钢中非金属夹杂物介绍

• 对于所给定的各类夹杂物的级别，可用所有视场的全套数 据，按专门的方法来表示其结果，如根据双方协议规定总 级别itot或平均级别imoy.
试验报告
A类硫化物 0.5级
A类硫化物 1级
B类夹杂物 0.5级
B类夹杂物 1级
C类夹杂物 0.5级
C类夹杂物 1级
D类夹杂物 0.5级
D类夹杂物 1级
• DS类（单颗粒球状类）：圆形或近似圆形，直径≥13um 的单颗粒夹杂物。
夹杂物宽度
夹杂物评定方法
• 标准：GB/T10561-2005 • 方法：对比法和图像分析法
对比法：将所观察的视场与标准图谱进行对比，并分别对 每类夹杂物进行评级。
评级图片相当于100倍下纵向抛光平面上面积为 0.50mm2正方形视场。
DS类夹杂物 0.5级
DS类夹杂物 1级
带状组织
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• 溶解在钢液中的氧、硫、氮等杂质元素在降温和凝固时， 由于溶解度的降低，与其他元素结合以化合物形式从液相 或固溶体中析出，最后留在钢锭中。
以上这两种情况生成的夹杂物统称为内生夹杂物。内 生夹杂物分布比较均匀，颗粒也较小，正确的操作和合理 的工艺措施可以减少其数量和改变其成分、大小和分布情 况，但一般来说是不可避免的。
标准图谱分为五大类，对于非传统类型夹杂物的评定也 可通过将其形状与上述五类夹杂物进行比较，并注明其化 学特征。例如：Dsulf表示球状硫化物。
沉淀相类如氮化物、硼化物也可按上述方法评定。 对非传统的夹杂物可采用＞100倍放大倍数进行检验， 确定化学特征。
取样
• 用于测量夹杂物含量试样的抛光面面积约为200mm2 （ 20mm×10mm），并平行于钢材纵轴，位于钢材外表面 到中心的中间位置。
• 直径或边长≤25mm的钢棒，检验面为通过直径的整个截 面，其长度应保证得到约200mm2的检验面。
• 厚度大于50mm的钢板，检验面位于宽度1/4和从钢板表 面到中心之间的中间位置，检验面为钢板厚度的1/4截面
试验方法
• A法：应检验整个抛光面。对于每一类夹杂物，按细系和 粗系记下与所检验面上最恶劣视场相符合的标准图片的级 别数。
按变形能力
非金属夹杂物
脆性夹杂物
塑性夹杂物
不变形夹杂物
Al2O3
FeS、MnS 2MnO.SiO2
SiO2
按形态与分布分类
非金属夹杂物
A类 硫化物类
B类 氧化铝类
C类
D类
DS类
硅酸盐类 球状氧化物类 单颗粒球状类
夹杂物显微特征
• A类（硫化物类）：具有高的延展性，有较宽范围形态比 的单个灰色夹杂物，一般端部呈圆角。
• B类（氧化铝类）：大多数没有变形，带角的，形态比小 （一般＜3），黑色或带蓝色的颗粒，沿轧制方向排成一 行，至少有3个颗粒。
• C类（硅酸盐类）：具有高的延展性，有较宽范围形态比 （一般≥3）的单个黑色或深灰色夹杂物，一般端部呈锐 角
• D类(球状氧化物类）：不变形，带角或圆形的，形态比小 （一般＜3），黑色或带蓝色的，无规则分布的颗粒
主要内容
内生夹杂物与外来夹杂物 化分、变形能力、形态与分布
各类夹杂物的显微特征 评定的标准与方法
定义
• 非金属夹杂物是一种非金属的化合物，它是钢材在脱氧过 程和钢液凝固过程中产生的。
非金属夹杂物的来源
• 内生夹杂物 钢在冶炼过程中，脱氧反应会产生氧化物等产物，若这
些产物在钢液凝固前未浮出，将留在钢中。
• 外来夹杂物
• 钢在冶炼和浇注过程中悬浮在钢液表面的炉渣、或由炼 钢炉、出钢槽和钢包等内壁剥落的耐火材料或其他夹杂物 在钢液凝固前未及时清除而留于钢中。它是金属在熔炼过 程中与外界物质接触发生作用产生的夹杂物。
• 这类夹杂物一般特征是外形不规则，尺寸比较大，也没 有规律，又称为粗夹杂。这类夹杂物通过正确的操作是可 以避免的。
非金属夹杂物对性能影响
• 使用性能的影响： 1、疲劳性能↓ 2、冲击韧性↓ 塑性↓ 3、耐腐蚀性↓
• 对工艺性能的影响： 1、对锻造和冷加工、淬火加热和焊接过程易开裂。 2、轧制后表面质量以及磨削后零件表面粗糙度降低。
按化学成分分类
非金属夹杂物
硫化物类
氧化物类
硅酸盐类
氮化物
FeS、MnS FeO 、Al2O3 2MnO.SiO2 TiN、ZrN
• 对于个别的夹杂物和串（条）状夹杂物，如果其长度超过 视场的边（0.710mm），或宽度或直径大于粗系最大值 则应当作超尺寸（长度、宽度或直径）夹杂物进行评定， 并分别记录。但是这些夹杂物仍纳入该视场的评级。
• 如果使用目镜检验夹杂物，则应在显微镜的适当位置上放 置试验网格，以使在图像上试验框的面积是0.5mm2。
• 取样方法应在产品标准或协议中规定。对于板材，检验面 应近似位于其宽度的四分之一处。
• 如产品标准没有规定，取样方法如下：
• 直径或边长大于40mm的钢棒或钢坯：检验面为钢材外表 面到中心的中间位置的部分径向截面。
• 直径或边长大于25mm、小于等于40mm的钢棒或钢坯： 检验面为通过直径的截面的一半（由试样中心到边缘）。
• A法表示与每类夹杂物和每个宽度系列夹杂物最恶劣视场 相符合的级别。在每类夹杂物代号后再加上最恶劣视场的 级别，用字母e表示出现粗系的夹杂物，s表示出现超尺寸 夹杂物。 例如：A2，B1e，C3，D1，B2.5s，DS0.5。 用于表示非传统类型的夹杂物下标应注明其含义。如Dcas
。
• B法表示给定观察视场数N中每类夹杂物Fra Baidu bibliotek每个宽度系列 夹杂物在给定级别上的视场总数。
• B法：应检验整个抛光面。试样每一个视场同标准图片相 对比，每类夹杂物按细系或粗系记下与检验视场最符合的 级别数。 为降低费用，可以通过研究，减少检验视场数，并使之 分布合理，然后做局部检验。
通则
• 将每一个观察的视场与标准评级图谱进行对比。如果一个 视场处于两相邻标准图片之间时，应记录较低的一级。
钢中非金属夹杂物
吕秀乾
问题
• 什么是非金属夹杂物？ • 非金属夹杂物的来源有哪些？ • 非金属夹杂物对钢材的性能有哪些影响？ • 按分布和形态划分，传统的非金属夹杂物有哪几类？ • A+C≤2.0，B+D≤2.0，A+B+C+D+DS≤4.5？ • 如何辨别非金属夹杂物？ • 非金属夹杂物取样时应注意什么问题？ • 如何对非金属夹杂物进行评级？