一种汽车外板用钢开裂缺陷原因的分析定位方法

技术领域

本发明属于缺陷分析技术领域，特别涉及一种汽车外板用钢开裂缺陷原因的分析定位方法。

背景技术

随着汽车工业向着轻量化的发展，对汽车外板质量提出了更高的要求，一方面汽车板的厚度越来越薄，另一方面汽车板的减薄率越来越大，这就导致在冲压过程中经常会出现开裂缺陷。众所周知，缺陷可能产生于生产流程中的任一环节，从板坯到热轧、酸轧至冷轧，缺陷形成和经历的工序多、流程长、周期长、因素多，前后道工序引起的缺陷交织在一起，导致缺陷难以辨识和判定，无法追溯缺陷来源。

发明内容

本申请的目的在于提供一种汽车外板用钢开裂缺陷原因的分析定位方法，以解决目前无法追溯缺陷来源的问题。

本发明实施例提供了一种汽车外板用钢开裂缺陷原因的分析定位方法，所述方法包括：

对待分析缺陷板的缺陷进行测量，得到缺陷信息；

根据缺陷信息对待分析缺陷板进行制样，以使制样的样品大小和缺陷的面积比满足设定比例，得到样品；

把样品进行预处理，得到样品本体；

把所述样品本体进行缺陷表面分析，得到表面分析结果；

把所述样品本体进行镶嵌，后进行截面分析，得到截面分析结果；

对所述样品本体的缺陷在设定倍数下进行金相分析，得到金相分析结果；

根据所述表面分析结果、截面分析结果和金相分析结果，确定开裂缺陷原因。

可选的，所述预设比例为1：15-20。

可选的，所述预处理包括：对所述样品进行脏污清洗，需要说明的是，清洗过程不能用超声波处理。

可选的，所述预处理还包括：对所述样品进行脱漆处理。

可选的，当所述样品本体为镀锌板时，所述把所述样品本体进行缺陷表面分析，得到表面分析结果，具体包括：

把所述样品本体进行第一缺陷表面分析，得到第一分析结果；

把所述样品本体进行锌层去除，得到无锌层样品；

把所述无锌层样品进行第二缺陷表面分析，得到第二分析结果；

根据所述第一分析结果和第二分析结果，得到表面分析结果。

可选的，所述第一缺陷表面分析采用的方式包括能谱点分析和/或能谱面分析；和第二缺陷表面分析采用的方式包括能谱点分析和/或能谱面分析。

可选的，所述能谱点分析中，缺陷处分析点的数量≥10个。

可选的，所述镶嵌的镶嵌物为胶木粉。

可选的，所述截面分析包括能谱点分析和/或能谱面分析。

可选的，所述设定倍数包括50倍、100倍、150倍、200倍、250倍和300倍。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明实施例提供的汽车外板用钢开裂缺陷原因的分析定位方法，通过缺陷表面分析、截面分析和金相分析相结合，能够准确的判断缺陷的来源，解决目前无法追溯缺陷来源的问题。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例提供的方法的流程图。

具体实施方式

下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。

在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

根据本发明一种典型的实施方式，提供了一种汽车外板用钢开裂缺陷原因的分析定位方法，所述方法包括：

S1.对待分析缺陷板的缺陷进行测量，得到缺陷信息；

具体而言，缺陷板取回来后，先确定开裂处在钢板的相对位置，是否存在掉落的异物，观测开裂表面，对缺陷进行宏观测量，包括长度、宽度等信息，并带标尺进行拍照，得到缺陷信息。

S2.根据缺陷信息对待分析缺陷板进行制样，以使制样的样品大小和缺陷的面积比满足设定比例，得到样品；

在一些实施例中，预设比例为1：15-20。

控制面积过大，占用分析空间，影响分析效率；控制面积过小，由于部分缺陷嵌入在基体内部，可能会破坏缺陷的完整性，影响分析的准确性。

具体而言，制成的样品大小要与缺陷成比例，面积比15≤S≤20。

S3.把样品进行预处理，得到样品本体；

在一些实施例中，预处理包括：对所述样品进行脏污清洗。

需要说明的是，清洗过程不能用超声波处理，容易将嵌入在基体的缺陷震掉，导致无法判断缺陷的真实原因。

在一些实施例中，预处理还包括：对所述样品进行脱漆处理。

当样品为镀漆样品时，需要对对镀漆样品进行脱漆，其中脱漆剂由氯代烃、酮、酯、醇、苯系物等溶剂混合而成，利用溶剂对覆盖物的渗透溶胀作用有效去除表面油漆，每次涂抹后保持1min再清洗，直至表面的漆料去除干净。

