㈠ 钢材夹杂物检测M法K法有什么区别他们的检测方式是什么
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,各种物理化学瓜形成的夹杂物。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。
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。这类夹杂物一般的牲是外形不规则,尺寸比较大,颁也没有规律,又称为粗夹杂。这类夹杂物通过正确的操作是可以避免的。
2 钢中非金属夹杂物按化学成分分类
钢中非金属夹杂物按化学成分详细分类见图1,主要分为三大类。
图1 钢中非金属夹按照化学成分分类图
2.1 氧化物系夹杂
简单氧化物有FeO,Fe2O3,MnO,SiO2,Al2O3,MgO和Cu2O等。在铸钢中,当用硅铁或铝进行脱氧时,夹杂比较常见。在钢中常常以球形聚集呈颗粒状成串分布。复杂氧化物,包括尖晶石类夹杂物和各种钙的铝酸盐等,以及钙的铝酸盐(图2b)。硅酸盐夹杂也属于复杂氧化物夹杂,这类夹杂物有2FeOSiO2(铁硅酸盐)、2MnO.SiO2(锰硅酸盐)和CaO.SiO2(钙硅盐)等(图3a)这类夹杂物在钢的凝固过程中,由于冷却速度较快,某些液态的硅酸盐来不及结晶,其全部或部分以玻璃太的形式保存于钢中。
2.2 硫化物系夹杂
主要是FeS, MnS和CaS等。由于低熔点的FeS易形成热脆,所以一般均要求钢中要含有一定量的锰,使硫与锰形成熔点较高的MnS而消除FeS的危害。因此钢中硫化物夹杂主要是 MnS(图3b).
铸态钢中硫化物夹杂的形态通常分为三类:①形态为球形,这种夹杂物通常出现在用硅铁脱氧不完全的钢中;②在光学显微镜下观察呈链状的极细的针状夹杂;③呈块状,外形不规则,在过量铝脱氧时出现。
图2 扫描电镜下的氧化铝和钙的铝酸盐夹杂
图3 扫描电镜下的硅酸盐和硫化锰夹杂
2.3 氮化物夹杂
当钢中加入与氮亲和力较大的元素时形成A1N,TiN,ZrN和VN等氮化物。在出钢和浇铸过程中钢液与空气接触,氮化物的数量显著增加。
3 按夹杂物的塑性变形能力分类
(1) 脆性夹物 热加工时该类夹杂物形状和尺寸都不变化,但可能沿加工方向成串排列或呈点链状,属于这类夹杂物的有Al2O3和Cr2O3。
(2) 塑性夹杂物 热变形时该类夹杂物具有良好范性,沿变形方向延伸成条带状。属于这类的有硫化物及 含量较低(40%~60%)的铁锰硅酸盐。
(3) 球状不变性夹杂 铸态呈球状,热加工后保持球状不变,如SiO2及含SiO2较高(>70%)的硅酸盐。
(4) 半塑性夹杂物 指各种复相的铝硅酸盐夹杂。基体铝硅酸盐有塑性,热加工时将产生塑性变形,但是其中包含着的析出相如氧化铝等是脆性的,加工时仍保持原状或只是拉开距离。
4 夹杂物的鉴定
早期的工作者主要用光学显微镜配合X射线结构分析和化学成分分析,积累了宝贵的经验和丰富的资料。近年来,采用电子探针对夹杂物进行微区成分分析日益增多。目前鉴定夹杂物的大致方法有以下两种。
4.1 金相法与微区域成分分析相结合
在金相观察中选出待定夹杂物后,用电子探险针(EPMA)进行微区成分分析或者应用扫描电镜(SEM)自带能谱分析你(EDS)进行成分分析。通常可以测定尺寸大于1um的夹杂物的组成元素和大致成分,如果采用个别元素的面扫描还可以得到更为直观的结果。图4是使用扫描电镜对Q460钢中的一颗夹杂物进行的面分析图谱,依次进行硫、锰、硅和铁四种元素的面扫描,从扫描结果可以推断出,明场观察中夹杂物为MnS, SiO2,和FeS,通过能谱仪(EDS)对其进行成分分析,还可直接得到各元素的质量分数。
图4夹杂物扫描电镜面扫描图
4.2 光学金相法
在光学显微镜下利用明视场观察夹杂物的颜色、形态、大小和分布;在暗场下观察夹杂物的固有色彩和透明度;在正交偏振光下观察夹杂物的各种光学性质,从而判断夹杂物类型。根据夹杂物的分布情况及数量评定相应的级别,评判其对钢材性能的影响。目前检验和研究钢中非金属夹杂物的方法很多,有化学法、岩相法、金相法、电子探针和电子扫描法等。
