① 鋼材夾雜物檢測M法K法有什麼區別他們的檢測方式是什麼
1 鋼中非金屬夾雜物的來源分類
1.1 內生夾雜物
鋼在冶煉過程中,脫氧反應會產生氧化物和硅酸鹽等產物,若在鋼液凝固前未浮出,將留在鋼中。溶解在鋼液中的氧、硫、氮等雜質元素在降溫和凝固時,由於溶解度的降低,與其他元素結合以化合物形式從液相或固溶體中析出,最後留在鋼錠中,它是金屬在熔煉過程中,各種物理化學瓜形成的夾雜物。內生夾雜物分布比較均勻,顆粒也較小,正確的操作和合理的工藝措施可以減少其數量和改變其成分、大小和分布情況,但一般來說是不可避免的。
1.2 外來夾雜物
鋼在冶煉和澆注過程中懸浮在鋼液表面的爐渣、或由煉鋼爐、出鋼槽和鋼包等內壁肅落的耐火材料或其他夾雜物在鋼液凝固前未及時清除而留於鋼中。它是金屬在熔煉過程中與外界物質接觸發生作用產生的夾雜物。如爐料表面的砂土和爐襯等與金屬液作用,形成熔渣而滯留在金屬中,其中也包括加入的熔劑。這類夾雜物一般的牲是外形不規則,尺寸比較大,頒也沒有規律,又稱為粗夾雜。這類夾雜物通過正確的操作是可以避免的。
2 鋼中非金屬夾雜物按化學成分分類
鋼中非金屬夾雜物按化學成分詳細分類見圖1,主要分為三大類。
圖1 鋼中非金屬夾按照化學成分分類圖
2.1 氧化物系夾雜
簡單氧化物有FeO,Fe2O3,MnO,SiO2,Al2O3,MgO和Cu2O等。在鑄鋼中,當用硅鐵或鋁進行脫氧時,夾雜比較常見。在鋼中常常以球形聚集呈顆粒狀成串分布。復雜氧化物,包括尖晶石類夾雜物和各種鈣的鋁酸鹽等,以及鈣的鋁酸鹽(圖2b)。硅酸鹽夾雜也屬於復雜氧化物夾雜,這類夾雜物有2FeOSiO2(鐵硅酸鹽)、2MnO.SiO2(錳硅酸鹽)和CaO.SiO2(鈣硅鹽)等(圖3a)這類夾雜物在鋼的凝固過程中,由於冷卻速度較快,某些液態的硅酸鹽來不及結晶,其全部或部分以玻璃太的形式保存於鋼中。
2.2 硫化物系夾雜
主要是FeS, MnS和CaS等。由於低熔點的FeS易形成熱脆,所以一般均要求鋼中要含有一定量的錳,使硫與錳形成熔點較高的MnS而消除FeS的危害。因此鋼中硫化物夾雜主要是 MnS(圖3b).
鑄態鋼中硫化物夾雜的形態通常分為三類:①形態為球形,這種夾雜物通常出現在用硅鐵脫氧不完全的鋼中;②在光學顯微鏡下觀察呈鏈狀的極細的針狀夾雜;③呈塊狀,外形不規則,在過量鋁脫氧時出現。
圖2 掃描電鏡下的氧化鋁和鈣的鋁酸鹽夾雜
圖3 掃描電鏡下的硅酸鹽和硫化錳夾雜
2.3 氮化物夾雜
當鋼中加入與氮親和力較大的元素時形成A1N,TiN,ZrN和VN等氮化物。在出鋼和澆鑄過程中鋼液與空氣接觸,氮化物的數量顯著增加。
3 按夾雜物的塑性變形能力分類
(1) 脆性夾物 熱加工時該類夾雜物形狀和尺寸都不變化,但可能沿加工方向成串排列或呈點鏈狀,屬於這類夾雜物的有Al2O3和Cr2O3。
(2) 塑性夾雜物 熱變形時該類夾雜物具有良好范性,沿變形方向延伸成條帶狀。屬於這類的有硫化物及 含量較低(40%~60%)的鐵錳硅酸鹽。
(3) 球狀不變性夾雜 鑄態呈球狀,熱加工後保持球狀不變,如SiO2及含SiO2較高(>70%)的硅酸鹽。
(4) 半塑性夾雜物 指各種復相的鋁硅酸鹽夾雜。基體鋁硅酸鹽有塑性,熱加工時將產生塑性變形,但是其中包含著的析出相如氧化鋁等是脆性的,加工時仍保持原狀或只是拉開距離。
4 夾雜物的鑒定
早期的工作者主要用光學顯微鏡配合X射線結構分析和化學成分分析,積累了寶貴的經驗和豐富的資料。近年來,採用電子探針對夾雜物進行微區成分分析日益增多。目前鑒定夾雜物的大致方法有以下兩種。
