低倍标准的全面诠释及美国标准简介

成 因
斑点状偏析的成因
斑点状偏析的形成主要与浇铸条件和钢液 的质量有关，钢液中气体过饱和析出，钢液粘 稠未能及时上浮而引起易偏析的元素局部集聚， 形成斑点状偏析。钢锭凝固时，钢中气体与模 壁接触时，钢锭表面形成小气泡，被一层凝固 的金属盖上，气泡阻碍了热消散，在泡后面保 留着部分未凝固的钢液，这些地方富集了易熔 组元，而被沾污，凝固后形成边缘斑点状偏析。 浇铸温度过高，注速快也是斑点状偏析的形成 原因之一。
锭 型 偏 析
锭型偏析
特征：在酸浸试片上呈腐蚀较深的，并由暗点和 空隙组成的，与原锭型横截面形状相似的框带， 一般为方形。 产生原因：在钢锭结晶过程中由于结晶规律的影 响，柱状晶区与中心等轴晶区交界处的成分偏析 和杂质聚集所致。 评定原则：根据方框形区域的组织疏松程度和框 带的宽度加以评定。必要时可测量偏析框边距试 片表面的最近距离。
概况3
国内外低倍标准的介绍
我国第一个用于评定结构钢低倍组织的标准为Y B49—64，它是在前苏联相关标准的基础上制定而成 的。1972年至1979年，8年期间进行了第一次修订， 并上升为国家标准，即GBl979-80，该标准在1987年 冶金部组织进行的标准水平等级评审中，被评为国 际一般水平。 GBl979-80结构钢低倍组织缺陷评级 图规定了用酸蚀法评定钢的低倍组织缺陷，该标准 共有12种缺陷类型，56张评级图谱或典型图谱，适 用于评定碳素结构钢、合金结构钢、弹簧钢，双方 协议也可评定其它钢类。
其它文献：中心疏松的产生可以看成是铸坯两面的
柱状晶向中心生长，碰到一起造成了“搭桥”， 阻止了桥上面的钢水向桥下面钢液凝固收缩的补
中 心 疏 松 的 危 害
中心疏松的危害和控制
在铸坯轧制时，当压缩比为3-5时，中心疏松就可焊合 对成品性能并无危害，但对用于穿无缝钢管的铸坯，中心 疏松是很有害的，可能会造成钢管内表面缺陷。铸坯中心 疏松严重时还会伴随着严重的中心偏析，对产品性能的危 害是很大的。 所有能够扩大铸坯等轴晶的各种措施，都可减轻中心 疏松的产生。扩大铸坯等轴晶区最有效的方法是在接近于 钢种的液相线温度（凝固温度）浇注。但是太低的钢水过 热度会冻死水口，因此一般把中间包钢水的过热度限制在 20-30℃。二是在结晶器内添加微型冷却剂，如铁粉、小废 钢等，以减少钢水过热度。三是在二次冷却区采用弱冷却。 四是在结晶器内加入形核剂。五是采用外力（如电磁搅拌） 把正在生长的柱状晶打碎。
斑点状 改名原 因
斑点状偏析改名原因
“点偏”这种低倍缺陷不同于缩管、翻皮、夹杂等不允 许缺陷在酸浸试片上特征明显，而容易与“疏松”这些低 倍组织缺陷混淆。由于此缺陷的出现会引起硬度不均、降 低钢的力学性能，影响零件的加工质量。因此准确评定 “点偏”是低倍组织评定的一个主要检验。所以有必要正 确认识“点偏”这种低倍缺陷。点状偏析严重时，往往伴 随气泡出现，有人认为钢液中气体的较大量存在是钢锭凝 固时杂质析集的主要因素之一。由于结晶条件不同，点状 偏析在横截面试片上呈十字形、方框形及心形点偏，一般 多分布在边缘区域，根据金相检验证明，点状偏析的含碳 量和含硫量超过正常成分(即正偏析)，同时夹杂物也较多。
简 介
标准的介绍
GB/T 1979-2001共分七章，规定了结构钢酸浸低倍 组织缺陷的分类、特征、产生原因及评定原则、评级 图分类及适用范围、评定方法和检验报告。适用于碳 素结构钢、合金结构钢等锻制或轧制的钢材横截面酸 浸低倍组织中允许及不允许的缺陷，根据供需双方的 协议，本标准也可用作评定其他钢材的低倍组织缺陷。 GB/T 1979-2001标准共规定了15种低倍组织缺陷， 比旧标准增加了3种。新标准将原“点状偏析”改称为 “斑点状偏析”，将原“非金属夹杂物(肉眼可见的) 及夹渣”改为“非金属夹杂物(目视可见的)及夹渣”。 其他缺陷名称没有变化。新标准在旧标准基础上增加 了“白亮带”、“中心偏析”及“帽口偏析”三种缺
白 亮 带 是 什 么
白亮带的组成