S4.把所述样品本体进行缺陷表面分析，得到表面分析结果；

在一些实施例中，当所述样品本体为镀锌板时，所述把所述样品本体进行缺陷表面分析，得到表面分析结果，具体包括：

S4.1.把所述样品本体进行第一缺陷表面分析，得到第一分析结果；

第一缺陷表面分析具体包括：对表面进行拍照，在电镜背散射视场下分别在放大50倍，100倍，200倍，500倍，对缺陷形貌进行拍照，并保存；对表面开展能谱点分析：在背散射模式下，对比分析缺陷和正常处的成分，缺陷处分析点数不得少于10个，对异常质点密集区域有面扫描成分分析；对表面开展面扫描分析：将缺陷放大至合适倍数(200～1000倍不等)，开展能谱面扫描分析。

S4.2.把所述样品本体进行锌层去除，得到无锌层样品；

具体而言，锌层去除采用的脱锌试剂包括盐酸溶液和缓蚀剂六次甲基四胺，其中浓盐酸和水的比例为1：1，每升稀释盐酸溶液中加入3.5g的六次甲基四胺。

S4.3.把所述无锌层样品进行第二缺陷表面分析，得到第二分析结果；

第二缺陷表面分析具体包括：对表面进行拍照，在电镜背散射视场下分别在放大50倍，100倍，200倍，500倍，对缺陷形貌进行拍照，并保存；对表面开展能谱点分析：在背散射模式下，对比分析缺陷和正常处的成分，缺陷处分析点数不得少于10个，对异常质点密集区域有面扫描成分分析；对表面开展面扫描分析：将缺陷放大至合适倍数(200～1000倍不等)，开展能谱面扫描分析。

S4.4.根据所述第一分析结果和第二分析结果，得到表面分析结果。

S5.把所述样品本体进行镶嵌，后进行截面分析，得到截面分析结果；

具体而言，镶嵌采用的截面镶嵌物为胶木粉，在130-160℃温度下保温8-15min。

截面分析具体包括：在缺陷附近的位置对钢基体沿轧制方向切割，确保平行切割、平行磨抛，并使用镶嵌粉镶嵌；逐渐磨掉钢基体暴露出缺陷，置于电镜中观察，使用能谱点分析和面扫描对缺陷开展检测；逐层磨掉钢基体直到缺陷完全消失，过程中根据需求，使用能谱点分析和面扫描对缺陷开展检测。

