非金属夹杂物

第一讲 非金属夹杂物
概念 钢中存在的非金属化合物，如 氧 化物、硫化物、氮化物、硅酸物等都是独 立存在的相，统称为非金属夹杂物。
来源 主要是由脱氧产物和钢液凝固时 ，由于一系列物化反应所形成的各种夹杂 物组成。
非金属夹杂物
相关标准 GB/T 10561-2005 ISO 4967:2013(E) ASMT E45-13 DIN 50602-1985
评级原则： 每类分别评级
根据非金属夹杂物颗粒宽度的不同分成两 个系列，即粗系、细系 (DS除外) 。
每个系列由表示夹杂物含量递增的六级图 片组成，即0.5级～3.0级。，这些级别随着 夹杂物的长度或串（条）状夹杂物的长度 （A,B,C类），或夹杂物的数量（D类）， 或夹杂物的直径（DS类）的增加而递增。
表1 评级界限最小值
评级 图级 A总长度 别i μ m
0.5 37
夹杂物类别
B总长度 C总长度
μm
μm
17
18
D数量 个
1
DS直径 μm
13
1.0 127
77
76
4 19
1.5 261
184
176 9 27
2.0 436
343
320 16 38
2.5 649
555
510 25 53
3.0
898
822
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— 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)的单个呈黑色 或深灰色夹杂物 ，一 般 端 部 呈 锐 角；
D法：例如 A类夹杂物6个试样的评级数据
：
1 2 3 4 5 6平均细系 平均粗系
0.5
细系 粗系
20 10
15 13
18 12
22 11
19 10
16 9
18.3
10.8
1
细系 粗系
10 3
8 2
5 19 15 16 10 17 2 1
1.5
细系 粗系
2
细系 粗系
2.5
细系 粗系
非金属夹杂物 DIN 50602
评定规则不同2：对于A法 ，需要计算一个 平均值(6个试样的)。
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评定规则不同3：对于D法 ，可以如下图的 检验方式检验每个视场。如果某夹杂物不 全在视场里面，只能按照下面的评定方式 评定。
该视场评 一个级别
不能把这 个夹杂物 评为一个 级别
该视场评 一个级别
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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 ：A 2,B1e,C3,D1,B2.5s,DS0.5。
强调一条：A法检验时允许移动夹杂物到视 场中间，让更多的夹杂物处于这个视场里 面。从而评出最严重的夹杂物。
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例如：球状硫化物可作为D类夹杂物评定， 但在试验报告中应加注一个下标 如：Dsulf 表示；Dcas表示球状硫化钙；DRES表示球状 稀土硫化物：DDup表示球状复相夹杂物，如 硫化钙包裹着氧化铝。
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沉 淀 相 类如硼化物、碳化物、碳氮化合物 或氮化物的评定，也可以根据它们的形态 与上述五类夹杂物进行比较，并按上述的 方法表示它们的化学特征。
每个视场大小为0.5mm2，一般按照正方形 71 × 71规格，圆形基本上不采用。
一般都是将观察到的夹杂物与标准图谱进 行对比。如果观察到的夹杂物处于两相邻 标准图片之间时，应记录较低的一级。
注：比较都是比较量化的，每个标准图片 都有宽度（厚度）、长度或者直径、个数 的。见表1和表2
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评级表中。 类似于GB/T 10561-2005 B法的一种统计方
法。
最后的公式： 总和值K=（第二之间和×1000）/总检测面积 见DIN 50602 表7.
