工業用高強度低合金鋼における介在物進化追跡とインテリジェント清浄度制御を可能にする機械視覚強化フレームワーク

科学分野:

• 冶金工学
• 材料科学
• 分析化学

背景:

• 高強度低合金（HSLA）鋼における非金属介在物は、性能に大きく影響します。
• 従来の.,方法では、大規模コンポーネントにおける正確な介在物特性評価に苦労しています。
• 品質管理のためには、処理全体を通じた介在物の挙動を理解することが不可欠です。

研究 の 目的:

• 高強度低合金鋼における非金属介在物の自動化された全プロセス分析のための統合システムを開発すること。
• 電極から鍛造ビレットまでの介在物の進化と分布を調査すること。
• 高強度低合金鋼の生産プロセスの最適化のための洞察を提供すること。

主な方法:

• 運動制御、光学イメージング、レーザー分光分析を組み合わせた統合分析システムの開発。
• 消耗電極、電解スラグ再溶解（ESR）インゴット、鍛造ビレットの工業プロセスチェーン全体にわたる体系的なサンプリングと分析。
• YOLOv11検出モデルとスペクトルフィードバックを備えたインテリジェント分析フレームワークの使用。

主要な成果:

• 電解スラグ再溶解（ESR）は、タイプD介在物を効果的に低減しました。
• タイプCケイ酸塩介在物は、凝固ダイナミクスによりESRインゴット尾部で有意に濃縮されました。
• その後の鍛造により、 상당한 精製と分散が達成され、ビレット尾部で高純度が達成されました。

結論:

• 開発されたシステムは、メートルスケールの高強度低合金鋼サンプルにおける介在物の迅速かつ自動化された組成分析を可能にします。
• ESRと鍛造が介在物制御において果たす役割を強調する、主要なプロセス洞察が得られました。
• 高強度低合金鋼における制御可能な欠陥レベルの達成のための強化されたプロセス戦略とインテリジェント分析フレームワークが提案されました。