而變化，特別是在頻繁使用的情況下。建議每年定期進(jìn)行校準(zhǔn)，以確保測(cè)量準(zhǔn)確性。

校對(duì)后的驗(yàn)證

完成校準(zhǔn)后，用戶可以使用已知溫度的參考物體進(jìn)行驗(yàn)證，確保紅外測(cè)溫儀的測(cè)量結(jié)果在實(shí)際應(yīng)用中依然準(zhǔn)確。常見(jiàn)的驗(yàn)證方法是用已知溫度的液體或固體物質(zhì)進(jìn)行對(duì)比，確保校準(zhǔn)后的儀器可以準(zhǔn)確反映溫度變化。

專業(yè)的校對(duì)工具與設(shè)備

在一些高要求的應(yīng)用場(chǎng)景中，使用專業(yè)的校準(zhǔn)設(shè)備和服務(wù)是非常必要的。實(shí)驗(yàn)室級(jí)別的校準(zhǔn)工具通常可以提供更高的精度和穩(wěn)定性，尤其是對(duì)于高端紅外測(cè)溫儀，采用專業(yè)認(rèn)證的校準(zhǔn)服務(wù)可以確保儀器在長(zhǎng)期使用中的測(cè)量準(zhǔn)確性。

結(jié)語(yǔ)

紅外測(cè)溫儀的校對(duì)是確保其測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠的重要步驟，特別是在精度要求高的應(yīng)用場(chǎng)景中，校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性直接影響到測(cè)試結(jié)果的可信度。通過(guò)合理選擇標(biāo)準(zhǔn)熱源、設(shè)置適當(dāng)?shù)臏y(cè)量距離與角度、避免常見(jiàn)誤區(qū)、定期進(jìn)行校準(zhǔn)，可以有效提高紅外測(cè)溫儀的工作效率和精度。掌握正確的校對(duì)方法，能夠使紅外測(cè)溫儀在長(zhǎng)期使用中始終保持佳的測(cè)量表現(xiàn)。