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imoy = itot /N 式 中 ：N 为所观察视场的总数。
非金属夹杂物 ASTM E45-13
关于微观夹杂物检测 E45方法有A、B、C、 D、E五种方法
A法：最恶劣视场法。和国标的A法差不多 D法：低夹杂物含量法。和国标的B法差不多 每个试样的检测面积至少为160mm2，每个
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例如 ：A 类夹杂物
级 别 为 0.5的视场数为n1;级 别 为 1的视 场数为n2;级 别 为 1.5的视场数为n3;级 别 为 2的视场数为n4；级 别 为 2.5 的视场数 为n5; 级 别 为 3的视场数为n6。
则itot= (n1X 0.5 )十(n2X 1)十(n3X 1.5)十 (n4X2)+(n5X 2.5)十(n6X 3)
B法：应 检 验 整个抛光面。试样每一视场 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（标 准图片旁边所示的级别数）
表示 给 定 观察视场数(N)中每类夹杂物及 每个宽度系列夹杂物在给定级别上的视场 总数。
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) 。
视场还是0.5mm2（0.71mm×0.71mm）。 一般规定为6个试样。 如果夹杂物长度在在两个级别之间时，四舍
五入到最近级别。
评定规则不同1：对于A、B、C类夹杂物， 如果两条夹杂物具有一定的纵向间距和横 向间距，视为一条夹杂物的评定条件为： 国标规定的横向偏移距离为≤10μm，美标 规定的横向偏移距离为≤15μm，两标准的 纵向距离均为≤40μm。
等级的表示方法为 如 4.5级表示4系列第5级 别
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评级：我个人经验，按照表2的面积A来计算 ，A=夹杂物长度l×பைடு நூலகம்度b，同时结合表3.
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表2和表3都是DIN 50602 标准中的表2和3.
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K法 如K4表示：凡是夹杂物在4级及以上的均要
计算入评级表中。 K2：凡是夹杂物在2级及以上的均要计算入
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— 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 ；
— DS 类 （ 单颗粒球状类）：圆形或近似 圆形，直径≥13μm的单颗粒夹杂物。
先认识一下夹杂物
非金属夹杂物
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。
非金属夹杂物
非金属夹杂物
如果 一 个 串（条）状夹杂物内夹杂物的宽 度不同，则应将该夹杂物的最大宽度视为 该串（条）状夹杂物的宽度。
举例
非金属夹杂物
GB/T 10561 的方法：A法和B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。
746 36 76
(＜1181) (＜1147)(＜1029)(＜49)(＜107)
非金属夹杂物
表2 夹杂物宽度
细系
粗系
类别 最小宽度 最大宽度 最小宽度 最大宽度
μm
μm
μm
μm
A2
4
＞4
12
B2
9
＞9
15
C2
5
＞5
12
D3
8
＞8
13
注：D类夹杂物的最大尺寸定义为直径
非金属夹杂物
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长（0.710mm)， 或宽度或直径大于粗系最大值（见表2)，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 杂物仍应纳入该视场的评级。
注 ：在 进 行试验之前，可采用大于100倍 的放大倍率对非传统类型夹杂物进行检验 ，以确定其化学特征。
我们知道夹杂物检测是金相检测一种，问
：金相试样制样成什么状况就可以观察到
夹杂物了呢？
腐蚀后？ 抛光后？
答案 抛光后。
抛光后抛光后不是镜面吗？ 镜面怎么能够看到夹杂物啊？ 好神奇！！
非金属夹杂物
DIN 标准和GB 和ASTM 都不一样。它分为SS 、OA、OS、OG四大类夹杂物，OA、OS、 OG统称氧化物类，SS为硫化物类。在每类夹 杂物的基础上，又根据长短粗细多少分为更 小的系列（如SS分为0和1两个系列，OA分为 2、3、4三个系列，OS为5、6、7；OG位8、 9）。每个系列分为9个级别（从0级—8级）
A、B法 A、B法 A、B、C、D、E法 K、M法
非金属夹杂物
夹杂物的常见类型（根据GB/T 10561 2005分类）
根据该标准，按照形态和分布和成分把常 见的夹杂物分为5类：A类、B类、C类、D 类、DS类：
— A 类 （硫化物类）：具有高的延展性， 有较宽范围形态比（长度／宽度）的单个 灰色夹杂物，一般端 部 呈 圆 角 ；
以上 纠正一下：超出视场的夹杂物，只是 按照0.71mm长度计入视场评级。
上次讲错了，详见标准附录B。
71mm
非金属夹杂物
对 于 A ,B和C类夹杂物，用L1和L2分别表 示两个在或者不在一条直线上的夹杂物或 串(条)状夹杂物的长度，如果两夹杂物之间 的纵向距离d小于或等于40μm且沿轧制方 向的横向距离s(夹杂物中心之间的距离)小 于或等于10 μm 时，则应视为一条夹杂物 或串（条）状夹杂物。