4.1 金相法與微區域成分分析相結合
在金相觀察中選出待定夾雜物後,用電子探險針(EPMA)進行微區成分分析或者應用掃描電鏡(SEM)自帶能譜分析你(EDS)進行成分分析。通常可以測定尺寸大於1um的夾雜物的組成元素和大致成分,如果採用個別元素的面掃描還可以得到更為直觀的結果。圖4是使用掃描電鏡對Q460鋼中的一顆夾雜物進行的面分析圖譜,依次進行硫、錳、硅和鐵四種元素的面掃描,從掃描結果可以推斷出,明場觀察中夾雜物為MnS, SiO2,和FeS,通過能譜儀(EDS)對其進行成分分析,還可直接得到各元素的質量分數。
圖4夾雜物掃描電鏡面掃描圖
4.2 光學金相法
在光學顯微鏡下利用明視場觀察夾雜物的顏色、形態、大小和分布;在暗場下觀察夾雜物的固有色彩和透明度;在正交偏振光下觀察夾雜物的各種光學性質,從而判斷夾雜物類型。根據夾雜物的分布情況及數量評定相應的級別,評判其對鋼材性能的影響。目前檢驗和研究鋼中非金屬夾雜物的方法很多,有化學法、岩相法、金相法、電子探針和電子掃描法等。
有金相法鑒定夾雜物是根據夾雜物的形貌、分布及其在明場、暗場和偏光下的光學特徵(表1),與已知的夾雜物特徵對照以確定其類型。必要時可以測定夾雜物的顯微硬度或經受化學試劑腐蝕的能力。非金屬夾雜物的金相法鑒定步驟見表2。
表1 常見非金屬夾雜物的光學特徵
表2 非金屬夾雜物的金相法鑒定
5 非金屬夾雜物的定量評級
5.1 國標評級
定量測定是優質鋼以及高級優質鋼的常規檢測項目之一。 夾雜物類型已知的條件下,採用標准等級比較法,以判定鋼材質量的優劣或是否合格。夾雜物的評級可以根據GB/T10561-2005標准進行。試樣經過仔細拋光,夾雜物應保存完好,不經侵蝕在放大100倍顯微鏡下觀察。把試樣上夾雜物最嚴重的視場與標准級別圖片比較來評定其等級。GB/T10561-2005標准列出三類夾雜物的級別圖。氧化物為一類,硫化物又按照夾雜物最嚴重的粗細分為兩個系列,每一個系列分5級,級別越高,表示夾雜物含量越多。評級時若不能評成整數,可以採用半級。作為重要零件用的合金結構鋼或工具鋼,應根據零件的要求定出非金屬夾雜物的合格級別,對於合金結構鋼,一般最高級別不得超過氧化物及硫化物各3級,兩者之和為5.5級。
鉻滾動軸承則按照GB/T18524-2002標准進行分類及評級。標准中非金屬夾雜物分脆性夾雜物、塑性夾雜物和點狀不變性夾雜物三類,每類分0.5,1,1.5,…,4共八級標准級別。軸承鋼中非金屬夾雜物含量級別不應大於表3中的規定。
表3 軸承鋼中非金屬夾雜物允許的級別
規格及狀態 脆性 塑性 點狀不變性
夾雜物 夾雜物 夾雜物
≤30mm的冷拔及退火鋼材 ≤2 ≤2.5 ≤2.5
30~60mm退火鋼材及≤60mm ≤3 ≤3 ≤3
的不退火鋼材
>60mm退火鋼 ≤3.5 ≤3.5 ≤3.5
為了定量研究夾雜物對性能的影響,需要測定夾雜物的大小及間距的統計分布,在夾雜物較細小時,要在電鏡下進行。定量測定要求測定較多的視場以求得統計分布。自動圖像分析儀的應用可以大大加速測定工作的進程,並獲得較為准確的結果。
5.2 JK標准評級
將夾雜物分為A,B,C和D四個基本類型,它們分別是硫化物、氧化鋁、硅酸鹽和球狀氧化物。每類夾雜物按照厚度和直徑的不同又可分為細系和粗系兩個系列,每個夾雜物由表示夾雜物數量遞增的五級圖片(1~5)組成。評定夾雜物級別時,允許評半級。結果是用每個試樣每類夾雜物最惡劣視場的級別數表示。鋼中非金屬夾雜物的評定方法可以參照GB/T10561-2005標准。
