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鋼中非金屬夾雜物含量測定金相制備方法

嘉峪檢測網(wǎng) 2019-07-15 11:03

非金屬夾雜物是金屬材料中非金屬元素氧、氮、硫與金屬元素鐵、錳、鋁、鈦等組成的氧化物、氮化物、硫化物和硅酸鹽、尖晶石等復(fù)合氧化物的總稱。

非金屬夾雜物的危害

非金屬夾雜物是金屬的內(nèi)部組織產(chǎn)生應(yīng)力集中及裂紋的根源之一，非金屬夾雜物分布在金屬的基體組織中，猶如金屬中分布了許多強度極低的空隙。當(dāng)受到外力作用時，隨金屬的變形流動，這些非金屬夾雜所形成的空隙就會長大、延伸而形成顯微裂紋或裂紋。因此，非金屬夾雜物對與斷裂過程有關(guān)的一系列指標(biāo)（如塑性、韌性、疲勞性能）均帶來很大影響。

因此，夾雜物的數(shù)量和分布被認定是評定鋼材質(zhì)量的一個重要指標(biāo)，并且被列為優(yōu)質(zhì)鋼和高級優(yōu)質(zhì)鋼出廠的常規(guī)檢測項目之一。

非金屬夾雜物分類

參考GB/T 10561-2005 （其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：ASTM E45 / ISO 4967 / EN 10247 / DIN 50602）

A類硫化物類

具有高的延展性，有較寬范圍形態(tài)比（長度/寬度）的單個灰色夾雜物，一般端部呈圓角。

B類氧化鋁類

大多數(shù)沒有變形，帶角的，形態(tài)比?。ㄒ话悖?），黑色或帶藍色的顆粒，沿軋制方向排成一行（至少有3個顆粒）。

C類硅酸鹽類

具有高的延展性，有較寬范圍形態(tài)比（一般≥3）的單個呈黑色或深灰色夾雜物，一般端部呈銳角。

D類球狀氧化物類

不變形，帶角或圓形的，形態(tài)比小（一般＜3），黑色或帶藍色的，不規(guī)則分布的顆粒。

DS類單顆粒球狀

圓形或近似圓形，直徑≥13μm的單顆粒夾雜物。

非金屬夾雜物的光學(xué)特性

正確判斷和鑒定非金屬夾雜物在金相法檢驗中十分重要，首先是在金相顯微鏡下進行，利用明視場觀察夾雜物的顏色、形態(tài)、大小和分布；在暗視場下觀察夾雜物的固有色彩和透明度；在偏振光正交下觀察夾雜物的各種光學(xué)性質(zhì)。

如何制備出一個完美的非金屬夾雜物含量測定的樣品一直是金相工程師們關(guān)注的問題。隨著科技的發(fā)展，技術(shù)水平的提高，半自動磨拋及全自動磨拋設(shè)備逐漸代替了手動磨拋過程，提高效率，也提高了試樣制備質(zhì)量和重復(fù)性，同時非金屬夾雜物檢測設(shè)備、檢測方法的逐漸自動化，對試樣的制備也將提出更高的要求。

非金屬夾雜物制備難點

1	試樣檢測面積較大（一般≥200m㎡），試樣難以磨平。
2	批量試樣制備容易造成過程中清洗、吹干不及時而產(chǎn)生腐蝕銹點，且難以去除。
3	如果砂紙或拋光布切削性能差，長時間機械摩擦易導(dǎo)致夾雜物的脫落。
4	終拋若選擇Al2O3 拋光液，容易在試樣表面吸附大量Al2O3，難以清洗，對夾雜物評定造成影響。夾雜物的脫落、腐蝕點、表面附著的外來異物等都會對夾雜物的識別和判定造成干擾。

半自動磨拋設(shè)備

1	推薦中心力方式制備批量試樣，或≥40mm直徑尺寸模具鑲嵌；
2	拋光過程中將金剛石懸浮液（多晶或單晶）與酒精以1:1混合使用，在步驟切換過程中，清洗完成后務(wù)必及時吹干試樣表面，防止水分的長時間停留而導(dǎo)致腐蝕生銹；
3	夾雜物的研磨盡量選擇新的或切削性能較好的砂紙，粗拋選擇切削性能好且平整的編織或緞面布，精拋選擇絨毛布；
4	使用1微米或更細金剛石懸浮液終拋。

磨拋工藝

鋼中非金屬夾雜物含量測定金相制備方法

	制備表面	粒號	潤滑劑
1	CarbiMet 砂紙	P400	水
2	UltraPad 拋光布(粗編織布)	9µm MetaDi 懸浮液	無水乙醇
3	VerduTex 拋光布(細編織布)	3µm MetaDi 懸浮液	無水乙醇
4	MasterTex 拋光布（絨毛布）	1µm MetaDi 懸浮液	無水乙醇

典型夾雜物圖片

鋼中非金屬夾雜物含量測定金相制備方法

來源：標(biāo)樂試樣秀

鋼中非金屬夾雜物含量測定金相制備方法

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