非金属夹杂物的分析与评定
ASTM_E45-1997钢中非金属夹杂物评定方法中文[1]
ASTM E45-05 钢中夹杂物含量的评定方法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。
宏观试验法包括微蚀、断口、台阶和磁粉法。
显微试验法通常包括5种检测。
根据夹杂物形状而不是化学特点,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 本标准适用于人工评定夹杂物含量。
其他ASTM标准介绍了用JK评级图的自动法(ASTM E1122 )和图像分析法(ASTM E1245 )。
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 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:A 295 高碳耐磨轴承钢技术条件A 485 强淬透性耐磨轴承钢技术条件A 534 耐磨轴承用渗碳钢技术条件A 535 特种性能的滚珠和滚柱轴承钢技术条件A 756 耐磨轴承用不锈钢技术条件A 866 耐磨轴承用中碳钢技术条件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 金相显微镜术语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 1122 用自动图像分析法获得JK夹杂物等级的操作规程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2.2 SAE标准:J421,磁粉法测定钢的清洁度等级J422,钢中夹杂物评定的推荐操作规程2.3 航空材料技术条件2300,高级飞行性能钢的清洁度:磁粉检测程序2301,飞行性能钢的清洁度:磁粉检测程序2303,飞行性能钢的清洁度:耐腐蚀马氏体钢磁粉检测程序2304,特种飞行性能钢的清洁度:磁粉检测程序2.4 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 。
非金属夹杂物分类及特征
非金属夹杂物分类及特征
非金属夹杂物可以分为以下几类:
1. 氧化物夹杂物:包括氧化物粉尘、氧化物颗粒、氧化物鳞片等。
这些夹杂物通常具有较高的硬度和熔点,对金属制品的机械性能和耐热性能有较大影响。
2. 硫化物夹杂物:包括硫化物颗粒、硫化物晶体等。
硫化物夹杂物对金属制品的韧性和耐蚀性有较大影响,同时还会引起金属制品的应力腐蚀裂纹。
3. 硅夹杂物:包括硅颗粒、硅鳞片等。
硅夹杂物会降低金属制品的延展性和强度,同时还会引起金属脆性断裂。
4. 硝酸盐夹杂物:包括硝酸盐颗粒、硝酸盐结晶等。
硝酸盐夹杂物会降低金属制品的耐腐蚀性能。
5. 气孔:由于金属在凝固过程中会产生气体,如果没有完全排除,就会形成气孔。
气孔对金属制品的强度和密封性能有较大影响。
这些非金属夹杂物通常会降低金属制品的力学性能、耐蚀性能和耐热性能。
因此,在金属制品的生产过程中,需要严格控制这些夹杂物的含量和分布,以确保最终产品的质量。
钢中非金属夹杂物的检测
钢中非金属夹杂物的检测一.概述非金属夹杂物是钢中不可避免的杂质,它的存在使金属基体的均匀连续性受到破坏。
非金属夹杂在钢中的形态、含量和分布情况都不同程度地影响着各种性能,诸如常规力学性能、疲劳性能、加工性能等。
因此,非金属夹杂物的测定与评定引起人们的普遍重视。
夹杂物的含量和分布状况等往往被认为是评定钢的冶金质量的一个重要指标,并被列为优质钢和高级钢的常规项目之一。
钢中非金属夹杂物按其来源和大小,大体可分为两大类:1.显微夹杂物或称内在夹杂物,这类夹杂物是钢冶炼和凝固过程中,由于一系列物理和化学反应所生成。
