非金属夹杂物的分析与评定.ppt

第四章 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 2、钢中非金属夹杂物的来源 a）内在的：包括①铁矿石②钢厂在冶炼时，用Si、Al脱氧造成。 3FeO + 2Al → 3Fe + Al2O3 2FeO + Si → 2Fe + SiO2 b）外来的：浇铸过程卷入的耐火材料等。 3、制样要求 a、取样时沿轧制方向，磨制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的分布。试样表面无划痕、无锈蚀点、无扰乱层。 b、淬火以提高试样的硬度，保留夹杂物的外形。 c、试样表面不浸蚀。 4、非金属夹杂物的分类 a、氧化物：FeO、MnO、Cr2O3、Al2O3； b、硫化物：FeS、Mn S及其共晶体； c、硅酸盐：2FeO·SiO2、2MnO·SiO2； d、氮化物：TiN、VN； e、稀土夹杂物 5、非金属夹杂物的鉴别方法 a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，透明的夹杂物颜色较暗。 b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。 c偏光：检验夹杂物的各向同性和各向异性，色彩、黑十字现象。 6、非金属夹杂物的特征 a）硫化物 主要有硫化铁（FeS）和硫化锰（MnS），以及它们的共晶体等。 6、非金属夹杂物的特征 a）硫化物 硫化物夹杂断口 MnS夹杂 300x 6、非金属夹杂物的特征 a）硫化物 硫化物夹杂 300x MnS夹杂 100x 6、非金属夹杂物的特征 b）氧化物 常见氧化物有氧化亚铁（FeO）、氧化亚锰（MnO）、氧化铬（Cr2O3）、氧化铝（Al2O3）等。 6、非金属夹杂物的特征 b）氧化物 常见氧化物有氧化亚铁（FeO）、氧化亚锰（MnO）、氧化铬（Cr2O3）、氧化铝（Al2O3）等。 SiO2 500x 6、非金属夹杂物的特征 b）氧化物 Al2O3夹杂 400x Al2O3夹杂 500x 6、非金属夹杂物的特征 b）氧化物 FeO夹杂 500x SiO2 500x 6、非金属夹杂物的特征 b）氧化物 Cr2O3夹杂 500x 6、非金属夹杂物的特征 b）氧化物 Cr2O3夹杂 500x 6、非金属夹杂物的特征 c）硅酸盐夹杂物 常见的硅酸盐夹杂物有铁橄榄石（2FeO·SiO2）、锰橄榄石（2MnO·SiO2）、复合铁锰硅酸盐（nFe·mMnO·pSiO2）以及硅酸铝（3Al2O3·2SiO2）等。 6、非金属夹杂物的特征 c）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 d）氮化物 主要有氮化钛（TiN）、氮化钒（VN）和氰化钛[Ti(NC)]。 6、非金属夹杂物的特征 d）氮化物 主要有氮化钛（TiN）、氮化钒（VN）和氰化钛[Ti(NC)]。 氮化钛（TiN）夹杂500x 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定方法》 a、非金属夹杂物的评级方法 金相图片比较法：放大100×，视场直径为0.8㎜，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0.5级，如：0.5级，1.5级等。 7、GB/T10561-2005《钢中非金属夹杂物显微评定方法》 b、分为五个基本类型： A类：硫化物类型 B类：氧化物类型 C类：硅酸盐类型 D类：球状氧化物类。 DS类：单颗粒球状物，指直径≥13um 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1～5级图片组成。 JK标准中规定了A、B、C、D四种类型。 7、GB/T10561-2005《钢中非金属夹杂物显微评定方法》 c、结果表示 在每个试样的夹杂物类别字母后标+最恶劣视场的级别数。 举例： 1）材料：GCr15-轴承钢试样2个，放大100×，各1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: 7、GB/T10561-2005《钢中非金属夹杂物显微评定方法》 举例： 3）非金属夹杂物的最高含量: B 4级（细系） 4）各类夹杂物平均级数量总和： A+B=3+3=6级（细