a dunaferr zrt-nél gyártott acélolvadék tisztaságának vizsgálata csapolást követően
DESCRIPTION
A DUNAFERR Zrt-nél gyártott acélolvadék tisztaságának vizsgálata csapolást követően. Takácsné Szabó Andrea*, Dr Pallósi József**. *DUNAFERR Zrt. Innovációs Menedzsment **Qualitest Lab. Anyagvizsgálati, Környezetvédelmi és Minőségügyi Kft. 3. Anyagvizsgálat a Gyakorlatban szakmai szeminárium - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: A DUNAFERR Zrt-nél gyártott acélolvadék tisztaságának vizsgálata csapolást követően](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062516/56812a44550346895d8d75cd/html5/thumbnails/1.jpg)
A DUNAFERR Zrt-nél gyártott acélolvadék tisztaságának vizsgálata
csapolást követően
Takácsné Szabó Andrea*, Dr Pallósi József**
*DUNAFERR Zrt. Innovációs Menedzsment**Qualitest Lab. Anyagvizsgálati, Környezetvédelmi és Minőségügyi Kft.
3. Anyagvizsgálat a Gyakorlatban szakmai szeminárium
Tengelic, 2006. június 1-2.
![Page 2: A DUNAFERR Zrt-nél gyártott acélolvadék tisztaságának vizsgálata csapolást követően](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062516/56812a44550346895d8d75cd/html5/thumbnails/2.jpg)
Az acélolvadék tisztaság vizsgálatának fontossága
Az alacsony oxid-, szulfid-, illetve komplex zárványtartalom
összefügg a korszerű acéltermék fogalmával. Egyes üstmetallurgiai
kezelések alkalmazásával elérhető az acél 60 ppm vagy az alatti
szennyező (S, P, O, N, H) tartalma. A jövőben az ultra tiszta acélok
elterjedésével ez a szám a felére csökken.
Az acél csapolását követően végzett üstmetallurgiai
kezelések célja a minőség javítása az acél tisztaságára vonatkozó
egyre szigorúbbá váló felhasználói igények kielégítése érdekében.
Az acélok zárványtartalmának csökkenésével egyre
nagyobb a jelentősége a különböző vizsgálati technikák
fejlesztésének.
Kísérleteink célja egy gyors és pontos acéltisztaság
vizsgáló módszer bevezetése, rutinszerű alkalmazási feltételeinek
megteremtése.
![Page 3: A DUNAFERR Zrt-nél gyártott acélolvadék tisztaságának vizsgálata csapolást követően](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062516/56812a44550346895d8d75cd/html5/thumbnails/3.jpg)
• A zárványok jellemzőinek pontosabb megismerésére a
konverteres acélgyártást követően a metallurgiai üstökbe csapolt
acélolvadékból vettünk próbadarabokat.
• Kísérleteink során a hagyományos metallográfiai vizsgálatok
(MMO, IA, SEM) eredményeit használjuk fel a PDA-OES módszer
validálásához.
• Az OES-PDA módszer bevezetését követően a gyártási folyamat
során kaphatunk információt a zárványok tulajdonságairól, ami a
gyártási paraméterek esetleges korrekciója szempontjából fontos.
Kísérletek, célkitűzések
![Page 4: A DUNAFERR Zrt-nél gyártott acélolvadék tisztaságának vizsgálata csapolást követően](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062516/56812a44550346895d8d75cd/html5/thumbnails/4.jpg)
• Makroszkópos vizsgálat (az esetleges durva hibák jellemzőinek
megismerésére),
• Röntgenfelvétel készítése (zárványok jellemző előfordulási
helyeinek feltérképezésére),
• Fémmikroszkópos vizsgálat számítógépes képelemzéssel
kiegészítve (a zárványok jellemző adatainak meghatározására),
• Pásztázó elektronmikroszkópos vizsgálat kiegészítve
mikroszondás mérésekkel (az egyes zárványok vizsgálatára),
• Optikai emissziós spektrometria impulzus
magasságválogatásos eljárással (zárványvizsgálat a
hagyományos metallográfiai módszerek alkalmazása nélkül)
Vizsgálati rendszer
![Page 5: A DUNAFERR Zrt-nél gyártott acélolvadék tisztaságának vizsgálata csapolást követően](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062516/56812a44550346895d8d75cd/html5/thumbnails/5.jpg)
Mintavétel az acélfürdőből
• Az üstmetallurgiai állomáson különböző technológiai
állapotokban történt mintavétel automatikus mintavevő
szondával. A próbadarabok tisztaságának meghatározására
azok röntgenes vizsgálatát követően került sor.
