钢中夹杂物含量评定的标准试验方法
钢中非金属夹杂物观察和评级.
钢中的非金属夹杂1. 试验目的非金属夹杂物破坏金属基体的连续性，其形态、数量、尺寸和分布影响钢的塑性、韧性、焊接性能、疲劳性能和耐蚀性等，因此，夹杂物的数量和分布被认为是评定钢材质量的一个重要指标。
2. 相关标准标准GBT 10516 2005，该标准代替GBT 10516 1989，于2005年5月13日发布，2005年10月1日实施。
夹杂物试样不经腐蚀，在明场下放大100倍，80mm 直径的视场下进行观察，选取夹杂物污染最严重的视场，与其钢种的相应标准评级图对比评定。
夹杂物分类：硫化物类，标准图谱命名为A 类。
属于塑性夹杂，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，经锻、轧后沿加工方向变形，呈纺锤形或线段形，例如FeS 、MnS 。
氧化铝类：标准图谱命名为B 类。
属于脆性夹杂，形态比（一般＜3），为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）。
硅酸盐类：标准图谱命名为C 类。
是具有高延展性，较宽范围形态比（一般≥3）的单个呈黑色或深灰色的夹杂物，一般端部呈锐角。
例如2MnO ·SiO 2球状氧化物类：标准图谱命名为D 类。
不变形，带角或圆形的，形态比较小（一般＜3），黑色或带蓝色，表现为无规则分布的颗粒。
例如SiO 2单颗粒球状类：标准图谱命名为DS 类。
为圆形或近似圆形，直径≥13μm的单颗粒夹杂物。
非传统类型夹杂物的评定也可以通过其形状与上述五类夹杂物进行比较，并注明其化学特征。
沉淀相类如碳化物、氮化物、硼化物的评定，也可以根据它们的形态与上述五类夹杂物进行比较，并按上述方法表示其化学特征。
钢中的非金属夹杂物测定夹杂物类别评级图级别A 总长度μmB 总长度μm 17 77 184 343 555 822 （＜1147）C 总长度μm 18 76 176 320 510 746 （＜1029）D 数量个 1 4 9 16 25 36 （＜49）DS 直径μｍ 13 19 27 38 53 76 （＜107）i0.5 1 1.5 2 2.5 337 127 261 436 649 898 （＜1181）注：D 类夹杂物的最大尺寸定义为直径类别最小宽度μm细系最大宽度μm 4 9 5 8最小宽度μm ＞4 ＞9 ＞5 ＞8粗系最大宽度μm 12 15 12 13A B C D2 2 2 3注：D 类夹杂物的最大尺寸定义为直径3. 试样制备3.1 试样尺寸夹杂物形态很大程度上取决于钢材压缩变形程度，只有在变形度相似的试样坯制备的截面上才能进行结果的比较。
钢中非金属夹杂物含量的测定-标准评级图显微检验法介绍(续)【最新资料】【优秀】
钢中非金属夹杂物含量的测定-标准评级图显微检验法介绍(续)【最新资料】【优秀】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑推荐下载）钢中非金属夹杂物含量的测定-标准评级图显微检验法介绍(续)何群雄,孙时秋3.6 “5夹杂物含量的测定”视场形状和尺寸采用显微方法进行对比评定法时,视场的形状和大小是一个不可忽视的参数,必须在标准中予以明确规定,原国标GB/T 10561-1989标准中规定,无论投影法还是直接观察法,均采用实际视场直径为0.80mm(实际面积为0.50mm )的圆形视场。
而新标准规定,夹杂物评定的视场应为边长为0.71mm(实际面积为0.50mm )的正方形视场。
通常按A法(最恶劣视场)评定时,视场形状的变化不会对夹杂物的评级有很大的影响,也许仅对个别的的超长尺寸的夹杂物可能会有些区别,但按B法评定时,要保证进行逐个视场评定而不漏局部的区域,实现逐个视场相接,则正方形视场要优越得多,考虑与国际接轨,并符合等同采用ISO 4967:1998的原则,新标准采用面积为0.50 mm 的正方形视场。
关于放大倍率由于评级图谱和各级别的长度界限值均为100倍下所规定的,故新标准规定应在100倍下进行观察,当采用投影法时,必须保证在毛玻璃上放大100±2倍,如果直接用目镜观察,则必须在适当位置上放置试验网格,以使检验的面积为0.50 mm ,而改变了原GB/T 10561-1989的直接观察法的放大倍率可略有变化(90～100),仲裁时必须放大100倍的规定。
夹杂物的评定方法新标准规定有两种评定方法:①A法(即最恶劣视场法),A法系对被检试样抛光面上的夹杂物最严重的视场进行评级,评级按每类夹杂物的粗系和细系进行评定。
②B法,B法系对被检试样抛光面上的每个视场按每类夹杂物的粗系或细系进行评级。
为此,检验时必须连续地移动视场,保持每个视场相接,而不是随机选择视场。
但是为了降低检验费用和检验工作量,允许减少所检验的视场数,或者采用一种使视场分布符合一定规律,而对试样作局部检验的方案。
钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法介绍
钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法介绍GB/T 10561—2005—何群雄，孙时秋：介绍了钢中非金属夹杂物含量测定显微检验法的概况，并对国标等同采用国际标准ISO4967：1998后变化的技术内容作了简要说明。
：非金属夹杂物；标准评级图显微检验法 0钢中非金属夹杂物的评定是衡量钢内在质量的一种重要方法，通过该方法的检验能反映钢中非金属夹杂物的含量、沾污度以及类型，为满足产品设计要求或改进生产工艺提供可靠的依据，尤其是非金属夹杂物的显微检验方法，更是各国冶金学家长期研究的课题。