例如,在冶炼过程中,由于加入脱氧剂而形成氧化物和硅酸盐等。
这些夹杂物来不及完全上浮进入钢渣,而残留在钢液中,即为内在夹杂。
如:Al、Fe-si等脱氧剂可以形成下列夹杂:3FeO+2Al 3Fe+ Al2O32FeO+ Si SiO2+2FenFeO+mSiO2 nFeO·mSiO2nAl2O3+mSiO2 nAl2O3·mSiO2另外,钢在凝固冷却过程中,S、N等元素,由于溶解度的降低而生成硫化物、氮化物等也将残留在钢中。
2.宏观夹杂物或称外来夹杂物,这类夹杂物是在钢的冶炼或浇铸过程中,由于耐火材料等外来物混入造成。
其特点是大而无固定形状。
就对钢而言,宏观夹杂物的危害更大。
夹杂物的检验方法也有宏观检验法和显微检验法两种。
非金属夹杂物的显微检验法是指借助于金相显微镜在规定的实验条件下,检验金相试样中非金属夹杂物的方法。
该法的主要优点是可以确定夹杂物的类型、分布、数量和大小,可以发现极细小的夹杂物。
但是,由于受试样尺寸及取样位置、数量的限制。
所以显微检验法的评定结果在很大程度上存在偶然性。
往往会过分夸大细小夹杂物的重要性而将那些试样以外或检验面以外的较大夹杂物遗漏,所以,显微检验法总是与宏观检验法相辅相成、互相补充的。
如果非金属夹杂物的宏观检验对优质钢来说是必不可少的检验项目之一,那么显微检验法则是特殊用途钢(如轴承钢、重要用途的合金结构钢等)广泛采用的检验方法。
非金属夹杂物评级
非金属夹杂物评级摘要:一、非金属夹杂物评级的概念与意义1.非金属夹杂物简介2.非金属夹杂物评级的目的与意义二、非金属夹杂物评级方法1.光学显微镜观察法2.电子显微镜观察法3.超声波检测法4.其他检测方法三、非金属夹杂物评级标准1.我国相关标准2.国际标准3.评级标准的影响因素四、非金属夹杂物评级在实际应用中的案例1.在钢铁行业的应用2.在有色金属行业的应用3.在其他非金属行业的应用五、非金属夹杂物评级的发展趋势与展望1.评级技术的创新与发展2.评级方法与标准的完善3.评级在行业中的应用前景正文:非金属夹杂物评级在工业领域具有重要的意义。
非金属夹杂物是指在金属或合金中,以非金属形态存在的夹杂物。
它们的存在对材料的性能和质量有着重要影响。
非金属夹杂物评级旨在评估夹杂物的数量、大小、形状、分布等特征,从而为材料的性能分析、质量控制和工艺优化提供依据。
非金属夹杂物评级方法有多种,包括光学显微镜观察法、电子显微镜观察法、超声波检测法等。
其中,光学显微镜观察法是最常用的方法,可以直接观察夹杂物的形态、大小和分布,但观察范围有限,对较小的夹杂物难以分辨。
电子显微镜观察法则可以清晰地观察到更微小的夹杂物,具有更高的分辨率和放大倍数。
超声波检测法则可以检测材料内部的夹杂物,对于检测内部缺陷和裂纹具有较高的灵敏度。
在我国,非金属夹杂物评级的标准主要参考GB/T 1499.1-2018《钢筋和钢筋焊接接头拉伸试验方法》等标准。
此外,国际标准如ISO 6892-1:2019《金属材料室温拉伸试验第1部分:一般试验方法》也对非金属夹杂物评级提出了相应的要求。
评级标准的影响因素包括夹杂物的类型、大小、形状、分布等,以及试验方法、试验设备和试验条件等。
非金属夹杂物评级在实际应用中具有广泛的应用。
在钢铁行业,评级结果可用于评估钢材的力学性能、耐腐蚀性能等,从而指导炼钢工艺的优化;在有色金属行业,评级结果可用于评估铝合金、铜合金等的性能,为生产过程提供指导;在其他非金属行业,如陶瓷、玻璃等,非金属夹杂物评级也有广泛的应用。
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。
非金属夹杂物评级