A mintavevő szondáról és a a pasztilláról készült makroszkópos felvételek
A pasztilláról készített röntgenfelvétel
![Page 6: A DUNAFERR Zrt-nél gyártott acélolvadék tisztaságának vizsgálata csapolást követően](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062516/56812a44550346895d8d75cd/html5/thumbnails/6.jpg)
Metallográfiai módszerek jellemzői
• MMO (fémmikroszkópos vizsgálat)
hengerelt lemezmintákra alkalmazható összehasonlító
képsorozatok állnak rendelkezésünkre (pl.: DIN 50602:1985
szabványhoz tartozó képsorozat)
• IA (számítógépes képelemzés)
A zárványok alakjának, méretének és eloszlásának
meghatározására alkalmazható a fémmikroszkóphoz illesztett
Q500MV típusú képelemző szoftver. Öntött állapotú
próbadarabok vizsgálatára is használható.
![Page 7: A DUNAFERR Zrt-nél gyártott acélolvadék tisztaságának vizsgálata csapolást követően](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062516/56812a44550346895d8d75cd/html5/thumbnails/7.jpg)
Zárványvizsgálati eredmények-1
Al2O3 zárványfelhő öntött próbadarabban, N=100X
Zárványok jellemző területe az öntött próbadarabban
Számítógépes kép-elemzéssel határoztuk meg az acélfürdőből vett próbadarabokban előforduló zárványok jellemző méretét.
![Page 8: A DUNAFERR Zrt-nél gyártott acélolvadék tisztaságának vizsgálata csapolást követően](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062516/56812a44550346895d8d75cd/html5/thumbnails/8.jpg)
Zárványvizsgálati eredmények-2 A SEM-EDS (pásztázó elektronmikroszkópia és energiadiszperzív
röntgenspektrometria) vizsgálatokat az egyes zárványok kémiai
összetételének megismerésére alkalmaztuk.
Al2O3 zárványfelhő öntött próbadarabban,N=500X(A képen a zárványok EDS spektruma is látható)
elem tömeg%
Al 63,36
O 24,19
Fe 12,15
Zárványfelhő mikroszondás mérésének eredménye
→
![Page 9: A DUNAFERR Zrt-nél gyártott acélolvadék tisztaságának vizsgálata csapolást követően](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062516/56812a44550346895d8d75cd/html5/thumbnails/9.jpg)
Komplex zárvány jellemző alakja töretfelületen, illetve a pontbeli
kémiai összetétel meghatározásának (EDS mérés) eredménye
Zárványvizsgálati eredmények-3
![Page 10: A DUNAFERR Zrt-nél gyártott acélolvadék tisztaságának vizsgálata csapolást követően](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062516/56812a44550346895d8d75cd/html5/thumbnails/10.jpg)
Optikai emissziós spektrometria és impulzus magasságválogatásos eljárás (OES-PDA) jellemzői-1
• Hagyományos OES eljárás: a vizsgálandó minta atomjait
szikragerjesztés éri, melynek hatására a minta a kémiai
összetételére jellemző hullámhosszúságú fényt emittál.• Gerjesztési periódus: néhány ezer szikra gerjesztő hatása. • Az OES módszert kombinálva az impulzus magasságválogatásos
(PDA) eljárással korszerű, gyors vizsgáló módszerhez jutunk. • Ennek lényege, hogy a mintát 400 Hz frekvenciával szikráztatják és
minden egyes szikra után mérik a különböző csatornák jeleinek (a
különböző elemek által adott jelek) nagyságát.