随着显微技术和电子金相技术的不断发展，采用自动图像仪及计算机软件来评定非金属夹杂物的方法已经越来越多的被用于进行科学研究和实际生产检验。
目前美国金属材料协会（ASTM）E4委员会已有3个显微检验方法来评定非金属夹杂物含量的方法标准，即ASTM E45-97《用评级图谱评定非金属夹杂物的人工方法》、ASTM E1122-1986《自动图像分析法检查非金属夹杂物级别的方法》和ASTM E1245-2000《采用自动图像分析法测定钢中非金属夹杂物或第二相含量的方法》。
但是，应用光学显微镜测定钢中非金属夹杂物的标准图谱评级方法，至今还是在被最广泛地采用。
随着钢铁冶金技术的不断发展和对钢铁材料质量的要求不断提高，标准图谱评级的显微方法检验标准也在不断地修改和完善之中，如现行的国际标准ISO4967-1998《用标准图谱评定钢非金属夹杂物的显微方法》和美国ASTME45-97《钢中非金属夹杂物含量测定方法》对标准图谱和评定方法都作了较大的修改和变动，较好地解决了用光学显微镜评定钢中非金属夹杂物评定的一系列问题，使标准图谱的显微评定方法日趋完善。
GB/T10561-1989《钢中非金属夹杂物显微评定方法》标准是我国钢检测领域的一项重要的基础标准，也是钢中非金属夹杂物含量的主要检测方法之一。
该标准已颁布了一项重要的基础标准，也是钢中非金属夹杂物含量的主要检测方法之一。
钢中非金属夹杂物的鉴定
钢中非金属夹杂物的鉴定随着现代工程技术的发展，对钢的综合性能要求也日趋严格，相应地对钢的材质要求也越来越高。
非金属夹杂物作为独立相存在于钢中，破坏了钢基体的连续性，加大了钢中组织的不均匀性，严重影响了钢的各种性能。
例如，非金属夹杂物导致应力集中，引起疲劳断裂[1-3]；数量多且分布不均匀的夹杂物会明显降低钢的塑性、韧性、焊接性以及耐腐蚀性；钢中呈网状存在的硫化物会造成热脆性。
因此，夹杂物的数量和分布被认定是评定钢材质量的一个重要指标，并且被列为优质钢和高级优质钢出厂的常规检测项目之一。
非金属夹杂物的性质、形态、分布、尺寸及含量不同，对钢性能的影响也不同。
所以提高金属材料的质量，生产出洁净钢，或控制非金属夹杂物性质和要求的形态，是冶炼和铸锭过程中的一个艰巨任务。
而对于金相分析工作者来说，如何正确判断和鉴定非金属夹杂物也因此变得十分重要。
1 钢中非金属夹杂物的来源分类1.1 内生夹杂物钢在冶炼过程中，脱氧反应会产生氧化物和硅酸盐等产物，若在钢液凝固前未浮出，将留在钢中。
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，它是金属在熔炼过程中，各种物理化学反应形成的夹杂物[10-15]。
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。
1.2 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[10-15]。
如炉料表面的砂土和炉衬等与金属液作用，形成熔渣而滞留在金属中，其中也包括加入的熔剂。
这类夹杂物一般的特征是外形不规则，尺寸比较大，分布也没有规律，又称为粗夹杂。
这类夹杂物通过正确的操作是可以避免的。
ASTME45-2005钢中夹杂物含量的评定方法(精)
ASTM E45-2005 钢中夹杂物含量的评定方法本标准按E45标准颁布发行。
代号后所紧跟的数字表示最初的采用年份，如果是修订本，则表示过去最近一次修的年份。
圆括号里的数字表示过去最近一次重新批准的年份。
本标准经国防部批准发布。
1 范围1.1 本标准的试验方法为测定锻钢中非金属夹杂物含量的方法。
宏观试验法包括低倍腐蚀、断口、台阶和磁粉法。
显微试验法通常包括5种检测。
依据夹杂物形状而不以化学特点，显微法将夹杂物划分为不同类型。
这里主要讨论了金相照相技术，它允许形状类似的夹杂物之间略有不同。
这些方法在主要用来评定夹杂物的同时，某些方法也可以评估诸如碳化物、氮化物、碳氮化物、硼化物和金属间化合物的组成。
除了钢以外，其它合金在有些情况下也可以应用这些方法。
根据这些方法在钢中的应用情况，将分别给予介绍。
1.2 本标准介绍了依据显微试验方法A和方法D，使用JK评级图评定夹杂物的程序。
1.3 按照钢的类型和性能要求，可以采用宏观法或显微法，也可以将二者结合起来，以得到最佳结果。
1.4 这些试验方法仅仅为推荐方法，对任何级别的钢而言，这些方法都不能作为合格与否的判据。
1.5 该标准以国际单位制规定的单位为标准单位，圆括号里的内容为转化的近似值。
1.6 本标准未注明与安全相关的事项，如果有的话，也只涉及本标准的使用。
标准使用者应建立适当的安全和健康操作规程，并且在使用标准前应确定其适用性。
2 参考文献2.1 ASTM标准：D 96 用离心法分离原油中水和沉淀物的试验方法。
E 3 制备金相试样指南E 7 金相显微检测术语E 381 钢棒，钢坯，钢锭和锻件的宏观试验法E 709 磁粉检测指南E 768 自动测定钢中夹杂物的试样的制备和评定操作规程E 1245 用自动图像分析法确定金属中夹杂物或第二相含量的操作规程E1444 磁粉探伤法的操作规程E 1951 光电子显微镜和扫描电镜操作指南2.2 SAE标准：AMS 2300，高级飞行性能钢的清洁度：磁粉检测程序AMS 2301，飞行性能钢的清洁度：磁粉检测程序AMS 2303，飞行性能钢的清洁度：耐腐蚀马氏体钢磁粉检测程序AMS 2304，特种飞行性能钢的清洁度：磁粉检测程序2.32.4 ISO标准：ISO 3763，锻钢——非金属夹杂物的宏观评定法ISO 4967，钢——使用标准图谱的非金属夹杂物显微评定方法2.5 ASTM附加标准：钢中夹杂物评级图Ⅰ-r和评级图Ⅱ低碳钢的4张显微照片3 术语3.1 定义：3.1.1 本标准中用到的定义，见ASTM E7 。
