GB1056189“鋼中非金屬夾雜物顯微評(píng)定方法”標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行與理解

1、GB10561-89“鋼中非金屬夾雜物顯微評(píng)定方法”標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行與理解鐘傳珍潘淑紅（大連鋼廠中心試臉室116031）非金屬夾雜物是鋼中不可避免的夾雜，它的存在使金屬基體的連續(xù)性受到破壞，非金屬夾雜物在鋼中的形態(tài)、含量和分布都不同程度地影響了鋼的各種性能,諸如常規(guī)力學(xué)性能、疲勞性能、加工性能等。因此，正確測(cè)定與評(píng)價(jià)鋼中非金屬夾雜物是提高鋼材質(zhì)量不可忽視的環(huán)節(jié)。測(cè)量非金屬夾雜物的方法雖已標(biāo)準(zhǔn)化，但長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)-直沒(méi)有相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。1989年由于新標(biāo)準(zhǔn)GB/T10561-1989取代YB25-77而使非金屬夾雜物的評(píng)定更趨詳細(xì)和全面。為了更好地執(zhí)行和掌握新標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)級(jí)原則，保證新舊標(biāo)準(zhǔn)的銜接，在實(shí)際檢

2、驗(yàn)工作中，我們針對(duì)具體試樣加深對(duì)新標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)與理解，現(xiàn)將GB/T10561-1989所需檢驗(yàn)的氧化物、硫化物、硅酸鹽及點(diǎn)狀不變形夾雜物的有關(guān)問(wèn)題分述如下。1鋼中非金屬夾雜物的分類鋼中非金屬夾雜物種類很多，按其來(lái)源和大小大體分為兩大類：1）顯微夾雜物或稱內(nèi)在夾雜物，這類夾雜物是鋼在冶煉或凝固過(guò)程中，由-系列物理和化學(xué)反應(yīng)所生成。例如，在冶煉的過(guò)程中，由于脫氧劑的加入，而形成氧化物和硅酸鹽等，這些夾雜物來(lái)不及完全上浮進(jìn)入鋼渣而殘留于鋼液中，即為內(nèi)在夾雜物。2）宏觀夾雜物或稱外來(lái)夾雜物，這類夾雜物是在鋼的冶煉或澆注過(guò)程中，由于耐火材料的混入造成的，其特點(diǎn)是大而無(wú)固定形狀。其次，非金屬夾雜物還可按化學(xué)

3、成分分類，分為氧化物、硫化物和氮化物，而氧化物又可分為簡(jiǎn)單氧化物，復(fù)雜氧化物和硅酸鹽詳見(jiàn)圖1。iiLi-1電化曲理臥itFsOnFeOmSiO：|AiNFe5MftSCrSi圖12非金屬夾雜物的測(cè)定2.1A類夾雜物和C類夾雜物標(biāo)準(zhǔn)YB25-77其檢驗(yàn)項(xiàng)目只有脆性?shī)A雜物和塑性?shī)A雜物之分,對(duì)檢驗(yàn)中出現(xiàn)的硅酸鹽夾雜物按塑性變形能力和形態(tài)確定其歸屬。新標(biāo)準(zhǔn)GB10561-89則不僅有硫化物（A類夾雜物）評(píng)級(jí)圖片，而且明確制定了塑性硅酸鹽，C類夾雜物（粗系和細(xì)系）的評(píng)級(jí)圖片。硫化物和硅酸鹽有其相似的地方，往往容易混淆。A類夾雜物（硫化物）具有良好塑性，在加工方向被拉長(zhǎng)，在明場(chǎng)中反光能力較強(qiáng)，在暗場(chǎng)中不透

4、明，在偏振光中顯各向同性（FeS除外），多數(shù)為鐵錳二元硫化物（FeS-MnS）。C類夾雜物（塑性硅酸鹽）沿加工方向被拉長(zhǎng)，與硫化物的主要區(qū)別是：顏色較深，呈暗灰色，而硫化物為淺灰色，在明場(chǎng)中是透明的，在偏振光中呈各向異性。在實(shí)際檢驗(yàn)評(píng)級(jí)時(shí)，我們不能根據(jù)夾雜物的實(shí)際成分判定評(píng)級(jí)，而是根據(jù)它們的形態(tài)，參照標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖片是哪類夾雜便評(píng)哪類夾雜。在執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)渡時(shí)期，為了新舊標(biāo)準(zhǔn)的銜接，對(duì)于同-視場(chǎng)中出現(xiàn)的A、C類夾雜物，我們合并評(píng)定，-律以塑性硅酸鹽報(bào)出。B類夾雜物B類夾雜物（氧化物）是由于用鋁脫氧時(shí)所產(chǎn)生的細(xì)小的、難溶的、高硬度的脆性?shī)A雜物，熱加工后沿加工方向以鏈狀分布，在明場(chǎng)下呈灰色。，標(biāo)準(zhǔn)YB2

5、5-77氧化物以集中、分散分類，評(píng)級(jí)時(shí)夾雜物以面積計(jì)算，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB10561-89氧化物標(biāo)準(zhǔn)圖片將B類夾雜物以粗系，細(xì)系分類，評(píng)級(jí)時(shí)，以?shī)A雜物長(zhǎng)度作為評(píng)級(jí)依據(jù)。對(duì)于在-條直線上的兩段夾雜L、L，則測(cè)其間距l(xiāng)2L，當(dāng)厶LW12.7mm時(shí)，算作一條夾雜物，L=L+L+L，當(dāng)厶L三12.7mm時(shí)，則12算作兩條夾雜物，然后對(duì)照B類夾雜物評(píng)級(jí)圖片，以粗系或細(xì)系報(bào)出。D類夾雜物除軸承鋼以外，幾十年來(lái)，結(jié)構(gòu)鋼從來(lái)未檢驗(yàn)過(guò)D類夾雜物，也沒(méi)有此類夾雜物的考核標(biāo)準(zhǔn)。GB10561-59彌補(bǔ)了YB25-77標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖分類過(guò)于簡(jiǎn)單，級(jí)別劃分不夠全面，適應(yīng)性受到限制的缺陷，為此，我們?cè)趫?zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB10561-89的