S6.对所述样品本体的缺陷在设定倍数下进行金相分析，得到金相分析结果；

金相分析具体包括：分别在50倍、100倍、150倍、200倍、250倍及300倍下观察试样的组织、晶粒度大小，以及缺陷附近锌层分布情况。

S7.根据所述表面分析结果、截面分析结果和金相分析结果，确定开裂缺陷原因。

下面将结合实施例、对照例及实验数据对本申请的汽车外板用钢开裂缺陷原因的分析定位方法进行详细说明。

实施例1

一种汽车外板用钢开裂缺陷原因的分析定位方法，所述方法包括：

S1.对待分析缺陷板的缺陷进行测量，得到缺陷信息；

待分析缺陷板缺陷样板已镀漆，为镀锌板。缺陷处为开裂的长条状，无掉落的异物，缺陷的长和宽分别为约1.5mm和1mm。

S2.根据缺陷信息对待分析缺陷板进行制样，以使制样的样品大小和缺陷的面积比满足设定比例，得到样品；

根据缺陷的长和宽分别为约1.5mm和1mm，剪切的试样为30mm

S3.把样品进行预处理，得到样品本体；

对试样周边脏污进行了清洗，并用脱漆剂清洗了10次。

S4.把所述样品本体进行缺陷表面分析，得到表面分析结果；

S5.把所述样品本体进行镶嵌，后进行截面分析，得到截面分析结果；

S6.对所述样品本体的缺陷在设定倍数下进行金相分析，得到金相分析结果；

在扫描电镜下放大至1000倍观察缺陷，并对缺陷处进行能谱分析，发现为钙铝酸盐成分。

S7.根据所述表面分析结果、截面分析结果和金相分析结果，确定开裂缺陷原因。

根据钙铝酸盐成分可判断缺陷来源于钢包卷渣，经验证判断结果准确。

实施例2

一种汽车外板用钢开裂缺陷原因的分析定位方法，所述方法包括：

S1.对待分析缺陷板的缺陷进行测量，得到缺陷信息；

待分析缺陷板缺陷样板无镀漆，为镀锌板。缺陷处为开裂的椭圆状，无掉落的异物，椭圆缺陷的长轴和宽轴分别为约1mm和0.8mm。

S2.根据缺陷信息对待分析缺陷板进行制样，以使制样的样品大小和缺陷的面积比满足设定比例，得到样品；

根据缺陷的长和宽分别为约1mm和0.8mm，剪切的试样为12mm

S3.把样品进行预处理，得到样品本体；

对试样周边脏污进行了清洗。

S4.把所述样品本体进行缺陷表面分析，得到表面分析结果；

S5.把所述样品本体进行镶嵌，后进行截面分析，得到截面分析结果；

S6.对所述样品本体的缺陷在设定倍数下进行金相分析，得到金相分析结果；

在扫描电镜下放大至900倍观察缺陷，并对缺陷处进行能谱分析，发现为氧化铝成分。

S7.根据所述表面分析结果、截面分析结果和金相分析结果，确定开裂缺陷原因。

根据氧化铝成分可判断缺陷来源于水口堵塞物脱落，经验证判断结果准确。

实施例3

一种汽车外板用钢开裂缺陷原因的分析定位方法，所述方法包括：

S1.对待分析缺陷板的缺陷进行测量，得到缺陷信息；

待分析缺陷板缺陷样板无镀漆，为镀锌板。缺陷处为开裂的圆坑状，缺陷已脱落，圆缺陷的长和宽分别为约1mm和1mm。

S2.根据缺陷信息对待分析缺陷板进行制样，以使制样的样品大小和缺陷的面积比满足设定比例，得到样品；

根据缺陷的长和宽分别为约1mm和1mm，剪切的试样为18mm

S3.把样品进行预处理，得到样品本体；

对试样周边脏污进行了清洗。

S4.把所述样品本体进行缺陷表面分析，得到表面分析结果；

S5.把所述样品本体进行镶嵌，后进行截面分析，得到截面分析结果；

S6.对所述样品本体的缺陷在设定倍数下进行金相分析，得到金相分析结果；

在扫描电镜下放大至800倍观察缺陷，并对缺陷处进行能谱分析，发现为Fe成分，无夹杂物的成分。

S7.根据所述表面分析结果、截面分析结果和金相分析结果，确定开裂缺陷原因。

截面处仅为Fe，无氧化铁；金相分析，在缺陷边缘存在明显的晶粒变形，与基体晶粒均匀的晶粒存在明显的差别。

根据截面和金相的结果可判断缺陷来源于冷轧镀锌后的异物压入，经验证判断结果准确。

对比例1

一种汽车外板用钢开裂缺陷原因的分析定位方法，所述方法包括：

S1.对待分析缺陷板的缺陷进行测量，得到缺陷信息；

待分析缺陷板缺陷样板已镀漆，为镀锌板。缺陷处为开裂的长条状，无掉落的异物，缺陷的长和宽分别为约1.5mm和1mm。

S2.根据缺陷信息对待分析缺陷板进行制样，以使制样的样品大小和缺陷的面积比满足设定比例，得到样品；

根据缺陷的长和宽分别为约1.5mm和1mm，剪切的试样为10mm

S3.把样品进行预处理，得到样品本体；

对试样周边脏污进行了清洗，并用脱漆剂清洗了10次。