钢中非金属夹杂物含量的测定 标准评级图显微检验法
—— 直径或边长大于 25mm、小于或等于 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，图 2）；
—— 直径或边长小于或等于 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 的检验面积（图 3）；
形态比 aspect ratio 二维平面上微观形貌的长宽比 3.2 不连续条状 discontinuous stringer 在一平行于热加工轴向的平面上成直线排列的三个或三个以上，并且任意两个相邻的夹杂物之 间的横向间距不超过 15μm，纵向间距小于 40μm 的夹杂物 3.3 细条状夹杂物 strIp inclusion 在变形方向被高度拉长的单个夹杂物，或者在一平行于热加工轴向的平面上成直线排列的，并 且任何两个最邻近的夹杂物之间的横向距离不超过 15μm，纵向间距小于 40μm 的三个或三个以上的 夹杂物 3.4 聚集类夹杂物 gather inclusion 相邻夹杂物的横向距离 s（夹杂物中心之间的距离）≤15μm 呈簇状分布的夹杂物 3.5 非传统夹杂物 non-traditional inclusion 除传统硫化物、氧化物、硅酸盐夹杂物外，炼钢过程中经过添加稀土元素或钙处理后形成的稀 土夹杂物、钙夹杂物以及复合夹杂物。 3.6 沉淀相类 types of precipitate 饱和固溶体温度降低时析出的或固溶处理后得到的过饱和固溶体在时效时析出的相。这类析出 相包括氮化钛、硼化物、碳化物、碳氮化合物、氮化物或其他金属间化合物。
—— 厚度小于或等于 25mm 的钢板：检验面位于宽度 1/4 处的全厚度截面（见图 4）； —— 厚度大于 25mm、小于或等于 50mm 的钢板：检验面为位于宽度的 1/4 和从钢板表面到中
金相培训-GB10561钢中非金属夹杂物含量的测定
02
在定量金相技术中，需要了解 显微组织的形态、尺寸、分布 和相对含量等信息，以便对材 料的性能进行评估和预测。
03
定量金相技术的基础包括光学 显微镜、数字图像处理、计算 机辅助图像分析和统计方法等 。
图像分析系统在夹杂物测定中的应用
图像分析系统是一种基于计算机技术的数字图 像处理和分析系统，可以用于非金属夹杂物的 测定。
分类
根据其化学成分、形态、尺寸和分布 的不同，钢中非金属夹杂物可分为氧 化物、硫化物、硅酸盐等类型。
形成机制与影响因素
形成机制
钢中非金属夹杂物的形成主要与原料质量、熔炼气氛、温度场、化学成分等因素有关。 在炼钢过程中，钢液与炉渣、耐火材料、脱氧剂等发生化学反应，生成不同类型的非金
属夹杂物。
影响因素
钢的化学成分、熔炼温度、炉渣组成、脱氧方式等均对非金属夹杂物的形成产生影响。
对钢性能的影响
力学性能
非金属夹杂物在钢中充当应力集 中源，降低钢的抗拉强度、屈服 点和疲劳极限。
韧性
非金属夹杂物对钢的韧性具有不 利影响，可能导致钢材在低温或 冲击载荷下脆化。
加工性能
非金属夹杂物可能影响钢材的可 焊性和冷加工性能，如焊接时易 产生裂纹，降低冷弯性能等。
03
gb10561标准解读
标准背景与意义
钢中非金属夹杂物是影响钢材质量的 重要因素，gb10561标准是检测和 评定钢材中非金属夹杂物含量的重要 依据。
该标准的制定和实施，对于提高钢材 质量、保证工程安全、促进冶金工业 发展具有重要意义。
试验方法与步骤
01 试验前需准备样品，并进行研磨、抛光等 预处理。
为了减小误差，需要采取一系列措施，如制定科学的取样和制样方案、选 择合适的测量方法和仪器、加强操作人员的培训和技能提升等。
ASTME45-2005钢中夹杂物含量的评定方法
ASTM E45-2005 钢中夹杂物含量的评定方法本标准按E45标准颁布发行。
代号后所紧跟的数字表示最初的采用年份，如果是修订本，则表示过去最近一次修的年份。
圆括号里的数字表示过去最近一次重新批准的年份。
本标准经国防部批准发布。
1 范围1.1 本标准的试验方法为测定锻钢中非金属夹杂物含量的方法。
宏观试验法包括低倍腐蚀、断口、台阶和磁粉法。
显微试验法通常包括5种检测。
依据夹杂物形状而不以化学特点，显微法将夹杂物划分为不同类型。
这里主要讨论了金相照相技术，它允许形状类似的夹杂物之间略有不同。
这些方法在主要用来评定夹杂物的同时，某些方法也可以评估诸如碳化物、氮化物、碳氮化物、硼化物和金属间化合物的组成。
除了钢以外，其它合金在有些情况下也可以应用这些方法。
根据这些方法在钢中的应用情况，将分别给予介绍。
1.2 本标准介绍了依据显微试验方法A和方法D，使用JK评级图评定夹杂物的程序。
1.3 按照钢的类型和性能要求，可以采用宏观法或显微法，也可以将二者结合起来，以得到最佳结果。
1.4 这些试验方法仅仅为推荐方法，对任何级别的钢而言，这些方法都不能作为合格与否的判据。
1.5 该标准以国际单位制规定的单位为标准单位，圆括号里的内容为转化的近似值。
1.6 本标准未注明与安全相关的事项，如果有的话，也只涉及本标准的使用。
标准使用者应建立适当的安全和健康操作规程，并且在使用标准前应确定其适用性。
2 参考文献2.1 ASTM标准：D 96 用离心法分离原油中水和沉淀物的试验方法。