② 鋼材檢測項目有哪些 鋼材檢測機構
常見檢測一化學成分:C、S、P、Mn、Si、Cr、Ni元素含量的分析;
常見分析一光譜分析:光電比色分析;極譜分析;電子探針X射線顯微分析
宏觀檢驗:鎮靜鋼,連鑄鋼,沸騰鋼的組織及宏觀缺陷的斷定、酸浸試驗、塔形發紋酸浸實驗、硫印實驗、斷口檢驗等;
金相檢驗:金相顯微鏡檢測脫碳層深度(GB/T224 )、晶粒度檢測、鋼中非金屬夾雜物的檢測、鋼中化學成分偏析檢測等;
工藝性能:淬透性實驗、焊接性能實驗、切削性能實驗、磨損試驗、金屬彎曲實驗、金屬反復彎曲實驗、金屬線材反復彎曲實驗、金屬線材扭轉實驗、金屬線材纏繞實驗、金屬項斷實驗、金屬杯突試驗等;
物理性能:金屬塑性加工產品性能檢驗中物理性能指標的實驗檢測,主要檢驗項目有磁性能、密度、彈性模量、熱膨脹系數、電阻值等。
電學性能:磁性能測量、密度測量、彈性模量測量、膨脹系數測量、電阻率的測量等;
化學性能:晶間腐蝕實驗、抗氧化性能實驗、大氣腐蝕實驗、全浸、間浸腐蝕實驗等;
無損檢測:超聲波探傷、磁力探傷射線探傷、規格尺寸檢測、表面缺陷檢測等;
硬度:布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、顯微硬度、肖氏硬度等;
拉伸:硬度指標(規定非比例伸長應力、規定總伸長應力、規定殘余伸長應力、屈服點、抗拉強度)、塑性指標(伸長率;斷面伸縮率)、高溫蠕變實驗(蠕變速度、持久強度極限、持久斷後伸長率、持久斷面收縮率)等;
沖擊:高低溫沖擊實驗、多次沖擊實驗等;
③ 鋼材表面缺陷各檢測方法優缺點有哪些
鋼材缺陷檢測的主要方法有:人工檢測法,漏磁檢測法,渦流檢測法等。其中人工檢測法主要通過有經驗的技術人員對鋼材缺陷進行識別,檢測結果易受主觀因素的影響;漏磁檢測法是將被測鋼材磁化,鋼材在無缺陷的情況下,磁力線分布均勻,遇到缺陷時,磁力線路徑被缺陷改變,磁敏元件可以檢測出從鋼材表面溢出的漏磁場,若缺陷過大,對檢測效果不理想;渦流檢測是由於交流電磁線圈在鋼材表面感應形成渦流,遇到缺陷時,渦流會發生改變,這種檢測方式受環境影響較大。激光檢測法,不受被測軋材材質、溫度、環境等諸多方面的影響,能更好的完成缺陷檢測。
輪廓測量儀主要在檢測設備的非人工性、圖像處理方法、實時和分時系統的結合、分類識別幾方面做了深入的研究。這有利於提高檢測水平,保證產品質量,從而提高鋼材的市場競爭力。
④ 鋼材原材料檢測取樣標准
檢驗標准:
1.原材試驗應以同廠別、同爐號、同規格、同一交貨狀態、同一進場時間每60t為一驗收批,不足60t時,亦按一驗收批計算。
2.取樣數量:每一驗收批中取試樣一組(2根拉力、2根冷彎、1根化學)。低碳鋼熱軋圓盤條時,拉力1根。
3.取樣方法:
⑴試件應從兩根鋼筋中截取:每一根鋼筋截取一根拉力,一根冷彎,其中一根再截取化學試件一根,低碳熱軋圓盤條冷彎試件應取自不同盤。(25/45,30/50)
⑵試件在每根鋼筋距端頭不小於500mm處截取。
⑶拉力試件長度:7d0+200mm。
⑷冷彎試件長度:5d0+150mm。
⑸化學試件取樣採取方法:
1)分析用試屑可採用刨取或鑽取方法。採取試屑以前,應將表面氧化鐵皮除掉。
2)自軋材整個橫截面上刨取或者自不小於截面的1/2對稱刨取。
3)垂直於縱軸中線鑽取鋼屑的,其深度應達鋼材軸心處。4)供驗證分析用鋼屑必須有足夠的重量。