连铸过程中广泛采用电磁搅拌来改善连铸钢坯的中心疏松 和中心偏析等缺陷．并取得了良好的效果。但电磁搅拌后经常 在连铸钢坯上产生白亮带。该白亮带位于连铸钢坯的横断面上， 经酸浸后呈现出一个颜色较浅的亮框。在白亮带区域．平衡分 配系数小于1的溶质(碳、硫等)含量较低．即发生了这些溶质 的负偏析。由于碳含量羝，使白亮带区域比较耐腐蚀，因此酸 浸后它的颜色较浅，从而呈现为白色亮带。负偏析的程度随电 磁搅拌强度的提高而增大。自亮带的外边界对应于钢坯进入搅 拌区时的凝固前沿；而它的内边界不一定对应于钢坯离开搅拌 区时的凝固前沿。在白亮带的内边界处，平衡分配系数小于1 的溶质含量较高，即发生这些溶质的正偏析，其偏析程度较负 偏析弱。钢坯经热加工后白亮带仍不能被消除，因此用户常认 为它可能对性能不利。
低 倍 检 验
低倍检验需要经验
随着生产的发展，大截面的钢材增多，在实际生产检验 中，常有200mm以上的大尺寸低倍试片，一定要注意将“斑 点状偏析”和“疏松点”区分开。低倍检验有别于其它带有 物理量的检验，在评定时，实际经验对缺陷的识别评级的评 定起着一定作用，而低倍组织缺陷评级图仅是一套低倍缺陷 的典型图片，它不可能与实际评定的试片在低倍形貌上尺寸 太小、形状、分布完全一致，因此它只能起着参照的作用。 应注意大尺寸试样出现的大的疏松点和小尺寸评级图点偏的 差异。所以说低倍缺陷的评定存在着极大的经验因素，对于 低倍组织缺陷仅以标准的简要描述去认识是不够的，它是常 年检验工作经验的积累，这就是低倍组织缺陷检验的特殊性。 作为检验部门，应在人员培训、经验交流，组织汇评等方面 努力，以提高低倍人员的检验水平。
封 面
GB/T1979-2001标准 全面解析及美国标准的简介
力 学 测 试
物 性 检 测
金属物理性能试验
力学性能：拉伸试验、冲击试验、弯曲试验、扭转试验、 硬度试验、撕裂试验、压扁试验、杯突试验、扩口试验、 卷边试验、磨损试验、疲劳试验。 低倍检验：低倍组织、断口检测、塔形发纹、无损检测 硫、磷印试验、不锈钢耐腐蚀试验。
D 1
锭型偏析评级图
分为四个规格：直径或者边长小于40mm，40-150mm 150-200mm， 200mm以上共四段16张
1级
D 2
锭型偏析评级图
2级
D3
锭型偏析评级图
3级
D 4
锭型偏析评级图
4级
斑 点 状 偏 析
斑点状偏析
特征：在酸浸试片上呈不同形状和大小的暗色斑 点，不论暗色斑点与气泡是否同时存在，这种暗 色斑点统称为斑点状偏析。当斑点分散分布在整 个截面上时称为一般斑点状偏析；当斑点存在于 试片边缘时称为边缘斑点状偏析。 产生原因：一般认为结晶条件不良，钢液在结晶 过程中冷却较慢产生的成分偏析。当气体和夹杂 物大量存在时，使斑点状偏析加重。 评定原则：以斑点的数量、大小和分布状况而定。
4级
图 片 一
边缘斑点状偏析评级图
1级
图 片 二
边缘斑点状偏析评级图
2级
图 片 三
边缘斑点状偏析评级图
3级
图 片 四
边缘斑点状偏析评级图
4级
实 际 1
斑点状偏析实际图
实 际 2
斑点状偏析实际图
白 亮 带
白亮带
特征:在酸浸试片上呈现抗腐蚀能力较强、组织致 密的亮白色或浅白色框带。 产生原因: 连铸坯在凝固过程中由于电磁搅拌不当,钢液凝固 前沿温度梯度减小,凝固前沿富集溶质的钢液流出 而形成的白亮带。它是一种负偏析框带,连铸坯成 材后仍有可能保留。 需要评定时记录白亮带框边距试片表面的最近距 离及带的宽度。
图片1
一般疏松评级图片
图片3套，分为 40-150mm、 150-200mm、 200mm以上规格 共12张
1级
图 片 2
一般疏松评级图片
2级
图 片 3
一般疏松评级图片
3级
图 片 4
一般疏松评级图片
4级
Βιβλιοθήκη Baidu
中 心 疏 松
中心疏松
特征：在酸浸试片的中心部位呈集中分布的空隙和暗点。 它和和一般疏松的主要区别是空隙和暗点仅存在于试样 的中心部位，而不是分散在整个截面上。 产生原因：钢液凝固时体积收缩引起的组织疏松及钢锭 中心部位因最后凝固使气体析集和夹杂物聚集较为严重 所致。 评定原则：以暗点和空隙的数量、大小及密集程度而定。
原 因 二
斑点状偏析改名原因