E 3 制备金相试样指南E 7 金相显微检测术语E 381 钢棒，钢坯，钢锭和锻件的宏观试验法E 709 磁粉检测指南E 768 自动测定钢中夹杂物的试样的制备和评定操作规程E 1245 用自动图像分析法确定金属中夹杂物或第二相含量的操作规程E1444 磁粉探伤法的操作规程E 1951 光电子显微镜和扫描电镜操作指南2.2 SAE标准：AMS 2300，高级飞行性能钢的清洁度：磁粉检测程序AMS 2301，飞行性能钢的清洁度：磁粉检测程序AMS 2303，飞行性能钢的清洁度：耐腐蚀马氏体钢磁粉检测程序AMS 2304，特种飞行性能钢的清洁度：磁粉检测程序2.32.4 ISO标准：ISO 3763，锻钢——非金属夹杂物的宏观评定法ISO 4967，钢——使用标准图谱的非金属夹杂物显微评定方法2.5 ASTM附加标准：钢中夹杂物评级图Ⅰ-r和评级图Ⅱ低碳钢的4张显微照片3 术语3.1 定义：3.1.1 本标准中用到的定义，见ASTM E7 。
钢中夹杂物的分类与鉴定
钢中夹杂物的分类与鉴定2.河北省半钢水冶炼高洁净高品质特殊钢重点实验室河北承德 067000随着现代工程技术的发展，对钢的综合性能要求也日趋严格，相应地对钢的材质要求了越来越高。
非金属夹杂物作为独立相存在于钢中，破坏了钢基体的连续性，加大了钢中组织的不均匀性，严重影响了钢的各种性能。
例如，非金属夹杂物导致应力集中，引起疲劳断裂;数量多且分布不均匀的夹杂物会明显降低钢的塑性、韧性、焊接性以及耐腐蚀性;钢中呈网状存在的硫化物会造成热脆性。
因此，夹杂物的数量和分布被认定是评定钢材质量的一个重要指标，并且被列为优质钢和高级优质钢出厂的常规检测项目这一。
非金属夹杂物的性质、形态、分布、尺寸及含量不同，对钢性能的影响也不同。
所以提高金属材料的质量，生产出洁净钢，或控制非金属夹杂物性质和要求的形态，是冶炼和铸锭过程中的一个艰巨任务。
而对于金相分析工作者来说，如何正确判断和鉴定非金属夹杂物也因此变得十分重要。
一、钢中非金属夹杂物的来源分类1、内生夹杂物钢在冶炼过程中，脱氧反应会产生氧化物和硅酸盐等产物，若在钢液凝固前未浮出，将留在钢中。
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，它是金属在熔炼过程中形成的夹杂物。
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。
2、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肃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。
如炉料表面的砂土和炉衬等与金属液作用，形成熔渣而滞留在金属中，其中也包括加入的熔剂。
这类夹杂物一般外形不规则，尺寸比较大等，又称为粗夹杂。
这类夹杂物通过正确的操作是可以避免的。
二、钢中非金属夹杂物按化学成分分类1、氧化物系夹杂简单氧化物有FeO、Fe2O3、MnO、SiO2、Al2O3、MgO和Cu2O等。
钢中非金属夹杂物观察和评级
钢中的非金属夹杂1. 试验目的非金属夹杂物破坏金属基体的连续性，其形态、数量、尺寸和分布影响钢的塑性、韧性、焊接性能、疲劳性能和耐蚀性等，因此，夹杂物的数量和分布被认为是评定钢材质量的一个重要指标。
2. 相关标准标准GBT 10516 2005，该标准代替GBT 10516 1989，于2005年5月13日发布，2005年10月1日实施。
夹杂物试样不经腐蚀，在明场下放大100倍，80mm 直径的视场下进行观察，选取夹杂物污染最严重的视场，与其钢种的相应标准评级图对比评定。
夹杂物分类：硫化物类，标准图谱命名为A 类。
属于塑性夹杂，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，经锻、轧后沿加工方向变形，呈纺锤形或线段形，例如FeS 、MnS 。
氧化铝类：标准图谱命名为B 类。
属于脆性夹杂，形态比（一般＜3），为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）。
硅酸盐类：标准图谱命名为C 类。
是具有高延展性，较宽范围形态比（一般≥3）的单个呈黑色或深灰色的夹杂物，一般端部呈锐角。
例如2MnO ·SiO 2球状氧化物类：标准图谱命名为D 类。
不变形，带角或圆形的，形态比较小（一般＜3），黑色或带蓝色，表现为无规则分布的颗粒。
例如SiO 2单颗粒球状类：标准图谱命名为DS 类。
为圆形或近似圆形，直径≥13μm 的单颗粒夹杂物。
非传统类型夹杂物的评定也可以通过其形状与上述五类夹杂物进行比较，并注明其化学特征。
沉淀相类如碳化物、氮化物、硼化物的评定，也可以根据它们的形态与上述五类夹杂物进行比较，并按上述方法表示其化学特征。
钢中的非金属夹杂物测定夹杂物类别A B C D DS 总长度 总长度 总长度 数量 直径 评级图级别iμmμm μm 个 μｍ 0.5 37 17 18 1 13 1 127 77 76 4 19 1.5 261 184 176 9 27 2 436 343 320 16 38 2.5 649 555 510 25 53 898 822 746 36 76 3（＜1181）（＜1147）（＜1029）（＜49）（＜107）注：D 类夹杂物的最大尺寸定义为直径类别细系粗系最小宽度最大宽度最小宽度最大宽度μm μm μm μmA 2 4＞4 12B 2 9 ＞9 15C 2 5 ＞5 12D 3 8 ＞8 13注：D类夹杂物的最大尺寸定义为直径3. 试样制备3.1 试样尺寸夹杂物形态很大程度上取决于钢材压缩变形程度，只有在变形度相似的试样坯制备的截面上才能进行结果的比较。
夹杂物的鉴定方法
夹杂物的研究方法归纳夹杂物鉴定技术，可分为两类。
第一类是在位鉴定检查。
在位鉴定检查是在夹杂物和钢的基体不分离的情况下进行检查，它可分为宏观在位检查和微观在位检查。
宏观在位检查有：低倍酸浸、硫印、X光透射、超声波检查等。
这些方法可以确定夹杂物（或缺陷）在钢材或工件中的位置、尺寸和分布。