(4)鋼材雜質怎麼檢測擴展閱讀:
工程材料送檢,主要是指工程用土、砂、石、磚、水泥及鋼材等原材料的檢驗和試驗,並將試驗結果整理歸檔;
負責檢驗塌落度,按規定製作混凝土,砂漿檢查試件並養護,期滿後及時試壓,並將結果整理歸檔;
按規定的抽檢頻次對路基壓實度進行檢測,同時做好檢驗和試驗狀態標識。
監督現場材料質量對未經檢驗和經驗不合格的材料一經發現應立即禁止,負責現場試驗報告,檢測資料的收集,整理和存檔。
料檢測可以按照它的化學組成:分為陶瓷材料檢測、金屬材料檢測、有機材料檢測等等。材料檢測也可以按照它的功能進行分類:分為結構材料檢測、功能材料檢測兩大類。
試驗方法須嚴格按標准規定進行。可是有個別試驗人員在作鋼筋拉伸試驗時只試驗到試件出現頸縮而不將其拉至斷裂,這是不正確的,這樣勢必造成試驗結果的誤差,但這不屬於試驗誤差,而是人為造成的誤差。
鋼筋不拉斷,其測得的伸長率較規定的試件斷後伸長率要低,與標准規定相違背,這是不允許的(鋼筋焊接件由於不需要測定伸長率,可在試件出現頸縮現象後停機)。試驗要求必須准確,以減少誤差。
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⑥ 求教什麼儀器可以檢測鋼材的材質
1、合金分析儀
合金分析儀的是一種XRF光譜分析技術,可用於確認物質里的特定元素, 同時將其量化。它可以根據X射線的發射波長(λ)及能量(E)確定具體元素,而通過測量相應射線的密度來確定此元素的量。如此一來,XRF度普術就能測定物質的元素構成。
2、洛氏硬度計
洛氏硬度計是世界上第一台依據洛氏硬度試驗原理設計的,只需要單側接觸試樣就可測試金屬硬度的洛氏硬度計,依靠磁力將洛氏硬度計測頭吸附在鋼鐵表面,不需要對試樣進行支撐,測試精度符合標准GB/T230、ISO6508,不低於台式洛氏硬度計。
(6)鋼材雜質怎麼檢測擴展閱讀:
洛氏硬度計特點:
1、與台式機相同的試驗原理和精度,符合標准GB/T230、ISO6508和ASTM E110,經中國計量院檢測,誤差不大於1.5HR。
2、測試快速,簡便,無損。
3、如千分尺一樣的鼓輪讀數機構,讀數方便,重復性好,精度高。
4、配有帶燈放大鏡,保證在車間較暗處使用時讀數方便。
合金分析儀原理:
合金分析儀的明歲是一種XRF光譜分析技術,可用於確認物質里的特定元素, 同時將其量化。它可以根據X射線的發射波長(λ)及能量(E)確定具體元素,簡廳而激咐睜通過測量相應射線的密度來確定此元素的量。如此一來,XRF度普術就能測定物質的元素構成。
⑦ 表面質量缺陷鋼材有哪些怎麼測
鋼材常見缺陷有三種,表面質量缺陷、內部缺陷、外形尺寸缺陷。
表面質量缺陷:輪廓儀對多種類型的表面缺陷進行檢測,劃痕、折疊、凸起、凹坑、錯輥、耳子、刮傷、裂紋等均可進行在線檢測。
外形尺寸缺陷:智能測徑儀用於檢測直徑、橢圓度;測寬儀檢測寬度;激光測厚儀檢測厚度;直線度測量儀檢測彎曲度。
⑧ 鋼材常見缺陷有哪些如何實現在線檢測
目前鋼材表面有7種常見缺陷問題:裂紋、劃傷(劃痕)、折疊、耳子、結疤(重皮)、焊疤、端部毛刺。鋼廠操作工都會對鋼材產生的常見缺陷、缺陷產生原因及處理方法有很深的了解,在這里就不詳細介紹了。重點介紹一下如何監測缺陷信息。
對缺陷檢測要及時,就需要進行在線檢測,輪廓測量儀作為在線缺陷檢測儀是個不錯的選擇,它能檢測出絕大部分的表面缺陷情況,折疊、翹曲、凹坑、凹槽、凸耳、裂紋、劃傷(劃痕)等缺陷均是可以檢測並顯示出來的。