![Page 11: A DUNAFERR Zrt-nél gyártott acélolvadék tisztaságának vizsgálata csapolást követően](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062516/56812a44550346895d8d75cd/html5/thumbnails/11.jpg)
• OES-PDA eljárás esetén a különböző elemek által adott jelek
vizsgálata külön-külön történik, így lehetőség van a közöttük
lévő kapcsolat (korreláció) felderítésére.
• Az eljárás során alkalmazható speciális program (SparkDAT)
segítségével lehetőség nyílik akár a komplex zárványok kémiai
összetételének pontos és gyors megismerésére.
• Különböző algoritmusok alkalmazása lehetővé teszi a
zárványok számának, méretének és térbeli eloszlásának
megismerését.
Optikai emissziós spektrometria és impulzus magasságválogatásos eljárás (OES-PDA) jellemzői-2
![Page 12: A DUNAFERR Zrt-nél gyártott acélolvadék tisztaságának vizsgálata csapolást követően](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062516/56812a44550346895d8d75cd/html5/thumbnails/12.jpg)
ARL 4460 típusú optikai emissziós spektrométer
![Page 13: A DUNAFERR Zrt-nél gyártott acélolvadék tisztaságának vizsgálata csapolást követően](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062516/56812a44550346895d8d75cd/html5/thumbnails/13.jpg)
Zárványvizsgálat OES-PDA módszerrel-1
Az alumínium illetve az oxigén csatornán egyidejűleg kapott jelek
A különböző elemek
csatornáin kapott
jelek közötti kor-
reláció mutatja a
zárványok jelenlétét.
A diagramok y
tengelye az egyes
szikrák esetében
kapott intenzitás
nagyságát mutatja az
adott elemre
vonatkozóan. Az x
tengelyen a szikrák
száma látható.
![Page 14: A DUNAFERR Zrt-nél gyártott acélolvadék tisztaságának vizsgálata csapolást követően](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062516/56812a44550346895d8d75cd/html5/thumbnails/14.jpg)
Zárványvizsgálat OES-PDA módszerrel-2
Mennyiségi
meghatározás:
valamely szikra elosz-
lásából szerkeszthető
zárványossági diag-
ram
![Page 15: A DUNAFERR Zrt-nél gyártott acélolvadék tisztaságának vizsgálata csapolást követően](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062516/56812a44550346895d8d75cd/html5/thumbnails/15.jpg)
Következtetések, további célok
•Az OES-PDA módszer alkalmazásával pontosan meg lehet határozni
az acélfürdőből vett minta zárványosságát. A módszer gyorsasága
lehetőséget ad arra, hogy a kapott tisztasági értékek ismeretében az
üstmetallurgiai kezelés paramétereit pontosítsák, növelve ezzel az
esélyt a tisztább acéltermékek előállítására.
•A hagyományos metallográfiai módszerekkel kombinálva az OES-
PDA eljárást, komplex zárványvizsgálati rendszer állítható fel. A
vizsgálati eredményekből levonható következések segítségével az
egyes üstmetallurgiai kezelések hatékonysága meghatározható.
•Az elvégzett kísérletek ismeretében pontosítjuk a vizsgálatok
paramétereit (előkészítési lépések OES-PDA vizsgálathoz,
számítógépes képelemzéshez készített makroprogram egyes
lépéseinek finomítása).
![Page 16: A DUNAFERR Zrt-nél gyártott acélolvadék tisztaságának vizsgálata csapolást követően](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062516/56812a44550346895d8d75cd/html5/thumbnails/16.jpg)
Köszönjük a figyelmet!