根据这些检查的结果可以评价工艺因素对钢清洁度的影响，可以发现肉眼难于发现的夹杂物缺陷，避免继续加工或投入使用，造成不应有的损害和损失。
但是宏观在位检查往往不能确定夹杂物的类型和组成。
微观在位检查弥补了这方面的不足。
微观在位检查是用显微镜鉴定钢中的缺陷或夹杂物。
显微镜鉴定法已有很长的历史，用显微镜可检查夹杂物的光学特征，如透明度、色泽、偏光效应、耐磨性和耐侵蚀性等。
人们根据这些特征来推断夹杂物的类型和组成。
但是，由于它不是直接分析，即使是有经验的内行也难免有时误判。
近些年来随着X光显微镜分析技术的发展，使微观在位分析产生了飞跃。
只要镜下观察到的夹杂物，就比较容易确定其元素组成，根据元素组成又可推断夹杂物的矿物结构。
另一类鉴定方法是移位检查鉴定。
在位检查鉴定有很多优点，生产上应用很广，但在位鉴定不能确定夹杂物的平均组成。
夹杂物的移位鉴定弥补了这方面的不足。
常用的移位分析法有酸法、卤素法、电解法等，其中尤其是以电解法最为安全方便，便于分析夹杂物类型、粒度和组成。
移位鉴定分析可以避免基体对分析的干扰；但处理不当时，会损害夹杂物形貌。
下面就夹杂物的检测方法作以介绍。
1.金相观察金相显微镜是研究钢中非金属夹杂物的重要工具，是发展历史最长，应用最广的一种检测方法。
在20世纪50、60年代已经发表过专著[16]。
近几十年来，虽然现代物理冶金的研究工具有了飞跃的发展，但由于金相显微镜具有操作简便、造价低廉、功能多等特点，它不仅能够鉴别夹杂物的类型、形状、大小和分布，并可研究夹杂物与材料性能之间的定量关系，所以传统的金相技术至今仍被广泛应用。
钢中非金属夹杂物含量测定方法最新国家标准
钢中非金属夹杂物含量测定方法最新国家标准摘要：对比分析了2005年修订发布的GB/T10561-2005《钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法》与原GB/T10561-1989《钢中非金属夹杂物的显微评定方法》的区别。
修订后的新标准于2005年5月13日发布、2005年10月1日正式实施。
关键词：钢；非金属夹杂物；测定方法；国家标准Abstract:钢材是模具行业使用十分广泛的金属材料。
研究表明，钢中非金属夹杂物对钢的承载能力、塑性、冲击韧性及耐蚀性等都产生不利影响。
因此，一些重要的钢制零部件和模具，需要对钢中非金属夹杂物的含量加以限制。
作为规范钢中非金属夹杂物含量检验方法的GB/T10561-2005《钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法》是一项钢材生产与使用企业常用的国家标准。
该标准等同采用ISO4967：1998《钢中非金属夹杂物含量的测定——评级图显微检验法》，代替原GB/T10561-1989《钢中非金属夹杂物的显微评定方法》，于2005年5月13日发布、2005年10月1日正式实施。
贯彻执行该项新标准，可以使我国钢中非金属夹杂物含量的检验评定方法与国际完全接轨。
1 采标程度本次修订，提高了采用国际标准的程度。
1989年版标准是等效采用国际标准，而新标准则是等同采用国际标准。
即直接由相应国际标准翻译而来，只做了个别的编辑性修改。
和国际标准最大不同点，就是增加了资料性附录NA。
该附录给出了制取试样时的注意点等。
供参考。
2 标准名称本次修订，标准名称由原来的《钢中非金属夹杂物显微评定方法》修改为《钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法》。
修改后的标准名称与相应国际标准的名称是基本一致的。
修改的原因，一是考虑到等同采用国际标准，标准名称也应与相应的国际标准的名称保持一致。
二是原标准名称范围过大，没有准确概括本标准的内容范围。
目前，用显微方法评定夹杂物含量，除了用标准评级图评定这一人工方法外，还有自动图像分析法。
国外钢中非金属夹杂物检验标准解析
国外钢中非金属夹杂物检验标准解析ISO非金属夹杂物检验标准（1）ISO 4967:2013ISO 4967:2013《钢非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法》，替代ISO 4967:1998，但其内容仅有极少变化，其检验方法及评级图均未改变。
该标准的1988版已被GB/T 10561-2005等同采用。
（2）ISO 9341-1996ISO 9341-1996《光学和光学仪器接触镜固定接触镜中夹杂物和表面缺陷不完备性的测定》，介绍了使用固定接触镜检测夹杂物和表面缺陷的方法和步骤，已于2006年废止，并由ISO 18369.3:2006 《光学和光学仪器接触镜第3部分：测试方法》替代。
美国非金属夹杂物检验标准（1）ASTM B796-2014ASTM B796-2014《粉末锻造件非金属夹杂物含量测试方法》，替代 ASTM B796-2007，适用于粉末锻造件中非金属夹杂物级别金相法测定，要求试样核心区域100%无孔隙检出。
如有空隙存在，则残余的孔隙很难与氧化物夹杂区分。
（2）ASTM E45-2013ASTM E45-2013《测定钢材夹杂物含量的试验方法》，是应用相当广泛的非金属夹杂物检验标准，其中的检验方法包括4种宏观检验方法和5种微观检验方法（手动和图像分析），用来描述钢中夹杂物的含量和检验结果的报告方法，其中5种微观检验方法包括：A法（最差视场法）、B法（长度法）、C法（氧化物和硅酸盐法）、D法（低夹杂物含量法）和E法（SAM评级法）；ASTM E45建立了一系列描述典型夹杂物特征（尺寸，类型和数量）的标准参考图谱（JK图谱和SAE图谱），其中SAE图谱见SAE手册上推荐的J422操作规程；A 法（最恶劣视场），D法（低夹杂物含量）和E法（SAM评级）的图谱是以JK图谱为基础开发的，而C法（氧化物和硅酸盐法）使用SAE 图谱。