非金属夹杂物评级【原创实用版】目录一、非金属夹杂物评级的背景和意义二、非金属夹杂物评级的标准和方法三、非金属夹杂物评级的影响因素四、非金属夹杂物评级的应用和实践五、非金属夹杂物评级的发展趋势和前景正文一、非金属夹杂物评级的背景和意义随着我国经济的快速发展,建筑行业的不断扩大,非金属夹杂物在各类建筑材料中的应用越来越广泛。
非金属夹杂物是指在建筑材料中存在的不应该有的非金属物质,比如泥土、砂石、木屑等。
这些非金属夹杂物会对建筑材料的质量和性能产生不良影响,因此,对非金属夹杂物进行评级,以确保建筑材料的质量和性能,显得尤为重要。
二、非金属夹杂物评级的标准和方法非金属夹杂物评级主要依据GB/T 14684-2011《建筑材料非金属夹杂物试验方法》进行,该标准规定了非金属夹杂物评级的试验方法、评级标准和结果表示。
非金属夹杂物评级的试验方法主要包括筛分法、磁选法、比重法等。
筛分法是将样品通过不同孔径的筛子,根据筛余物和筛下物的重量比例来评定非金属夹杂物的含量。
磁选法是利用磁性物质可以被磁铁吸引的原理,将样品中的磁性物质分离出来,从而计算非金属夹杂物的含量。
比重法是利用样品在比重瓶中的浮沉情况,来判断非金属夹杂物的含量。
非金属夹杂物评级的标准主要根据样品中非金属夹杂物的重量比例来评定,一般分为五个等级:A、B、C、D、E。
其中,A 级表示非金属夹杂物的重量比例小于 0.1%,B 级表示非金属夹杂物的重量比例在 0.1%-1% 之间,C 级表示非金属夹杂物的重量比例在 1%-5% 之间,D 级表示非金属夹杂物的重量比例在 5%-10% 之间,E 级表示非金属夹杂物的重量比例大于 10%。
三、非金属夹杂物评级的影响因素非金属夹杂物评级的影响因素主要包括样品的种类、来源和加工方式。
不同种类的样品,其非金属夹杂物的含量和分布情况可能会有所不同。
样品的来源也会影响非金属夹杂物评级,比如,从矿山直接采集的样品,其非金属夹杂物的含量可能会比经过加工的样品高。
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。
非金属夹杂物评定标准
非金属夹杂物评定标准非金属夹杂物是指在金属材料中存在的不同形状、大小和性质的非金属颗粒、气泡、夹杂物等。
这些夹杂物会对金属材料的力学性能、物理性能和化学性能产生不利影响,因此对非金属夹杂物的评定标准显得尤为重要。
本文将介绍非金属夹杂物的评定标准,以期为相关领域的从业者提供参考。
首先,对于非金属夹杂物的评定标准,我们应当明确其种类和性质。
根据国家标准《金属材料非金属夹杂物的分析方法》(GB/T 10561-2005),非金属夹杂物主要包括氧化物、硫化物、碳化物、氮化物等。
这些夹杂物在金属材料中的形态有粒状、片状、丝状等,其大小范围也相当广泛。
因此,在评定标准中应当考虑到夹杂物的种类和性质,并制定相应的检测方法和标准值。
其次,评定标准应当考虑到夹杂物对金属材料性能的影响。
非金属夹杂物的存在会导致金属材料的强度、塑性、韧性等性能下降,甚至引发金属材料的脆断、疲劳断裂等问题。
因此,在评定标准中应当明确不同种类夹杂物的允许含量和分布规定,以保证金属材料的质量和可靠性。
另外,评定标准还应当考虑到夹杂物的检测方法和技术要求。
随着科学技术的发展,夹杂物的检测方法也在不断更新和完善。
传统的金相显微镜、扫描电镜等方法已经不能满足对夹杂物的准确检测和分析,因此评定标准中应当包含现代化的检测方法和技术要求,如X射线衍射、透射电镜等,以确保对夹杂物的准确评定。
最后,评定标准还应当考虑到夹杂物的来源和控制措施。
夹杂物的来源主要包括原材料、生产工艺、设备磨损等多个环节,因此在评定标准中应当对夹杂物的来源进行分析和评定,并提出相应的控制措施和建议,以减少夹杂物对金属材料的影响。