6、過(guò)渡期間，對(duì)我廠1994年全年及1995年1-5月份出現(xiàn)的D類夾雜作了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),以便深入開(kāi)展D類夾雜物對(duì)鋼的使用性能影響的研究。GB10561-89所附的JK圖和ASTM標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖，D類夾雜物表現(xiàn)為分散多顆粒型，實(shí)際檢驗(yàn)中的D類夾雜物多為單顆型，且顆粒直徑較大，與標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖難以對(duì)照。我們以與某級(jí)別的多顆粒夾雜物面積相等的單顆粒夾雜物直徑作為該級(jí)別夾雜物的“當(dāng)量直徑”評(píng)定級(jí)別：?jiǎn)晤w粒夾雜物的“當(dāng)量直徑”dn的計(jì)算公式由1/4dn2=l/4d2，E,0得出do=4nd。do單顆球夾雜物直徑，do=12mn某級(jí)別點(diǎn)狀不變形夾雜物的個(gè)數(shù)dn當(dāng)量直徑根據(jù)上述公式算出GB10561-89標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖中各級(jí)別

7、點(diǎn)狀不變形夾雜物的當(dāng)量直徑如表1所示：表1級(jí)相應(yīng)當(dāng)里夾雜別0直徑m物個(gè)數(shù).51211.0120.83.51369.02451453.620.5.0361.126.537135.0479.644.5486.552.059664質(zhì)量評(píng)價(jià)現(xiàn)將我廠1994年及1995年15月按GB10561-89標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)的各類結(jié)構(gòu)鋼點(diǎn)狀不變形夾雜物作質(zhì)量分析，其直方圖如下：1&S4年基類蜻紂點(diǎn)快不亜黔奧為期盧方朋通過(guò)上述統(tǒng)計(jì)進(jìn)行如下討論：如考慮控制合格級(jí)別，點(diǎn)狀不變形夾雜的不合格率如表2:表2控點(diǎn)狀不變形夾雜物不合格制合率的，不僅如此，其級(jí)別分布也是分散的，從1.0級(jí)起直至5.0級(jí)，各級(jí)別均出現(xiàn)-定的數(shù)量。如前所述，

8、由于我國(guó)原有非金屬夾雜物檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)中，只有脆性?shī)A雜物（氧化物或脆性硅酸鹽）和塑性?shī)A雜物（硫化物或塑性硅酸鹽）之分，并無(wú)點(diǎn)狀不變形夾雜物，因此，對(duì)點(diǎn)狀不變形夾雜物沒(méi)有明確的要求，更無(wú)合格級(jí)別。在這種情況下，對(duì)點(diǎn)狀不變形夾雜物的評(píng)定應(yīng)更為慎重，建立考核點(diǎn)狀不變形夾雜物的合格級(jí)別界限更需進(jìn)行大量工作。因此，增加-個(gè)檢驗(yàn)項(xiàng)目，勢(shì)必降低鋼材的合格率，從而提高合格鋼材的成本。從我廠的統(tǒng)計(jì)結(jié)果不難看出，如果合格級(jí)別為2.5級(jí)時(shí)，合格率為99.39%（1994年）和98.90%（1995年），合格級(jí)別為2.0時(shí)，合格率則為98.17和95.22，當(dāng)然，合格級(jí)的確定依賴于很多因素，諸如：冶煉方法，鋼材尺寸，對(duì)

9、性能的影響大小等。在諸多因素中，對(duì)性能的影響大小是至關(guān)重要的。特殊類型夾雜物生產(chǎn)檢驗(yàn)中，往往遇到-些與標(biāo)準(zhǔn)圖片不符合或者標(biāo)準(zhǔn)未詳細(xì)解釋的情況，對(duì)這些特殊類型的夾雜，我們是這樣處理的：在同-視場(chǎng)中出現(xiàn)數(shù)類夾雜物時(shí)，應(yīng)按夾雜物的形態(tài)和粗細(xì)分別對(duì)每類夾雜物進(jìn)行評(píng)級(jí)（過(guò)渡期A、C類共存除外）。當(dāng)同類粗大的或細(xì)小的夾雜物在同-視場(chǎng)中同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，（同-直線或不同直線分布）不予分開(kāi)評(píng)定，而將兩系列（粗大、細(xì)小）夾雜物的長(zhǎng)度或數(shù)量相加后按占優(yōu)勢(shì)的那種系列夾雜物評(píng)定級(jí)別。當(dāng)視場(chǎng)中的夾雜物介于粗大和細(xì)小兩系列之間時(shí)，按其最近的系列評(píng)定。對(duì)于出現(xiàn)同-視場(chǎng)并在同-直線上的B類夾雜物及大小與B類夾雜物相似的D類夾雜物合并評(píng)定，并以B類夾雜物報(bào)出。如果某類夾雜物-個(gè)視場(chǎng)未能量盡，則按該類夾雜物的高級(jí)別評(píng)定。當(dāng)能定性某類夾雜就