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非金属夹杂检测

非金属夹杂检测

检测目的: 检验金属材料中非金属夹杂物
检测范围: 石油管道、压力容器、锅炉、液化气罐、阀门、法兰、焊缝、碳钢、不锈钢等金属材料、成品
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       非金属夹杂(non一metalli。inelusion)金属中含有的非成分和性能所要求的非金属相。非金属 夹杂来源于金属熔炼和铸造过程中,熔体中各元素与 炉气等介质反应产生的氧化物和氮化物以及由炉体、 炉衬、罐衬、汤道、水口、中间罐和炉料等带入的耐火 材料残渣、灰分、脱氧产物和残留熔剂等。

       夹杂物对钢铁力学性能和工艺性能的主要影响是降低材料的范性、韧性和疲劳极限,造成材料性能上的方向性,使冷热加工性能变坏,使零件或工具(如轧辊)的表面光洁度降低。夹杂物可以使材料的抗腐蚀性能降低,对磁性材料的矫顽力也有明显影响等等。

试验方法及标准
       GB/T 10561-2005 method A   钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法。
       ASTM E 45-11 method A       钢中非金属夹杂物含量的标准试验方法。
       ISO 4967-2013 method A       钢--非金属夹杂物含量的测定--标准评级图显微检验法。
钢夹杂物分类

       钢按照夹杂物的化学成分分类:

       1.氧化物

       简单氧化物:FeO、MnO、SiO2、Al2O3、Cr2O3等。

       复杂氧化物:多为简单氧化物的复合物,包括尖晶石类类夹杂物和各种钙的硅酸盐。

       2.硫化物

       如FeS、MnS、(Mn·Fe)S固熔体、CaS稀土硫化物等,烛态钢中的硫化物常分为三类:

       ①类 硫化物:圆球形,且常附有氧化物。

       ②类硫化物:呈链状或薄膜状,沿晶界分布;

       ③类硫化物:外形不规,常呈多角形。

       3.氮化物

       如Fe4N、Fe2N、AlN、TiN、Si2N4等,在钢中呈不规则的多角形,颗粒细小。一般钢中含氮量不多,故钢中氮化物不多。

       4.硅酸盐及硅酸盐玻璃

       铁硅酸盐、铁锰硅酸盐、铁锰铝硅酸盐等

非金属夹杂物检测|夹杂物检验|夹杂物金相分析|刚夹杂物分析

夹杂物危害

       1.硫化物的危害

       钢中硫及硫化物,在钢中属于夹杂物,对钢结构有着严重危害。由于s与Ni、Mn,Ti,Zr等元素的亲和力远大于Fe,故钢中常见MnS,TiS(含钛钢),NiS(高镍钢)等硫化物。由于MnS极易溶解于含Cl离子水中,其主要危害是降低钢的耐蚀性特别是降低耐点蚀和耐缝隙腐蚀性能。钢中硫化物的另一危害是降低了钢的塑性、韧性和抗疲劳性能。如果钢中硫化物含量超过一定标准, 在冶炼生产和轧制过程中将会造成铸坯裂纹。
       2.氧化物和硅酸盐的危害
       钢中O与Ai、Si、Cr、Mn、Fe等元素反应,可形成Al2O3 、SiO2 、Cr2O3、MnO、Fe2O3、FeO氧化物和FeO·Cr2O3等复杂氧化物夹杂。钢中氧化物和硅酸盐的存在,破坏了钢基体的连续性并导致了应力集中,从而降低了钢的塑性、韧性和抗疲劳性能。一方面增强钢的力学性能的方向性使横向性能恶化; 另一方面使钢的切削加工性能下降, 而且很难抛光。一些钢材的表面的翻皮、结疤、凹凸不平以及裂纹等缺陷均与钢中的非金属夹杂物有关,其主要是SiO2 ·FeO·Al2O3和钛的氧化物和氮化物。
       3.氮化物的危害
       在含Ti、Nb的钢中常见的氮化物有TiN、NbN、AlN夹杂物。由于氮化物夹杂硬度高, 不易变形,在钢材中又多成群分布, 所以对钢的不利影响与SiO2, Al2O3等氧化物夹杂相类似。氮化物对钢的力学性能的危害, 随着钢中氮化物的增加, 钢的脆性明显上升。有研究表明, 呈几何状存在的氮化物是导致一些钢脆性穿晶断裂的裂纹源。
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标签: 氢致开裂试验(HIC试验)
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