（3）ASTM E1122-1996ASTM E1122-1996《应用自动图象分析测定JK夹杂物级别的标准试验方法》，已于2006年作废，相关内容融合到新修订的ASTM E45-2013中的A法和D法中。
ISO 钢中非金属夹杂物含量的测定——标准评级图谱显微检验法
将每一个观察的视场与标准评级图谱进行对比。鉴于本标准图谱是下限图谱，因此，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。
N 式中 N 式为所观察视场的总数。 典型夹杂物检验结果列于附录 C。 7 检验报告 检验报告应包括如下各项： a）本国际标准号； b）钢种及炉号； c）产品特性和尺寸；
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d）取样方法和检验面位置； e）选用的方法（观察方法、检验方法、结果表示方法）； f）放大倍率（如果大于 100×时）； g）观察的视场数或总检验面积； h）各项检验结果（夹杂物或串状夹杂物（stringer）的尺寸超过标准评级图者应予注明）； i）对特殊类型夹杂物所采用的脚标的说明； j）检验报告编号和日期； k）检验员姓名。
对于个别夹杂物或串状夹杂物，如果其长度超过视场的宽度（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，这些夹杂物仍作为该视场总评级的一部分。
为了提高实际测量（A、B、C 类夹杂物的长度，DS 类夹杂物的直径）及计数（D 类夹 杂物）的再现性，实际测量时，可以采用图 7 所示的透明网格或轮廓线，表 1 和表 2 规定的 测量极限值，以及第 2 章有关评级图夹杂物形态的描述。
特别夹杂物也可按与其形态最接近的 A、B、C、D、DS 类夹杂物评定。将特殊夹杂物 的长度、数量、厚度或直径与评级图上每类夹杂物进行对比，或测量特殊夹杂物的总长度、 数量、厚度或直径，使用表 1 和表 2 选择与夹杂物含量相应的级别或厚度系列（细、粗或超 尺寸），然后，在表示该类夹杂物的符号下加注下标，以表示特殊夹杂物的性质，并在试验 报告中注明下标的含义。
钢中非金属夹杂物含量测定方法最新国家标准
钢中非金属夹杂物含量测定方法最新国家标准摘要：对比分析了2005年修订发布的GB/T10561-2005《钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法》与原GB/T10561-1989《钢中非金属夹杂物的显微评定方法》的区别。
修订后的新标准于2005年5月13日发布、2005年10月1日正式实施。
关键词：钢；非金属夹杂物；测定方法；国家标准Abstract:钢材是模具行业使用十分广泛的金属材料。
研究表明，钢中非金属夹杂物对钢的承载能力、塑性、冲击韧性及耐蚀性等都产生不利影响。
因此，一些重要的钢制零部件和模具，需要对钢中非金属夹杂物的含量加以限制。
作为规范钢中非金属夹杂物含量检验方法的GB/T10561-2005《钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法》是一项钢材生产与使用企业常用的国家标准。
该标准等同采用ISO4967：1998《钢中非金属夹杂物含量的测定——评级图显微检验法》，代替原GB/T10561-1989《钢中非金属夹杂物的显微评定方法》，于2005年5月13日发布、2005年10月1日正式实施。
贯彻执行该项新标准，可以使我国钢中非金属夹杂物含量的检验评定方法与国际完全接轨。
1 采标程度本次修订，提高了采用国际标准的程度。
1989年版标准是等效采用国际标准，而新标准则是等同采用国际标准。
即直接由相应国际标准翻译而来，只做了个别的编辑性修改。
和国际标准最大不同点，就是增加了资料性附录NA。
该附录给出了制取试样时的注意点等。
供参考。
2 标准名称本次修订，标准名称由原来的《钢中非金属夹杂物显微评定方法》修改为《钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法》。
修改后的标准名称与相应国际标准的名称是基本一致的。
修改的原因，一是考虑到等同采用国际标准，标准名称也应与相应的国际标准的名称保持一致。
二是原标准名称范围过大，没有准确概括本标准的内容范围。
目前，用显微方法评定夹杂物含量，除了用标准评级图评定这一人工方法外，还有自动图像分析法。
钢的显微组织评定
A类和C类夹杂物
B类夹杂物
结果表示：
通则：用每个试样的级别以及在此基础上所得的每炉钢每类 和每个宽度系列夹杂物的级别算术平均值表示。 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，e出现粗系的夹杂物，s出现细系的夹杂物 如：B1e, B2.5s B法：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
夹杂物级别评定：
lg(i ) = [0.5605 lg( L)] − 1.179 lg(i) = [0.4626lg(L)] − 0.871 lg(i ) = [0.4807 g ( L)] − 0.904 lg(i ) = [0.5 lg(n)] − 0.301 i = [3.3115 lg(d )] − 3.22
显微组织评定原则 评定含碳量小于或等于0.15%低碳退火钢中的游离渗碳体， 是根据渗碳体的形状、分布及尺寸特征确定 评定含碳量0.10%～0.30%低碳变形钢中的珠光体，要根据珠 光体的结构（粒状、细粒状珠光体团或片状）、数量很 分 布特征确定 评定珠光体钢中的带状组织，要根据带状铁素体数量增加， 并考虑带状贯穿视场的程度、连续性和变形铁素体晶粒多少 的原则确定 评定珠光体钢过热后的魏氏组织，要根据析出的针状铁素体 数量、尺寸和由铁素体网确定的奥氏体晶粒大小的原则确定 试验记录 •试样编号、钢种、炉批号、规格、检验项目及评定结果， 如照相时应注明放大倍数和浸蚀剂