综上所述,非金属夹杂物的评定标准应当考虑夹杂物的种类和性质、对金属材料性能的影响、检测方法和技术要求、夹杂物的来源和控制措施等多个方面,以确保对夹杂物的准确评定和有效控制。
希望本文能够为相关领域的从业者提供参考,推动非金属夹杂物评定标准的进一步完善和提高。
不锈钢 非金属夹杂物 标准
不锈钢非金属夹杂物标准不锈钢是一种耐腐蚀、耐高温、美观大方的金属材料,广泛应用于制造厨具、建筑材料、汽车零部件等领域。
然而,不锈钢中可能存在非金属夹杂物,这些夹杂物会影响不锈钢的性能和质量,因此需要制定相应的标准来规范不锈钢的生产和使用。
一、不锈钢中的非金属夹杂物不锈钢中的非金属夹杂物主要包括氧化物、硫化物、氮化物、碳化物等。
这些夹杂物会影响不锈钢的力学性能、耐蚀性能和加工性能,严重时还会导致不锈钢的断裂和脆化。
二、不锈钢的标准为了规范不锈钢的生产和使用,国际上制定了一系列的不锈钢标准。
其中,最常用的是美国ASTM标准和欧洲EN标准。
1. ASTM标准ASTM标准是美国材料与试验协会制定的标准,包括了不锈钢的化学成分、力学性能、耐蚀性能、加工性能等方面的要求。
ASTM标准将不锈钢分为多个等级,每个等级都有相应的化学成分和力学性能要求。
此外,ASTM标准还规定了不锈钢中非金属夹杂物的含量限制,以保证不锈钢的质量和性能。
2. EN标准EN标准是欧洲标准化组织制定的标准,也包括了不锈钢的化学成分、力学性能、耐蚀性能、加工性能等方面的要求。
与ASTM标准不同的是,EN标准将不锈钢分为多个系列,每个系列都有相应的化学成分和力学性能要求。
此外,EN标准还规定了不锈钢中非金属夹杂物的含量限制,以保证不锈钢的质量和性能。
三、结语不锈钢是一种重要的金属材料,其质量和性能对于各个领域的应用都有着重要的影响。
因此,制定相应的标准来规范不锈钢的生产和使用是非常必要的。
在使用不锈钢时,我们也应该了解不锈钢的标准和质量要求,以确保使用的不锈钢符合要求,能够发挥其最大的作用。
非金属夹杂物
金相分析
表 主要元素及其参考含量 (wt%) 元素 Ca Si Mn Al O Na Mg K Fe 含量 22.43 15.49 0.91 4.12 47.27 6.45 1.12 0.14 2.07
元素
含量
表 O
主要元素及其参考含量 (wt%) Fe Mg Ca Si S Al
5.56 4.28 2.32 1.16 1.11
45.30 7.33
钢中非金属夹杂物的鉴定方法
夹杂物的鉴定分为宏观鉴定和微观鉴定。宏观鉴定的方法有探伤法、 低倍检验等,主要用于宏观性检验。本章主要介绍微观鉴定方法,有 金相分析、电子光学方法(电子探针、扫描电镜附能谱仪分析)等。 另外还可利用电解分离法分离出夹杂物,测定夹杂物的化学组成及含 量。 金相分析法 金相分析法是夹杂物一般定性及定量分析应用最为广泛的一种简便方 法,即利用金相显微镜进行比对或计算的方法测定钢中夹杂物的含量, 还能够鉴别夹杂物的类型、形状、大小和分布。在金相鉴别的基础上, 可为电子探针、能谱成分测定提供确切区域。 明场鉴定方法:在明场下,主要研究夹杂物的形状、大小、分布、数 量、表面色彩、反光能力、结构、磨光性和可塑性等,通常在放大 100~500倍下进行。 暗场鉴定方法:暗场下可研究夹杂物的透明度和固有色彩。 偏振光鉴定方法:在偏振光下主要判别夹杂物的各向异性效应和黑十 字等现象。
GB/T 10561-2005(ISO 4967:1998)检测方法
