1、第第四四章章 非金属夹杂物的分析与评定非金属夹杂物的分析与评定 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。1、检验钢中的非金属夹杂物的必要性检验钢中的非金属夹杂物的必要性2、钢中非金属夹杂物的来源钢中非金属夹杂物的来源 a）内在的：包括铁矿石钢厂在冶炼时，用Si、Al脱氧造成。3FeO+2Al 3Fe+Al2O3 2FeO+Si 2Fe+SiO2b）外来的：浇铸过程卷入的耐火材料等。3、制样要求、制样要求n na a、取样时沿轧制方向，磨制纵向截面观察夹杂物大、取样时沿轧制方向，磨制
2、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。的分布。试样表面无划痕、无锈蚀点、无扰乱层。n nb b、淬火以提高试样的硬度，保留夹杂物的外形。、淬火以提高试样的硬度，保留夹杂物的外形。n nc c、试样表面不浸蚀。、试样表面不浸蚀。4、非金属夹杂物的分类、非金属夹杂物的分类n na a、氧化物：、氧化物：FeOFeO、MnOMnO、Cr2O3Cr2O3、Al2O3Al2O3；n nb b、硫化物：、硫化物：FeSFeS、MnMn S S及其共晶体；及其共晶体；n nc c、硅酸盐：、
3、硅酸盐：2FeOSiO22FeOSiO2、2MnOSiO22MnOSiO2；n nd d、氮化物：、氮化物：TiNTiN、VNVN；n ne e、稀土夹杂物、稀土夹杂物5、非金属夹杂物的鉴别方法、非金属夹杂物的鉴别方法n na a明场：检验夹杂物的数量、大小、形状、分布、抛明场：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。明的夹杂物颜色较暗。n nb b暗场：检验夹杂物的透明度、色彩。透明夹杂物发暗场：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。亮，不透明夹
4、杂物呈暗黑色、有时有亮边。n nc c偏光：检验夹杂物的各向同性和各向异性，色彩、偏光：检验夹杂物的各向同性和各向异性，色彩、黑十字现象。黑十字现象。6、非金属夹杂物的特征、非金属夹杂物的特征n na）硫化物硫化物 主要有硫化铁（主要有硫化铁（FeSFeS）和硫化锰（）和硫化锰（MnSMnS），），以及它们的共晶体等。以及它们的共晶体等。6、非金属夹杂物的特征、非金属夹杂物的特征n na）硫化物硫化物硫化物夹杂断口MnS夹杂 300 x6、非金属夹杂物的特征、非金属夹杂物的特征n na）硫化物硫化物硫化物夹杂 300 xMnS夹杂 100 x6、非金属夹杂物的特征、非金属夹杂物的特征n nb
5、b）氧化物）氧化物 常见氧化物有氧化亚铁（常见氧化物有氧化亚铁（FeOFeO）、氧化亚锰）、氧化亚锰（MnOMnO）、氧化铬（）、氧化铬（Cr2O3Cr2O3）、氧化铝（）、氧化铝（Al2O3Al2O3）等。）等。6、非金属夹杂物的特征、非金属夹杂物的特征n nb b）氧化物）氧化物 常见氧化物有氧化亚铁（常见氧化物有氧化亚铁（FeOFeO）、氧化亚锰）、氧化亚锰（MnOMnO）、氧化铬（）、氧化铬（CrCr2 2O O3 3）、氧化铝（）、氧化铝（AlAl2 2O O3 3）等。）等。SiO2 500 x6、非金属夹杂物的特征、非金属夹杂物的特征n nb b）氧化物）氧化物Al2O3夹杂 4
6、00 xAl2O3夹杂 500 x6、非金属夹杂物的特征、非金属夹杂物的特征n nb b）氧化物）氧化物FeO夹杂 500 xSiO2 500 x6、非金属夹杂物的特征、非金属夹杂物的特征n nb b）氧化物）氧化物Cr2O3夹杂 500 x6、非金属夹杂物的特征、非金属夹杂物的特征n nb b）氧化物）氧化物Cr2O3夹杂 500 x6、非金属夹杂物的特征、非金属夹杂物的特征n nc c）硅酸盐夹杂物）硅酸盐夹杂物 常见的硅酸盐夹杂物有铁橄榄石常见的硅酸盐夹杂物有铁橄榄石（2FeOSiO22FeOSiO2）、锰橄榄石（）、锰橄榄石（2MnOSiO22MnOSiO2）、复合铁锰）、复合铁锰硅酸
7、盐（硅酸盐（nFemMnOpSiO2nFemMnOpSiO2）以及硅酸铝）以及硅酸铝（3Al2O32SiO23Al2O32SiO2）等。）等。6、非金属夹杂物的特征、非金属夹杂物的特征n nc c）硅酸盐夹杂物）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、非金属夹杂物的特征n nd d）氮化物）氮化物 主要有氮化钛（主要有氮化钛（TiNTiN）、氮化钒（）、氮化钒（VNVN）和氰）和氰化钛化钛 Ti(NCTi(NC)。6、非金属夹杂物的特征、非金属夹杂物的特征n nd d）氮化物）氮化物 主要有氮化钛（主要有氮化钛（TiNTiN）、氮化钒（）、氮化钒（VNVN）和氰）和氰化钛化
8、钛 Ti(NCTi(NC)。氮化钛（TiN）夹杂500 xn n非金属夹杂物的特征非金属夹杂物的特征n n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钢中非金属夹杂物显微评定方法定方法n na a、非金属夹杂物的评级方法、非金属夹杂物的评级方法、非金属夹杂物的评级方法、非金属夹杂物的评级方法n n 金相图片比较法：放大金相图片比较法：放大100100，视场直径为，视场直径为0.80.8，选取最严重的视场，按夹杂物的数量、大小、长度及选取最严重的视场，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，允许评其分布与标准图比较。综合考虑评