S4.把所述样品本体进行缺陷表面分析，得到表面分析结果；

S5.把所述样品本体进行镶嵌，后进行截面分析，得到截面分析结果；

S6.对所述样品本体的缺陷在设定倍数下进行金相分析，得到金相分析结果；

在扫描电镜下放大至1000倍观察缺陷，并对缺陷处进行能谱分析，缺陷处为Fe，无夹杂成分。

S7.根据所述表面分析结果、截面分析结果和金相分析结果，确定开裂缺陷原因。

截面处仅为Fe，无氧化铁；金相分析，无脱碳层和晶粒变形。

根据上述分析，无法判断缺陷来源。

在对截取的试样以外对应的样品重新进行截取分析：

S1.对待分析缺陷板的缺陷进行测量，得到缺陷信息；

待分析缺陷板缺陷样板已镀漆，为镀锌板。缺陷处为开裂的长条状，无掉落的异物，缺陷的长和宽分别为约1.5mm和1mm。

S2.根据缺陷信息对待分析缺陷板进行制样，以使制样的样品大小和缺陷的面积比满足设定比例，得到样品；

根据缺陷的长和宽分别为约1.5mm和1mm，剪切的试样为25mm

S3.把样品进行预处理，得到样品本体；

对试样周边脏污进行了清洗，并用脱漆剂清洗了10次。

S4.把所述样品本体进行缺陷表面分析，得到表面分析结果；

S5.把所述样品本体进行镶嵌，后进行截面分析，得到截面分析结果；

S6.对所述样品本体的缺陷在设定倍数下进行金相分析，得到金相分析结果；

在扫描电镜下放大至1000倍观察缺陷，并对缺陷处进行能谱分析，发现为氧化铝成分。

S7.根据所述表面分析结果、截面分析结果和金相分析结果，确定开裂缺陷原因。

根据氧化铝成分可判断缺陷来源于水口堵塞物脱落，经验证第一次分析过程错误，导致缺陷原因无法分析清楚。

对比例2

一种汽车外板用钢开裂缺陷原因的分析定位方法，所述方法包括：

S1.对待分析缺陷板的缺陷进行测量，得到缺陷信息；

待分析缺陷板缺陷样板无镀漆，为镀锌板。缺陷处为开裂的椭圆状，无掉落的异物，椭圆缺陷的长轴和宽轴分别为约1mm和0.6mm。

S2.根据缺陷信息对待分析缺陷板进行制样，以使制样的样品大小和缺陷的面积比满足设定比例，得到样品；

根据缺陷的长和宽分别为约1mm和0.6mm，剪切的试样为12mm

S3.把样品进行预处理，得到样品本体；

对试样周边脏污进行了清洗，不适用超声波振动清洗。

S4.把所述样品本体进行缺陷表面分析，得到表面分析结果；

缺陷处为氧化铝成分。

S5.把所述样品本体进行镶嵌，后进行截面分析，得到截面分析结果；

截面处为氧化铝成分。

S6.对所述样品本体的缺陷在设定倍数下进行金相分析，得到金相分析结果；

在扫描电镜下放大至950倍观察缺陷，并对缺陷处进行能谱分析，缺陷处为Fe，无夹杂成分。

S7.根据所述表面分析结果、截面分析结果和金相分析结果，确定开裂缺陷原因。

根据上述分析，无法判断缺陷来源。

对另一处缺陷进行重新分析：

一种汽车外板用钢开裂缺陷原因的分析定位方法，所述方法包括：

S1.对待分析缺陷板的缺陷进行测量，得到缺陷信息；

待分析缺陷板缺陷样板无镀漆，为镀锌板。缺陷处为开裂的椭圆状，无掉落的异物，椭圆缺陷的长轴和宽轴分别为约1.2mm和0.6mm。

S2.根据缺陷信息对待分析缺陷板进行制样，以使制样的样品大小和缺陷的面积比满足设定比例，得到样品；

根据缺陷的长和宽分别为约1mm和0.6mm，剪切的试样为15mm

S3.把样品进行预处理，得到样品本体；

对试样进行超声波清洗。

S4.把所述样品本体进行缺陷表面分析，得到表面分析结果；

缺陷处为Fe，无夹杂成分。

S5.把所述样品本体进行镶嵌，后进行截面分析，得到截面分析结果；

截面处为Fe，无夹杂成分。

S6.对所述样品本体的缺陷在设定倍数下进行金相分析，得到金相分析结果；

在扫描电镜下放大至300倍观察缺陷，并对缺陷处进行能谱分析，无脱碳，晶粒正常。

S7.根据所述表面分析结果、截面分析结果和金相分析结果，确定开裂缺陷原因。

根据氧化铝成分可判断缺陷来源于水口堵塞物脱落，经验证第一次分析过程错误，导致缺陷原因无法分析清楚。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少还具有如下技术效果或优点：

本发明实施例提供的方法通过缺陷表面分析、截面分析和金相分析相结合，能够准确的判断缺陷的来源，解决目前无法追溯缺陷来源的问题。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。