该标准把钢中非金属夹杂物分为A、B、C、D、DS等五大类,其中又 把A类~D类按夹杂物粗、细(宽度或直径)分为两类,分别评定,用 字母e表示粗系的夹杂物,每类夹杂物随含量(递增)级别从0.5级至3 级,级差为0.5级,共6个级别。 非常规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:球状硫化物可作为D类夹杂物评定, 但在实验报告中应加注一个下标(如Dsulf表示球状硫化物;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)。 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。
非金属夹杂物评级
在钢铁生产中,夹杂物问题一直困扰着生产者。
由于夹杂物的影响,钢材的性能指标,如韧性、焊接性、耐腐蚀性等都会受到影响。
为了解决这个问题,需要对夹杂物进行评级和分析。
本文将介绍夹杂物评级的方法和步骤,以及夹杂物对钢材性能的影响。
夹杂物评级的方法和步骤夹杂物评级的方法主要有显微观察法、化学分析法、电子探针等。
其中,显微观察法是最常用的方法之一。
该方法通过观察夹杂物的形态、大小、分布等特点,对其进行评级。
具体步骤如下:1. 样品制备:选取一定数量的样品,将其切割成一定大小的薄片。
2. 显微观察:使用显微镜观察夹杂物的形态、大小、分布等特点。
3. 评级:根据夹杂物的特点,对其进行评级。
评级结果通常分为五个等级:0、1、2、3、4。
夹杂物对钢材性能的影响夹杂物对钢材性能的影响较大,主要包括以下几个方面:1. 韧性:夹杂物会降低钢材的韧性,使其在受到冲击时容易断裂。
2. 焊接性:夹杂物会阻碍焊缝的形成,降低焊接质量,甚至导致焊接失败。
3. 耐腐蚀性:夹杂物会降低钢材的耐腐蚀性,使其容易受到腐蚀介质的侵蚀。
4. 其他性能:夹杂物还会对钢材的其他性能产生影响,如耐磨性、硬度等。
通过以上分析可以发现,夹杂物对钢材的性能有很大的影响,需要对其进行评级和分析。
在实际生产中,需要采取相应的措施,如控制原料质量、优化生产工艺等,来减少夹杂物的产生,提高钢材的质量和性能。
除了对夹杂物进行评级和分析外,还需要对其他影响钢材质量的因素进行控制和管理。
例如,可以通过控制原料质量来减少夹杂物的产生;可以通过优化生产工艺来提高钢材的质量和性能;可以通过控制生产过程中的温度、压力等参数来减少有害杂质的影响。
这些措施可以帮助生产企业提高产品质量,降低生产成本,提高市场竞争力。
总之,夹杂物评级和分析是钢铁生产中非常重要的一个环节。
通过评级和分析,可以了解夹杂物的特点和分布情况,从而采取相应的措施来减少夹杂物的产生,提高钢材的质量和性能。
在实际生产中,生产企业需要加强对夹杂物评级和分析的重视,以提高产品质量和竞争力。
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。
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d、评级原则
分为A、B、C、D、DS五类,粗系、细系。
1)评级图为下限图片,若出现两级之间(长度或点数)的夹杂物时,按 照相邻较小级别评定。 2)对于同类夹杂物,当出现在粗系或者细系两系之间时,其形状或厚度
(或直径)接近哪个系列级别按哪个相应的系列图片进行评级,若恰在
中间则按照粗系评定。 3)在同一视场中同时出现最严重的粗大或细小夹杂物时(呈同一母线分 布或不呈同一母线分布),不能分开评定,其级别应按照长度或数量相 加后并按占优势的夹杂物进行评级(评定时不必测量,直接对照图片)。
三、实验内容及步骤
1、分析夹杂物产生原因; 2、识别钢中各种夹杂物的形态特征; 3、画出钢中各种夹杂物的形态; 4、根据标准判断非金属夹杂物试样中 夹杂物级别。
四、思考题
1.根据Jk标准级别图,夹杂物的类型和分 布有哪几种, 其代号为? 2.夹杂物的评定原则。 3.为什么要检验钢铁中的非金属夹杂物?