有金相法鉴定夹杂物是根据夹杂物的形貌、分布及其在明场、暗场和偏光下的光学特征(表1),与已知的夹杂物特征对照以确定其类型。必要时可以测定夹杂物的显微硬度或经受化学试剂腐蚀的能力。非金属夹杂物的金相法鉴定步骤见表2。
表1 常见非金属夹杂物的光学特征
表2 非金属夹杂物的金相法鉴定
5 非金属夹杂物的定量评级
5.1 国标评级
定量测定是优质钢以及高级优质钢的常规检测项目之一。 夹杂物类型已知的条件下,采用标准等级比较法,以判定钢材质量的优劣或是否合格。夹杂物的评级可以根据GB/T10561-2005标准进行。试样经过仔细抛光,夹杂物应保存完好,不经侵蚀在放大100倍显微镜下观察。把试样上夹杂物最严重的视场与标准级别图片比较来评定其等级。GB/T10561-2005标准列出三类夹杂物的级别图。氧化物为一类,硫化物又按照夹杂物最严重的粗细分为两个系列,每一个系列分5级,级别越高,表示夹杂物含量越多。评级时若不能评成整数,可以采用半级。作为重要零件用的合金结构钢或工具钢,应根据零件的要求定出非金属夹杂物的合格级别,对于合金结构钢,一般最高级别不得超过氧化物及硫化物各3级,两者之和为5.5级。
铬滚动轴承则按照GB/T18524-2002标准进行分类及评级。标准中非金属夹杂物分脆性夹杂物、塑性夹杂物和点状不变性夹杂物三类,每类分0.5,1,1.5,…,4共八级标准级别。轴承钢中非金属夹杂物含量级别不应大于表3中的规定。
表3 轴承钢中非金属夹杂物允许的级别
规格及状态 脆性 塑性 点状不变性
夹杂物 夹杂物 夹杂物
≤30mm的冷拔及退火钢材 ≤2 ≤2.5 ≤2.5
30~60mm退火钢材及≤60mm ≤3 ≤3 ≤3
的不退火钢材
>60mm退火钢 ≤3.5 ≤3.5 ≤3.5
为了定量研究夹杂物对性能的影响,需要测定夹杂物的大小及间距的统计分布,在夹杂物较细小时,要在电镜下进行。定量测定要求测定较多的视场以求得统计分布。自动图像分析仪的应用可以大大加速测定工作的进程,并获得较为准确的结果。
5.2 JK标准评级
将夹杂物分为A,B,C和D四个基本类型,它们分别是硫化物、氧化铝、硅酸盐和球状氧化物。每类夹杂物按照厚度和直径的不同又可分为细系和粗系两个系列,每个夹杂物由表示夹杂物数量递增的五级图片(1~5)组成。评定夹杂物级别时,允许评半级。结果是用每个试样每类夹杂物最恶劣视场的级别数表示。钢中非金属夹杂物的评定方法可以参照GB/T10561-2005标准。
㈡ 钢材检测宏观检测和金相检测分别是什么
宏观检验:镇静钢,连铸钢,沸腾钢的组织及宏观缺陷的断定、酸浸试验、塔形发专纹酸浸实验、硫印实验、断属口检验等;
金相检验:金相显微镜检测脱碳层深度(GB/T224 )、晶粒度检测、钢中非金属夹杂物的检测、钢中化学成分偏析检测等;
㈢ 非金属夹杂物的观察为什么要纵向取样
钢中非金属夹杂物等级和分类根据GB/T 10561-2005《钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法》标准规定如下:
A类:硫化物类夹杂物,由于它具有高的延展性,一般以单个细长的灰色夹杂物为常见类型,两端呈圆角状态。
B类:氧化铝类夹杂物,大多数没有变形,带角的,形态比小(一般﹤3 um),呈不规则的椭圆状,在金相显微镜下为黑色或蓝色的颗粒,沿钢材轧制方向排成一排,一排至少有3个以上颗粒组成。
C类:硅酸盐类夹杂物,具有较高的延展性,有较宽范围的形态比(一般≥3 um),其颜色呈黑色或深灰色夹杂,形态细长,一般头部呈锐角。
D类:球状氧化物类夹杂物,不易变形,带角或圆形状,形态比小(一般﹤3 um),是黑色或蓝色的,无规则分布的颗粒,这类夹杂物的组成比较多样复杂,有单相夹杂物,也有多相夹杂物,在金相显微镜下可见分布比较弥散。
DS类:为单颗粒的圆形球状夹杂物,直径较大,一般≥13um。