横向酸浸试片上呈现出的大小、形状不同的暗色斑点， 在国标中称为“点状偏析”，而在前苏联标准中称为“斑点 偏析”。我们认为就该缺陷而言，这两个名称“点状偏析” 和“斑点偏析”，后者更为确切些。在常说的简称中与其说 “点偏”不如说“斑偏”更为切合实际。因为我国当时的冶 金产品标准大都是沿用前苏联而来的，标准中所说“点状偏 析”实际上是指“斑点偏析”。在前苏联标准中也有“点状 不均匀性、点状偏析”这个名称，其实际指的是整个试样上 的细小圆的暗点，实际就是指的一般疏松的“疏松点”，这 种缺陷相当与国标中的“一般疏松”。此处的“偏析点”与 “斑点偏析”都是存在成分、组织的偏析，其本质差别主要 表现在“量”上，一个指的是“点”，另一个指的是“斑”。
图 片1 11
一般斑点状偏析评级图
斑点状偏析虽然是一个缺陷名词， 但分为一般斑点状偏析和边缘 斑点状偏析两组图片，每 种分40-150和150-200mm 两个规格，共16张图片。
1级
图 片2 22
一般斑点状偏析评级图
2级
图 片 3 3 3
一般斑点状偏析评级图
3级
图 片 4 4 4
一般斑点状偏析评级图
高倍检验：脱碳层、夹杂物、碳化物不均匀度、晶粒度、 显微组织。
概 况
国内外低倍标准的介绍
ISO国际标准 IS04969—1980规定了酸蚀试验方法 前苏联标准 FOCTl0243—1975钢低倍组织的试验 和评定方法规定了评定钢的宏观组织的试验方法，评 定方法和标准评级图。该标准采用了三种试样方法 (酸蚀法、断口法和硫印法)共有26种缺陷类型，136 张评级图谱，适用于评定连、模铸钢材。 美国ASTM标准 ASTM E381—1994钢棒、大、小钢坯 和锻件宏观浸蚀检验的标准方法规定了用酸蚀法评定 钢的宏观组织的试验，评定方法和标准评级图。该标 准共有24种缺陷类型，28张评级图谱或典型图谱，适 用于评定连、模铸棒材、大、小钢坯和锻件等钢产品。
概 况 2
国内外低倍标准的介绍
日本JIS标准 JIS G 0553-1983钢的低倍组织检验 方法规定了用酸蚀法检验钢的宏观组织的试验方法， 该标准共有11种缺陷类型，14张典型图谱，适用于 评定锻、轧钢材。 中国标准 我国钢的低倍检验方法和评定方法标准 分别是GB/T226-1991和GB/T1979-2001，前者规定了 低倍试样的制备、试剂类型、试验温度和酸蚀方法 等，后者规定了低倍评定方法。
图片11
中心疏松的评级图片
图片3套，分为 40-150mm、 150-200mm、 200mm以上规格， 共12张
1级
图 片 2 2
中心疏松的评级图片
2级
图 片 3 3
中心疏松的评级图片
3级
图 片 4 4
中心疏松的评级图片
4级
实际1
实际检验时的中心疏松
实际2
实际检验时的中心疏松
实际3
实际检验时的中心疏松
前 身
GB/T1979-2001的前身
建筑、桥梁等工程用钢结构一般采用普通结构钢 制成。钢中存在低倍组织缺陷将影响钢结构的使用性 能，因此，往往对其加以适当限制。用于评定钢低倍 组织的国家标准《结构钢低倍组织缺陷评级图》(GB/ T1979)于2001年进行首次修订。新标准于2002年5月1 日开始实施，并自实施之日起代替GB/T1979-1980旧 标准。 本次修订由宝钢、上海五钢有限公司等五单位负 责起草，原标准的部分条款得到不同程度的修改与补 充，增加了三种缺陷、三个评级图以及三章内容，标 准的内容更加完善、合理和规范。
缺 陷 名 称
标准规定的缺陷名称
共计15种缺陷的名称为：
一般疏松、 中心疏松、 锭型偏析、 斑点状偏析、 白亮带、 中心偏析、 帽口偏析、 皮下气孔、 残余缩孔、 翻皮、 白点、 轴心晶间裂缝、 内部气泡、 非金属夹杂物(目视可见的) 及夹渣、 异金属夹杂物。
一 般 疏 松 定 义
一般疏松
特征：在酸浸试片上表现为组织不致密，呈分散在整个 截面上的暗点和空隙。暗点多呈圆形或椭圆形，空隙在 放大镜下观察多为不规则的空洞或圆形针孔。这些暗点 和空隙一般出现在粗大的树枝状晶主轴和各次轴之间。 疏松区发暗而轴部发亮，当亮区和暗区的腐蚀程度差别 不大时，则不产生凹坑。 产生原因：钢液在凝固时，各结晶核心以树枝状晶形式 长大。在树枝状晶主轴和各次轴之间存在着钢液凝固时 产生的微空隙和析集一些低熔点组元、气体和非金属夹 杂物。这些微空隙和析集的物质经酸腐蚀后呈现组织疏松。 评定原则：根据分分散在整个截面上的暗点和空隙的数量、 大小及它们的分布状态，并考虑树枝状晶的粗细程度而定。