❶ 鋼材為什麼要進行探傷測試
在不損害或不影響鋼材使用性能的前提下，檢測鋼材表面及內部是否存在缺陷或不均勻性，給出缺陷的大小、位置、性質和數量等信息，進而判定鋼材所處技術狀態。
❷ 在鋼材品質證明書上根據哪些數據確定是幾級鋼
質量證明書沒有統一格式模版的。
一般情況下，應有化學成份和機械性能，還有一些執行標准要求的試驗和其他要求。
在一些鑄件、鋼錠等原始材料中，就可能是沒有力學性能的。
具體還是要看所執行的標准為准。
❸ 鋼材中常見的缺陷有哪些
鋼材常見缺陷有三種：
一、表面質量缺陷
1、表面裂紋：指鋼材表面呈直線形的裂紋現象，一般應與鍛造或軋制方向一致。
形成原因：主要是因為在加工（鍛造、軋制、熱處理調質）過程中因表面過燒、脫碳、疏鬆、變形和內應力過大以及表面硫、磷雜質含量較多而產生的發紋、熱裂紋和冷裂紋。
表面裂紋可以通過肉眼觀察、酸洗、磁粉探傷、著色檢驗和金相等方法檢驗出來。在確認裂紋時，必須注意區分鋼材表面的氧化皮本身質脆疏鬆經過輕微彎曲而呈現的裂紋，而鋼材本身並沒有裂紋。
2、重皮與折疊：鋼材表面黏結的呈舌狀或鱗狀的金屬薄片，在局部表面形成重疊，有明顯的折疊紋。形成原因：在熱加工過程中由於鋼坯上的飛邊、毛刺、凹陷、夾雜物、皮下氣孔和表面疏鬆等，在熱變形時金屬流變，開口於表面形成重皮與折疊。
3、耳子：指鋼材表面沿軋制方向延伸的凹起。形成原因：軋機孔型間隙過大，使鋼材表面沿孔隙形成凸起。
4、刮傷：也叫劃傷，指鋼材表面在外力作用下呈直線或弧形的溝痕（可見到溝底）。
二、內部缺陷
1、偏析：實際上是鋼中化學成分不均分現象的總稱。在酸浸試樣上，當偏析是易蝕物質或氣體夾雜聚集是呈顏色深暗、形狀不規則、略顯凹陷、底部平坦，並有很多密集微孔的斑點，若為抗蝕元素聚集，則呈顏色淺淡，形狀不規則，比較光滑的微凹斑點。根據偏析出現的位置和形狀，通常把它們歸納為以下幾類：①中心偏析：出現在中心部分，呈形狀不規則的深暗斑點。②錠型偏析：集中在一條寬窄不同、具有原鋼錠橫截面形狀（一般為方形）的閉合帶上的深暗色斑點，所以錠型偏析也叫方框偏析。③點狀偏析：斑點一般較大，呈顏色較深、略顯凹陷的圖形，橢圓形或瓜子形。一般分布的，稱為一般點狀偏析：分布在鋼材邊緣部分的，叫做邊緣點狀偏析。
形成原因：偏析是在鋼錠澆注凝固過程中，由於選擇結晶和擴散作用引起某些元素的聚集。偏析是一般生產情況下無法避免的。
2、疏鬆：鋼材內部的孔隙，這種孔隙在低倍樣上一般呈現不規則多邊形，底部尖狹的凹坑，通常多出現在偏析斑點之內。嚴重時，有連成海綿狀的趨勢。根據疏鬆分布的情況把它們分為中心疏鬆和一般疏鬆兩大類：①中心疏鬆：在低倍試樣中心部位呈集中的空隙和暗黑小點。縱向斷口上呈輕微夾層，在顯微鏡下可以看到中心疏鬆處珠光體增多，說明中心疏鬆處含碳量增多。②一般疏鬆：在低倍試樣上組織緻密，呈分散的小孔隙和小黑點。孔隙多呈不規則的多邊形或圖形，分布在除了邊沿部分以外的整個斷面上。
中心疏鬆一般出現在鋼錠頭部和中部，和一般疏鬆的區別在於分布在鋼材斷面和中心部位而不是整個截面。通常含碳量越高的鋼中，中心疏鬆越嚴重。
形成原因：鋼錠在凝固過程中，由於晶間部分低熔點物質最後凝固收縮和放出氣體產生空隙，而在熱加工過程中未配焊管。