钢中非金属夹杂物含量高,尺寸大是造成紧固件冷镦开裂的一个重要原因,尤其是非金属夹杂物中B类和D类夹杂物,距线材表面越近危害性越大,所以要求B类夹杂物距表面2mm之内应不大于15μm。B类和D类夹杂物一般控制在2级以内,这也可减少热处理淬火开裂的可能性,预防性。
㈣ 为什么要检验钢中的非金属夹杂物
钢中非金属夹杂物是指钢中不具有金属性质的氧化物、硫化物、硅酸盐和氮化物。它们是钢在冶炼过程中由于脱氧剂的加入形成氧化物、硅酸盐和钢在凝固过程中由于某些元素(如硫、氮) 溶解度下降而形成的硫化物、氮化物,这些夹杂物来不及排出而留在钢中。外来夹杂物是炉渣或耐火材料或其它夹杂在钢液凝固过程中未及时浮出而残留于钢中。它们常作为衡量钢质量的重要指标,其类型、组成、形态、含量、尺寸、分布等各种状态因素都对钢性能产生影响。
夹杂物在钢中的含量虽然极微,但对钢的性能却具有不可忽视的影响,非金属夹杂物在钢中破坏了金属基体的连续性,致使材料的塑性、韧性降低和疲劳性能降低,使钢的冷热加工性能乃至某些物理性能变坏。钢中夹杂物对钢性能的影响主要在对钢韧性的危害,而且危害程度随钢的强度增高而增加。然而其中夹杂物的数量及分布形态是影响钢材质量的重要指标之一。
㈤ 钢材产品的出厂检验有哪些,指标是什么
10.1、碳素结构钢
1)、钢筋进场品种、外观、规格、包装、型号、炉罐号等进行检查和验收。核查质量证明文件、出厂合格证、中文说明书、性能检测报告;进口材料按有关规定进行出入境商品检验。
2)、试验项目:必试:拉伸试验(屈服点、抗拉强度、伸长率)弯曲试验。其他:断面收缩率、硬度、冲击、化学成分。
3)、组批原则及取样方法:同一厂别,同一炉罐号、同一规格、同一交货状态每60t为一验收批,不足60t也按一批计。每一验收批取一组试件(拉伸、弯曲各1个)
10.2、钢筋混凝土用热轧带肋钢筋、钢筋混凝土用热轧光圆钢筋、钢筋混凝土用余热处理钢筋
1)、钢筋进场品种、外观、规格、包装、型号、炉罐号等进行检查和验收。核查质量证明文件、出厂合格证、中文说明书、性能检测报告;进口材料按有关规定进行出入境商品检验。
2)试验项目:必试:拉伸试验(屈服点、抗拉强度、伸长率)弯曲试验。其他:反向弯曲、化学成分
3)组批原则及取样方法:
(1)同一厂别、同一炉罐号、同一规格、同一交货状态,每60t为一验收批,不足60t也按一批计
(2)每一验收批取拉伸试件2个、弯曲试件2个。(在任选的两根钢筋切取)
10.3、低碳钢热轧圆盘条
1)、钢筋进场品种、外观、规格、包装、型号、炉罐号等进行检查和验收。核查质量证明文件、出厂合格证、中文说明书、性能检测报告;进口材料按有关规定进行出入境商品检验。
2)、试验项目:必试:拉伸试验(屈服点、抗拉强度、伸长率)弯曲试验。其他:化学成分。
3)、组批原则及取样方法:
(1)同一厂别、同一炉罐号、同一规格、同一交货状态每60t为一验收批,不足60t也按一批计
(2)每一验收批取一组试件,其中拉伸1个、弯曲2个(取自不同盘)
10.4、冷轧带肋钢筋
1)、钢筋进场品种、外观、规格、包装、型号、炉罐号等进行检查和验收。核查质量证明文件、出厂合格证、中文说明书、性能检测报告;进口材料按有关规定进行出入境商品检验。
2)、试验项目:必试:拉伸试验(屈服点、抗拉强度、伸长率)弯曲试验。其他:松弛率、化学成分
3)、组批原则及取样方法:
(1)同一牌号、同一外形、同一生产工艺、同一交货状态每60t为一验收批,不足60t也按一批计
(2)每一验批取拉伸试件1个(逐盘),弯曲试件2个(每批),松弛试件1个(定期)
(3)在每(任)盘中的任意一端截去500mm后切取
10.5、冷轧扭钢筋
1)、钢筋进场品种、外观、规格、包装、型号、炉罐号等进行检查和验收。核查质量证明文件、出厂合格证、中文说明书、性能检测报告;进口材料按有关规定进行出入境商品检验。
2)、试验项目:必试:拉伸试验(屈服点、抗拉强度、伸长率)弯曲试验、重量、节距、厚度
3)、组批原则及取样方法:
(1)同一牌号、同一规格尺寸、同一台轧机、同一台班每10t为一验收批,不足10t也按一批计
(2)每批取弯曲试件1个,拉伸试件2个,重量、节距、厚度各3个
10.6、预应力混凝土用钢丝
1)、钢筋进场品种、外观、规格、包装、型号、炉罐号等进行检查和验收。核查质量证明文件、出厂合格证、中文说明书、性能检测报告;进口材料按有关规定进行出入境商品检验。
2)、试验项目:必试:抗拉强度、伸长率、弯曲试验。其他:屈服强度、松弛率(每季度抽验)
3)、组批原则及取样方法:
(1)同一牌号、同一规格、同一生产工艺制度的钢丝组成,每批重量不大于60t
(2)钢丝的检验应按(GB/T 2103)的规定执
行。在每盘钢丝的两端进行抗拉强度、弯曲和伸长率的试验。屈服强度和松弛率试验每季度抽验一次。每次至少3根
㈥ 如何鉴别高锰钢
一、磁性检测
不锈钢又有分奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢,其中奥氏体不锈钢是无磁性的、而铁素体不锈钢却是强磁性钢体,通过一系列实验证明,奥氏体不锈钢在某种特殊条件下会有不明显的磁性产生,但正常情况下是没有磁性的。
二、硬度试验
如果是在大气压下进行冷轧时,奥氏体不锈钢会出现些许磁性,那么如此一来,刚才所述的第一种磁性测试就已经无效了;所以我们要将检测的不锈钢加热到大概1000-1100℃后进行水淬,可以将奥氏体不锈钢的磁性消去,便可以检测硬度。奥氏体不锈钢的硬度通常在RB85以下
此外
430,430F和466钢的硬度小于Rc 24
410,414,416和431硬度为Rc36~43
高碳型420,420F,440A,B,C和F钢硬度为Rc50~60
如果硬度为Rc50~55的话,可能是420钢
经淬火的440A和B的试样的硬度为Rc55~60
Rc值为60或以上的则是440C钢。
(6)钢材非金属夹杂物怎么检查扩展阅读:
其他鉴别方法
一、通过机加工检测
如果测试的不锈钢是轴型的,建议拿到普通车床或是数控车床里进行机加工检测,但局限性还是有的,该方法只适合在易削钢种和标准不锈钢种,例如303、416、420F、430F、440F,通过车屑的形状来鉴别钢种的型号。
二、通过磷酸检测
是我们日常使用比较多的检测方法,该方法用于分辨铬镍不锈钢,在0.5%氟化钠溶液中加入浓磷酸,加热到60-66℃便可。
三、通过硫酸铜点检测
该方法能检测出普通碳钢与不锈钢,硫酸铜溶液的浓度必须在5%~10%之间,滴在检测的钢材上,普通碳钢的表面会在几秒钟之内形成一层金属铜,而不锈钢的表面基本没有任何变化。
四、通过火花观察
火花试验用于区分碳钢、结构合金钢和工具钢,但对于区分不锈钢来讲,用处极小。这种火花试验方法可以帮助有经验的操作者把不锈钢分成四大类,但不容易区别各个钢种。
这四大类不锈钢机器具有特征性的火花状态如下:
A类:302、303、316钢,产生带几个叉的为红色火花。
B类:308、309、310和446钢,产生极少几个带几个叉的深红色火花。
C类:410、414、416、430和431钢,产生带几个叉的白色长束火花。
D类:420、420F和440A、B、C、F,产生带明显闪光的微光色火花或白色长束火花。
㈦ 建筑钢材的材质检验有哪些要求
拉伸,抗弯,扭转等。
㈧ 钢中非金属夹杂物金相检验需要腐蚀吗
在一般的非金属夹杂物金相检验中是不需要腐蚀的。严格按照标准检测,真正理解标准,就好了。
㈨ 非金属夹杂物测试时,如果出现非传统类别夹杂物时该如何评定
钢中出现的非传统类别夹杂物,一般指复合型夹杂物、沉淀相类化合物、金属间化合物等,评定时应按其形态最接近的A、B、C、D、DS夹杂物评定。将非传统类别夹杂物的长度、数量、宽度或直径与评级图片上每类夹杂物进行对比,或测量非传统类型夹杂物的总长度、数量、宽度或直径,选择与夹杂物含量相应的级别或宽度系列(细、粗或超尺寸),然后在表示该类夹杂物的符号后加注下标,以表示非传统类型夹杂物的特征,并在试验报告中注明下标的含义。