实验五 非金属夹杂物的分析与评定
一、实验目的及要求
1.掌握钢中非金属夹杂物的分类与形 态特征。 2.掌握使用标准评定钢中非金属夹杂 物的级别。
二、实验仪器及材料
1.实验仪器 XJG-01型立式金相显微 镜, XJG-02立式型金相显微镜,XJG05型卧式金相显微镜,4XC型金相显微 镜 2.试验材料 非金属夹杂物试样
7、GB/T10561-2005《钢中非金属夹杂物显微评定方法》
在每个试样的夹杂物类别字母后标+最恶劣视场的级别数。
举例: 3)非金属夹杂物的最高含量:
B 4级(细系)
4)各类夹杂物平均级数量总和:
A+B=3+3=6级(细系)
对于长度超过视场直径和厚度大于标准评级规定的夹杂物均应单独记录。
7、GB/T10561-2005《钢中非金属夹杂物显微评定方法》
7、GB/T10561-2005《钢中非金属夹杂物显微评定方法》
c、结果表示
在每个试样的夹杂物类别字母后标+最恶劣视场的级别数。
举例: 1)材料:GCr15-轴承钢试样2个,放大100×,各1个视场。 第一个视场:A3:硫化物3级(细系) B2:氧化物2级(细系) 第二个视场:A3:硫化物3级(细系) B4:氧化物4级(细系) 2)两个试样的平均含量:
6、非金属夹杂物的特征
c)硅酸盐夹杂物
硅酸盐夹杂明场像+暗场像
6、非金属夹杂物的特征
d)氮化物 主要有氮化钛(TiN)、氮化钒(VN)和氰 化钛[Ti(NC)]。
6、非金属夹杂物的特征
d)氮化物 主要有氮化钛(TiN)、氮化钒(VN)和氰 化钛[Ti(NC)]。
氮化钛(TiN)夹杂500x
500x
6、非金属夹杂物的特征
b)氧化物
Cr2O3夹杂
500x
6、非金属夹杂物的特征
b)氧化物
Cr2O3夹杂
500x
6、非金属夹杂物的特征
c)硅酸盐夹杂物 常见的硅酸盐夹杂物有铁橄榄石( 2FeO· SiO2)、锰橄榄石(2MnO· SiO2)、复合铁锰硅 酸盐(nFe· mMnO· pSiO2)以及硅酸铝(3Al2O3· 2SiO2 )等。
7、GB/T10561-2005《钢中非金属夹杂物显微 评定方法》
b、分为五个基本类型:
A类:硫化物类型 B类:氧化物类型 C类:硅酸盐类型 D类:球状氧化物类。 DS类:单颗粒球状物,指直径≥13um 每种类型按照厚度或直径不同分为粗系和细系,每个 系列由1~5级图片组成。 JK标准中规定了A、B、C、D四种类型。
a、氧化物:FeO、MnO、Cr2O3、Al2O3; b、硫化物:FeS、Mn S及其共晶体; c、硅酸盐:2FeO· SiO2、2MnO· SiO2; d、氮化物:TiN、VN; e、稀土夹杂物
5、非金属夹杂物的鉴别方法
a明场:检验夹杂物的数量、大小、形状、分布、抛 光性和色彩。不透明夹杂物呈浅灰色或其他颜色,透 明的夹杂物颜色较暗。 b暗场:检验夹杂物的透明度、色彩。透明夹杂物发 亮,不透明夹杂物呈暗黑色、有时有亮边。 c偏光:检验夹杂物的各向同性和各向异性,色彩、 黑十字现象。
