钢中非金属夹杂物的检验技术

《钢中非金属夹杂物的检验技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、钢中非金属夹杂物的检测技术及国内外相关标准的学习和探讨质检处2014年8月概述钢中非金属夹杂物主要来自钢的冶炼和浇注过程，以机械混合物形式存在于钢中，是不可避免的一相。主要有硫化物、氧化物、硅酸盐、氮化物等。其含量一般都很少，但它们对钢的性能的危害作用却不可忽视。这种危害程度与非金属夹杂物的类型、大小、数量、形态及分布有关。因此，钢中非金属夹杂物的金相检验，对钢材的冶金质量评价及机械零件的失效具有十分重要的意义。钢中非金属夹杂物检验技术夹杂物的来源按来源分类内生夹杂物外来夹杂物是钢水冷却凝固过程中的析出产物。主要是钢水和外界（卷渣及耐火材料侵蚀）之间偶然

2、的化学和机械作用产物。钢中非金属夹杂物检验技术金相法：借助金相显微镜的明场、暗场及偏振光来观察夹杂物的形状、分布、色彩和透明度、各向同性和各向异性、夹杂物的黑十字现象、夹杂物的硬度及塑性等，从而对夹杂物作出定性或半定性的结论。夹杂物的鉴定金相显微镜鉴别分析物相(1)明视场观察明视场是金相显微镜的主要观察方法。入射光线垂直照射在试样表面，利用试样表面反射光线进入物镜成象。(2)暗视场观察暗视场是通过物镜的外周照明试样，并借助曲面反射镜以大的倾斜角照射到试样上。若试样是一个镜面，视场内是漆黑一片。在试样凹洼之处或透过透明夹杂而改变反射角，光线才有可能进入物镜

3、，而被观察到。因此在暗场下能观察到夹杂物是否透明。金相显微镜鉴别分析物相(3)偏光下观察在明视场的光路中加入起偏镜和检偏镜将入射的自然光变为正交偏光。在正交偏光下观察时，旋转载物台３６０0，各向同性夹杂亮度不会发生变化，而各向异性夹杂则出现四次暗黑和四次明亮现象。各向异性效应是区别夹杂物的重要标志。如在显微镜下锰尖晶石很容易误认为刚玉，但刚玉是各向异性夹杂，而尖晶石是各向同性的，因而可在偏光下加以区别。金相显微镜鉴别分析物相钢中非金属夹杂物检验技术虽然金相法对夹杂物的鉴定能做很多工作，但它不能获得夹杂物的晶体结构及精确成分的数据，如欲对夹杂物做更精细的研

4、究，可借助于下列仪器设备及实验手段：X射线微区域分析法（扫描电子显微镜）岩相分析法X射线晶体结构分析法化学分析法等夹杂物的鉴定钢中非金属夹杂物检验技术(1)硫化物系夹杂物一般情况下，钢中的硫化物夹杂主要是FeS、MnS和它们的固溶体(Fe、Mn)S。低碳钢中的硫化物100×钢中非金属夹杂物检验技术低碳钢中的硫化物和氧化物500×低碳钢中的硫化物，沿轧制方向变形延伸100×硫化物系夹杂物的光学特性夹杂物名称形状及分布明场暗场偏光硫化铁FeS量多时呈网状分布在晶界上，量少时成粒状分布在任意部位淡黄色，长期暴露在空气中变为褐色不透明，沿边界有亮线各向异性。不透

5、明，淡黄色硫化铁与硫化锰MnS·FeS同FeS颜色随MnS量而变，MnS少时呈淡黄色，增多时变深蓝色，再变深为深灰色不透明各向异性，不透明钢中非金属夹杂物检验技术(2)氧化物系夹杂物氧化物系夹杂物有简单氧化物、复杂氧化物、硅酸盐和固溶体之分。常见的简单氧化物夹杂有FeO、Fe2O3、MnO、SiO2、Al203、TiO2等；复杂氧化物包括尖晶石类夹杂物和钙的铝酸盐两种。低合金钢中的尖晶石类氧化物500×钢中非金属夹杂物检验技术低合金钢中的氧化物100×球形氧化物氧化物系夹杂物的光学特性夹杂物名称形状及分布明场暗场偏光氧化铝Al2O3细小，成串深灰或暗灰透

6、明黄白色各向异性氧化亚铁FeO球状，变形后略显椭圆灰色稍带褐色完全不透明，沿边有细亮线各向异性，不透明，淡黄色氧化亚锰MnO不规则，成群灰色绿宝石色各向同性Cr2O3无规则灰紫色薄处绿色各向异性MgO·Al2O3形状规则灰（稍紫）各相同性铁尖晶石FeO·Al2O3形状规则暗灰稍透明，带绿各向同性铬铁矿FeO·Cr2O3形状规则成群，形变后成串灰（稍紫）薄透明，带红各向同性钢中非金属夹杂物检验技术(3)硅酸盐类夹杂物硅酸盐类夹杂是由金属氧化物和二氧化硅组成的复杂化合物，所以也属于氧化物系夹杂物。硅酸盐夹杂物500×硅酸盐类夹杂物的光学特性夹杂物名称形状及分

7、布明场暗场偏光铁硅酸盐2FeO·SiO2多为玻璃质。球状任意分布，稍变性深灰色，球体中的环圈反光而中心有亮点透明，色由淡黄到褐色各向异性，透明呈玻璃状时各向同性锰硅酸盐2MnO·SiO2多为玻璃质，球状任意分布，易变形深灰色透明，由玫瑰到褐色各向异性，呈玻璃状时各向同性铁锰硅酸盐mFeO·nMnO·SiO2同锰硅酸盐深灰色，球体中的环圈反光而中心有亮点，当Si、Mn量多时呈黑色园盘透明、琥珀黄色，园盘好像有些突出。呈玻璃状，各向同性，含Si较多的夹杂能看到黑暗的十字叉石英SiO2球状深灰色透明无色各向同性钙硅酸盐1,2CaO·SiO2球状任意分布，深灰色

8、透明，无色弱各向异性，莫来石3Al2O3·SiO22三棱或针状分布无规则深灰色透