2
试样检测面上每平方毫米内晶粒数na: 晶粒度级别指数G:
G = 3.321928 lg na − 2.954
M 2 .N na = A
3、截点法 通过统计给定长度的测量网格上的晶界截点数P来测定晶粒 度。对于非等轴晶粒，截点法即可用于分别测定三个相互垂 直的方向晶粒度，也可计算出总体的平均晶粒度。分直线截 点法和圆截点法。 适用于面积法的条件均适用于截点法
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ASTM E45-2013钢中夹杂物含量评定的标准试验方法Standard Test Methods for Determining theInclusionContent of Steel①本标准的固定编号为E45；其后面的数字表示最初釆用或最后修订的年份。
括号里的数字表示此标准的最后重新批准时间。
上标希腊字母（ε）表示最后一次修订或复审后的编辑修改。
本标准已经美国国防部认可采用。
1. 范围1.1 本标准的试验方法为测定锻钢中非金属夹杂物含量的方法。
宏观试验法包括低倍腐蚀、断口、台阶和磁粉法。
显微试验法通常包括5 种检测。
依据夹杂物形状而不以化学特点，显微法将夹杂物划分为不同类型。
这里主要讨论了金相照相技术，它允许形状类似的夹杂物之间略有不同。
这些方法在主要用来评定夹杂物的同时，某些方法也可以评估诸如碳化物、氮化物、碳氮化物、硼化物和金属间化合物的组成。
除了钢以外，其它合金在有些情况下也可以应用这些方法的一种或多种。
根据这些方法在钢中的应用情况，将分别给予介绍。
1.2 本标准介绍了依据显微试验方法A 和方法D，使用JK 评级图评定夹杂物的程序。
1.3 按照钢的类型和性能要求，可以采用宏观法或显微法，也可以将二者结合起来，以得到最佳结果。
1.4 这些试验方法仅仅为推荐方法，对任何级别的钢而言，这些方法都应不能作为合格与否的判据。
1.5 该标准以国际单位制规定的单位为标准单位，圆括号里的内容为转化的近似值。
1.6 本标准未注明与安全相关的事项，如果有的话，也只涉及本标准的使用。
标准使用者应建立适当的安全和健康操作规程，并且在使用标准前应确定其适用性。
2. 引用文件2.1 ASTM 标准：②E3 制备金相试样指南E7 金相显微检测相关术语①本试验方法由ASTM 的E04《金相》委员会管辖，并由E04.09《夹杂物》分委员会直接负责。
现版本于2013 年5 月1 日批准，2013 年5 月出版。
原版本在1942 年批准。
前一个最新版是2011 年批准的E45-11a。
DOI: 10.1520/E0045-13。
②对于ASTM 的参考标准，可登陆ASTM 网站， 或联系****************的ASTM 客户服务部。
ASTM 标准年报资料，参见ASTM 网站的本标准的文件概要页。
ASTM E45-2013 钢中夹杂物含量评定的标准试验方法2E381 钢棒，钢坯，钢锭和锻件的宏观试验法E709 磁粉检测指南E768 自动测定钢中夹杂物的试样的制备和评定操作规程E1245 用自动图像分析法确定金属中夹杂物或第二相含量的操作规程E1444 磁粉探伤法的操作规程E1951 十字线和光学显微镜放大倍率的校准指南2.2 SAE 标准：③J422 测定钢中夹杂物的推荐规程2.3 航空材料标准：③AMS 2300 高级航空品质钢的清洁度：磁粉检测程序AMS 2301 航空品质钢的清洁度：磁粉检测程序AMS 2303 航空品质钢的清洁度：耐腐蚀马氏体钢磁粉检测程序AMS 2304 特种航空品质钢的清洁度：磁粉检测程序2.4 ISO 标准：④ISO 3763 锻钢——非金属夹杂物含量的宏观评定法ISO 4967 钢——使用标准评级图的非金属夹杂物含量的显微评定方法2.5 ASTM 附件：钢中夹杂物评级图I-A 和评级图Ⅱ⑤低碳钢的4 张显微照片⑥3. 术语3.1 定义：3.1.1 本标准中用到的术语定义，见ASTM E7 。
3.1.2 ASTM E7 中定义了夹杂物数量；由于这些试验方法中有些涉及到长度的测量，或将长度或（和）数量数值化，因而用“夹杂物等级”一词更好。
3.2 本标准的专业术语定义：③可从SAE 国际总部获得，地址：400 Commonwealth Dr.,Warrendale,PA 15096-0001,。
④可从美国国家标准协会（ANSI）获得，地址：25 W. 43rd St.,4th Floor, New York, NY 10036, 。
⑤可从ASTM 国际总部获得。
订购附件ADJE004502A。
原始附件在1983 年起草，并于2011 年对附件进行了修订。
⑥可从ASTM 国际总部获得。
订购附件ADJE004501。
原始附件在1983 年起草。
ASTM E45-2013 钢中夹杂物含量评定的标准试验方法33.2.1 纵横比——显微镜下的长、宽比。
3.2.2 断续条状夹杂物——3个或3个以上的B 型或C 型夹杂物排成一列，并且平行于热加工轴，列与列之间相距不超过15μm，一列内任意两个相邻的夹杂物间距不小于40μm （0.0016in）。
3.2.3 夹杂物类型——对硫、铝、硅类的夹杂物的定义，见ASTM E7。
球状氧化物，有的试验方法中称为游离的、相对不易变形的夹杂物，纵横比不大于2 ：1 。
在其他的方法中，氧化物被划分为可变形的和不可变形的两类。
