无论哪种冶炼出的钢种, 总含有或多或少夹杂物, 其中以非金属夹杂物最多。一般非金属夹杂物对钢产生有害影响。
为保证钢的质量, 检验钢中的非金属夹杂物。例如, 铬轴承钢检验脆性、塑性、点状不变型夹杂物; 合金结构钢主要检验夹杂物、硫化物。这些夹杂物的特征是:
氧化物: 钢中常见的氧化物是A1２O２这些用铝脱氧时产生的高硬度难熔的细少脆性夹杂物, 沿加工方向呈链状分布, 在明场下为灰色。
硫化物: 钢中常见的硫化物是FeS 和MnS 及二者的固溶体。硫化物具有很高的塑性, 沿加工方向延伸成长条状, 在明场下为浅灰色。
点状(又称不变形)夹杂物, 铬轴承钢中的点状夹杂物, 主要是由镁尖晶石和含钙的铝酸盐或含铝、钙、锰的硅酸盐所组成。点状夹杂物经加工, 仍不变形呈点状或球状存在。
氮化物: 在含钦、妮、钒的合金钢中, 由于氮能够与这些元素形成稳定的氮化物,所以氮化物夹杂的形状很规则, 多呈方形或长方形, 在明场下为淡黄色或金黄色。
要正确评定夹杂物, 首先必须识别它。固此应掌握以下基本要点:
(1) 取样。检验轧制或锻造钢材的非金属夹杂物, 应从钢材的纵剖面截取试样。因为, 易变形的非金属夹杂物总是沿钢材变形方向伸长的, 即使脆性夹杂物也均沿变形方向排列, 所以纵剖面试样是具有代表性的。如果截取钢材横向试样, 夹杂物的全貌就不能显露。
(2) 制样时, 先将试样淬火使基体变硬, 然后进行磨抛, 夹杂物才不易拖尾、剥落。这样, 就有利于夹杂物的检验和评定。
(3) 抛光后的试样, 置于显微镜下放大100倍观察, 有时夹杂物与磨坑、磨沟和抛光剂相混淆真假难辨, 可用交换焦距和用暗场方法, 利用对光反射特性来鉴别。
(4 )钢中非金属夹杂物的定性, 根据在显微镜下观察到的形态、色彩和分布情况,进行粗略的定性分析, 确定夹杂物是脆性还是塑性。然后通过暗场和偏光具体鉴定夹杂物的性质。
(5) 用正偏光观察夹杂物的光学性质。因夹杂物反光能力与基体不同, 有些光线照射到夹杂物上就产生漫反射, 使夹杂物本来色彩清晰地呈现出来。如旋转载物台,发现有些夹杂物时明时暗地发生2 次、4次或8次消光, 则这种性能称为各向异性,利用光学性质, 就可判断夹杂物形态。
夹杂物评定, 试样不经腐蚀, 在金相显微镜下放大100倍, 视场直径为
０．８mm 进行检验, 从边缘到中心全面检查。选取夹杂样物最严重的视场, 与其钢种的相应标准级图对比评定。评定夹杂物级别时, 可根据夹杂物的数量、大小以及分布情况等综合条件予以考虑。
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