7、GB/T10561-2005《钢中非金属夹杂物显微评定方法》
d、评级原则
分为A、B、C、D、DS五类,粗系、细系。
4)同一视场中出现同一母线而断续的同类同系的B、C类夹杂物时,若两 条夹杂物断开间距大于0.04㎜(在100×下,4㎜),应按照二条计算(将 间距除去),若小于0.04㎜则算作一条夹杂物。 5)当出现大于 2级的夹杂物时,可参照ASTME45的图(即 JK图)进行评 级。
6、非金属夹杂物的特征
b)氧化物 常见氧化物有氧化亚铁(FeO)、氧化亚锰 (MnO)、氧化铬(Cr2O3)、氧化铝(Al2O3)等。
SiO2
500x
6、非金属夹杂物的特征
b)氧化物
ห้องสมุดไป่ตู้
Al2O3夹杂 400x
Al2O3夹杂 500x
6、非金属夹杂物的特征
b)氧化物
FeO夹杂
500x
SiO2
在每个试样的夹杂物类别字母后标+最恶劣视场的级别数。
举例: 5)试验报告
①本标准号; ②钢种、炉号、样品号; ③取样方法及检验部位; ④选用的方法(标准评级图、观察方法、检验方法和结果表示方 法); ⑤检验结果(夹杂物尺寸超过标准评级图时应予以指明); ⑥试验报告及日期。
7、GB/T10561-2005《钢中非金属夹杂物显微评定方法》
第四章 非金属夹杂物的分析与评定
1、检验钢中的非金属夹杂物的必要性
非金属夹杂物破坏了金属基体的连续性、均匀性,易 引起应力集中,造成机械性能下降,导致材料的早期破坏 ,其影响程度主要取决于夹杂物的形状、大小、分布和聚 集状态。
2、钢中非金属夹杂物的来源
a)内在的:包括①铁矿石②钢厂在冶炼时,用Si、 Al脱氧造成。 3FeO + 2Al → 3Fe + Al2O3 2FeO + Si → 2Fe + SiO2
6、非金属夹杂物的特征
a)硫化物 主要有硫化铁(FeS)和硫化锰(MnS)
,以及它们的共晶体等。
6、非金属夹杂物的特征
a)硫化物
硫化物夹杂断口
MnS夹杂 300x
6、非金属夹杂物的特征
a)硫化物
硫化物夹杂 300x
MnS夹杂 100x
6、非金属夹杂物的特征
b)氧化物 常见氧化物有氧化亚铁(FeO)、氧化亚锰 (MnO)、氧化铬(Cr2O3)、氧化铝(Al2O3)等。
b)外来的:浇铸过程卷入的耐火材料等。
3、制样要求
a、取样时沿轧制方向,磨制纵向截面观察夹杂物大 小、形状、数量,横向截面观察夹杂物从边缘到中心 的分布。试样表面无划痕、无锈蚀点、无扰乱层。 b、淬火以提高试样的硬度,保留夹杂物的外形。 c、试样表面不浸蚀。
4、非金属夹杂物的分类
非金属夹杂物的特征
非金属夹杂物的特征
7、GB/T10561-2005《钢中非金属夹杂物显微 评定方法》
a、非金属夹杂物的评级方法
金相图片比较法:放大100×,视场直径为0.8㎜, 选取最严重的视场,按夹杂物的数量、大小、长度及 其分布与标准图比较。综合考虑评定时,允许评0.5 级,如:0.5级,1.5级等。