3.2.4 JK 夹杂物等级——一种基于瑞士Jernkontoret 程序的、测定非金属夹杂物的方法。
方法A 和D 主要是JK 评定法，方法E 也使用了JK 评级图。
3.2.5 条状夹杂物——一个在变形区被大大拉长的夹杂物，或者3 个或3 个以上的B 型或C 型夹杂物排成一列，且平行于热加工轴，列与列之间相距不超过15μm，一列内任意两个相邻的夹杂物间距不小于40μm（0.0016in）。
3.2.6 夹杂物界限———显微视场内孤立的灰度区域。
3.2.7 最差视场评定——通过给试样表面某处各类夹杂物最严重的视场赋值来评定试样中各类夹杂物的方法。
4. 意义和用途4.1 这些试验方法包括4 个宏观、5 个微观试验方法（人工法和图象分析法），它们是用来描述钢中夹杂物含量和试验结果的程序。
4.2 夹杂物是以尺寸、形状、密集程度和分布状态，而不是以化学成分为特征的。
尽管化学成分尚未确定，显微试验法已把夹杂物归入几种化学成分相似的某一类物质（如把硫化物、氧化物和硅酸盐——最终归为氧化物一类）。
第12.2.1条描述了促进分辨夹杂物的金相照相技术。
用该技术检测到的是分布于试样表面的夹杂物。
4.3 宏观试验法相对显微试验法而言，能测定更大面积的表面，而且由于其检测是肉眼可见或低倍的，因而它们更适合于检测大夹杂物，而不适于检测长度小于0.40mm（1/64in）的夹杂物，因为它不能分辨夹杂物的类型。
4.4 显微试验法用来表述某些夹杂物的特征，这些夹杂物因脱氧或在固体钢中溶解度有限（成为析出夹杂物）而形成。
如1.1所述，依据形态类型来确定这些显微试验方法的夹杂物评级级别和类型，也就是说，通过尺寸、形状、密集度和分布来评级，而不是通过化学成分。
这类夹杂物在几何外形上，如尺寸、形状、密集度和分布，具有明显的特点，而在化学成分ASTM E45-2013 钢中夹杂物含量评定的标准试验方法4上无特殊性。
显微试验法并非用来评估外来夹杂物（如熔渣或难熔物）。
当判定夹杂物是固有还是外生存在异议时，可采用诸如能量色散X-射线光谱（EDS）的微量分析技术来帮助测定夹杂物的本质。
然而，铸造加工和生产材料的经验和知识表明，例如脱氧，脱硫，和夹杂物形状的控制添加物，包括耐火和炉衬成分必须用于微量分析结果测定，以确定某一夹杂物是固有还是外生。
4.5 由于许多给定钢中的夹杂物数量随位置而异，钢坯必须进行统计抽样，才能测确定其夹杂物含量。
抽样数必须与钢坯尺寸和特性相符合。
由于自动图像分析法能够进行更准确的微观评定，因而对夹杂物很少的材料，适用于自动图像分析法。
4.6 宏观和显微试验法的结果可以作为材料交付凭证，但不能作为接收或拒收材料的依据。
这些试验数据的评判标准可见ASTM 产品标准或用户与厂方的协议。
在用户和厂方的协议中，本试验方法可以对夹杂物进行限制，对夹杂物的类型和厚度，或仅仅限制某一严重程度以上的那些夹杂物，或对这些都加以限制。
在协议中也可以要求对夹杂物最严重区域或包括这些区域的一些范围进行检测。
4.7 这些试验方法计划用于锻造金属件。
由于没有规定最低变形量，故这些试验方法不适用于铸件和少量加工件。
4.8 本标准提供了经过稀土添加剂处理或钙化处理的钢种夹杂物检测指南。
在钢被评估时，检测结果依据每一种夹杂物类别（A，B，C，D）对其性质进行描述。
4.9 除E45 JK 测试方法外，基础体视学检测法（例如采用E1245 标准）可独立来检测（如硫化物和氧化物体积分数，每平方毫米硫化物或氧化物的数量，夹杂物之间的间距等），如果获得额外的信息，可增加至检测报告结果中。
本标准未阐述该种检测方法。
宏观法5. 宏观试验法综述5.1 概述5.1.1 低倍腐蚀试验——该试验用来显示夹杂物含量和分布，这些夹杂物通常分布于横截面或与轧制、锻造方向垂直的截面。
一些实例也进行了纵截面上的检测。
在需要检测区域切取并加工一截面，用合适的腐蚀剂腐蚀。
通常使用的腐蚀剂为盐酸和水在71782 ℃（1607180 ℉）的1:1混合溶液，正如本试验名称所示，腐蚀后，用肉眼或低放大倍数即可看出被腐蚀表面的夹杂物。
有关本试验的详细内容可见ASTM E381。
对有疑义的结果应通过显微法或其他方法确认。
ASTM E45-2013 钢中夹杂物含量评定的标准试验方法55.1.1.1 用5.1.1 的标准腐蚀剂，硫化物表现为浸蚀麻点。
5.1.1.2 这种方法只能检测大块氧化物。
5.1.2 断口试验——该方法用于确定厚度约为9713 mm （3/871/2in）的硬化工件断口上的夹杂物的存在是否及其位置。
本试验基本用于钢的分析，因为钢才有可能达到约60HRC 的硬度，而且其断口的晶粒尺寸可达7级或更细。
试样外部不能有过量的导致断裂的凹槽或划痕。
断口最好在通过工件轴心的纵向上。
用肉眼或放大约10 倍即可检测夹杂物的长度和分布。
回火色或发兰能够有助于对断续状氧化物的判断。
ISO 3763 为断面夹杂物的评定提供了一种图示法。
实例表明，用这种方法可以测出长度仅为0.40 mm（1/64in）的夹杂物。
5.1.3 台阶法——该试验方法用来评定轧钢或锻钢加工面上的夹杂物。
按规定的在表面下的直径加工试样。
在良好光照度下，肉眼或低放大倍率即可观察到夹杂物。
有时也把试样加工成更小的直径，以便检测原直径试样后做进一步检验。
该试验一般用于检测3 mm（1/8in）及其以上长度的夹杂物。
5.1.4 磁粉法——磁粉法是台阶法的一种变异。
它是针对铁磁材料，通过加工、磁化试样来判定夹杂物的。
断续的仅有0.40 mm（1/64in）长的夹杂物形成缺磁区，吸引磁粉，进而显现夹杂物。
详细内容见E1444和规程E709。
参阅航空航天材料规范AMS2300、AMS2301、AMS2303和AMS2304。
5.2 优点：5.2.1 这些方法使试样表面大泛围的检测变得很容易。