9、定时，允许评0.50.5级，如：级，如：0.50.5级，级，1.51.5级等。级等。7、GB/T10561-2005钢中非金属夹杂物显微评钢中非金属夹杂物显微评定方法定方法n nb、分为五个基本类型：n nA A类：硫化物类型类：硫化物类型n nB B类：氧化物类型类：氧化物类型n nC C类：硅酸盐类型类：硅酸盐类型n nD D类：球状氧化物类。类：球状氧化物类。n nDSDS类：单颗粒球状物，类：单颗粒球状物，指直径指直径 13um13umn n每种类型按照厚度或直径不同分为粗系和细系，每个每种类型按照厚度或直径不同分为粗系和细系，每个系列由系列由1 15 5级图片组成。级图片组成。n n
10、JKJK标准中规定了标准中规定了A A、B B、C C、D D四种类型。四种类型。7、GB/T10561-2005钢中非金属夹杂物显微评定方法钢中非金属夹杂物显微评定方法n nc c、结果表示、结果表示、结果表示、结果表示在每个在每个试样的的夹杂物物类别字母后字母后标+最最恶劣劣视场的的级别数。数。举例：例：1）材料：）材料：GCr15-轴承钢试样轴承钢试样2个，放大个，放大100，各，各1个视场。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）两个试样的平均含量:7、GB/T10561-2
11、005钢中非金属夹杂物显微评定方法钢中非金属夹杂物显微评定方法 举例：例：3）非金属夹杂物的最高含量）非金属夹杂物的最高含量:B 4级（细系）级（细系）4）各类夹杂物平均级数量总和：）各类夹杂物平均级数量总和：A+B=3+3=6级（细系）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。在每个在每个试样的的夹杂物物类别字母后字母后标+最最恶劣劣视场的的级别数。数。7、GB/T10561-2005钢中非金属夹杂物显微评定方法钢中非金属夹杂物显微评定方法在每个在每个试样的的夹杂物物类别字母后字母后标+最最恶劣劣视场的的级别数。数。举例：例：5）试试验报告告 本标准号；本标准
12、号；钢种、炉号、样品号；钢种、炉号、样品号；取样方法及检验部位；取样方法及检验部位；选选用用的的方方法法（标标准准评评级级图图、观观察察方方法法、检检验验方方法法和和结结果果表表示示方方法法）；检验结果（夹杂物尺寸超过标准评级图时应予以指明）；检验结果（夹杂物尺寸超过标准评级图时应予以指明）；试验报告及日期。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钢中非金属夹杂物显微评定方法n nd d、评级原则、评级原则、评级原则、评级原则分为分为A、B、C、D、DS五类，粗系、细系。五类，粗系、细系。1）评评级级图图为为下下限限图图片片，若若出出现现两两级级之之间间（长
13、长度度或或点点数数）的的夹夹杂杂物物时时，按按照相邻较小级别评定。照相邻较小级别评定。2）对对于于同同类类夹夹杂杂物物，当当出出现现在在粗粗系系或或者者细细系系两两系系之之间间时时，其其形形状状或或厚厚度度（或或直直径径）接接近近哪哪个个系系列列级级别别按按哪哪个个相相应应的的系系列列图图片片进进行行评评级级，若若恰恰在在中间则按照粗系评定。中间则按照粗系评定。3）在在同同一一视视场场中中同同时时出出现现最最严严重重的的粗粗大大或或细细小小夹夹杂杂物物时时（呈呈同同一一母母线线分分布布或或不不呈呈同同一一母母线线分分布布），不不能能分分开开评评定定，其其级级别别应应按按照照长长度度或或数数量量
14、相相加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）。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）。7、GB/T10561-2005钢中非金属夹杂物显微评定方法钢中非金属夹杂物显微评定方法n nd d、评级原则、评级原则、评级原则、评级原则分为分为A、B、C、D、DS五类，粗系、细系。五类，粗系、细系。4）同同一一视视场场中中出出现现同同一一母母线线而而断断续续的的同同类类同同系系的的B、C类类夹夹杂杂物物时时，若若两两条条夹夹杂杂物物断断开开间间距距大大于于0.04（在在100下下，4），应应按按照照二二条条计计算算（将将间距除去），若小于间距除去），若小于0
15、04则算作一条夹杂物。则算作一条夹杂物。5）当当出出现现大大于于2级级的的夹夹杂杂物物时时，可可参参照照ASTME45的的图图（即即JK图图）进进行行评评级。级。实验五实验五 非金属夹杂物的分析与评定非金属夹杂物的分析与评定 一、实验目的及要求n n1掌握钢中非金属夹杂物的分类与形态特征。n n2掌握使用标准评定钢中非金属夹杂物的级别。二、实验仪器及材料二、实验仪器及材料n n1实验仪器 XJG-01型立式金相显微镜，XJG-02立式型金相显微镜，XJG-05型卧式金相显微镜，4XC型金相显微镜n n2试验材料 非金属夹杂物试样三、实验内容及步骤三、实验内容及步骤n n1、分析夹杂物产生原因；n n2、识别钢中各种夹杂物的形态特征；n n3、画出钢中各种夹杂物的形态；n n4、根据标准判断非金属夹杂物试样中夹杂物级别。四、思考题四、思考题n n1 1根据根据JkJk标准级别图，夹杂物的类型和分标准级别图，夹杂物的类型和分布有哪几种布有哪几种,其代号为其代号为?n n2 2夹杂物的评定原则。夹杂物的评定原则。n n3 3为什么要检验钢铁中的非金属夹杂物为什么要检验钢铁中的非金属夹杂物?