在鋼中，輕微的偏析，較高的疏鬆級別是可以允許存在的。
3、夾雜：夾雜分金屬夾雜和非金屬夾雜。①金屬夾雜：主要是澆鑄過程中，金屬條、片、塊誤落入鋼錠模內或在冶煉末期加入的鐵合金塊等未及熔化所形成的缺陷，在低倍樣上，多呈現邊緣清晰，顏色與周圍顯著不同的幾何形狀。②非金屬夾雜：在澆注過程中，沒有來得及浮出的熔渣或剝落到鋼水中的爐襯和澆注系統內壁的耐火材料等，較大的非金屬夾雜物很好辨認，而較小的夾雜腐蝕後剝落，留下細小的圓形小孔。
4、縮孔：在低倍樣上，縮孔位於中心部位，其周圍常是偏析、夾雜或疏鬆密集的地方，有時在腐蝕前就可以看到洞穴或縫隙。腐蝕後孔穴部分變暗，呈不規則褶皺的孔洞。
形成原因：鋼錠澆注時，最後凝固的部分（心部）鋼液凝固收縮後得不到填充而遺留的宏觀孔穴，縮孔主要形成在鋼錠頭部（帽口端）。
5、氣泡：在低倍樣上，是與表面大致垂直的裂縫，附近略有氧化和脫碳現象，在表面以下的位置存在稱為皮下氣泡，較深的皮下氣泡稱為針孔。
形成原因：鋼錠澆注過程中所產生的氣體和放出的氣體造成的缺陷。
6、裂紋：在低倍樣上，軸心位置沿晶間開裂，成蛛網狀，嚴重時呈放射狀開裂。
形成原因：主要是兩種，一種是鋼錠在凝固冷卻時，由於某種原因而產生的內部撕裂，在鍛軋過程中未能焊合；另一種則由於鍛造不當而產生的內部開裂。
7、白點：在低倍樣上呈細短的裂縫，一般集中在鋼材的內部，在厚度20-30mm表面層內幾乎沒有，因為裂紋不易區分，應補作斷口試驗予以驗證。白點在斷口上顯示為粗晶粒狀的銀亮白點。形成原因：一般認為是氫和組織應力的作用，就是氫氣脫析集到疏鬆微孔中產生巨大壓力和鋼相變時所產生的局部內應力聯合造成的細小裂縫。
三、外形尺寸缺陷
1、尺寸起差：包括鋼材的長度、直徑、厚度、正負公差、修磨深度、寬度等尺寸不符合訂貨標準的要求。
2、橢圓度：指圓形截面的鋼材截面上最大最小直徑之差。
3、彎曲度：鋼材在長度和寬度方向不平直，不同材料的彎曲度有不同的名稱，型材以彎曲度表示；板、帶則以鐮刀彎、波浪彎、飄曲度表示。
4、扭轉：條形鋼材沿軸向扭成螺旋狀。
❹ 碳素鋼在冶煉和軋制過程中有什麼缺陷
碳素鋼在冶煉和軋制（鍛造）加工過程中，由於設備、工藝和操作等原因造成鋼的欠缺。主要包括結疤、裂紋、縮孔殘余、分層、白點、偏析、非金屬夾雜、疏鬆和帶狀組織等。
一、結疤
鋼材表面未與基體焊合的金屬或非金屬疤塊。有的部分與基體相連，呈舌狀；有的與基體不連接，呈鱗片狀。後者有時在加工時脫落，形成凹坑。煉鋼（澆鑄）造成的結疤，疤下一般有肉眼可見的非金屬夾雜。軋鋼造成的結疤一般稱「軋疤」，疤下一般僅有氧化鐵皮。
煉鋼（澆鑄）造成結疤的主要原因有：
(1）上鑄錠未採取防濺措施或下鑄錠開鑄過猛造成飛濺結疤。
(2）下鑄錠保護渣性能不佳或模子不清潔、不幹燥，造成鋼錠（連鑄坯）表面或皮下夾雜、氣泡和重皮。
(3）模壁嚴重缺陷或鑄溫過高造成凸疤和粘模，經軋制或鍛壓加工演變為結疤。
軋鋼方面造成結疤的原因有：
(1）成品前某道（架）軋輥或導衛裝置缺陷或操作不當造成軋件凸包、耳子、劃疤，經再軋形成結疤。
(2）鋼坯火焰清理清痕過陡或殘渣未除凈，外物落在鋼坯上被軋成結疤。
結疤缺陷直接影響鋼材外觀質量和力學性能。在成品鋼材上不允許結疤存在。對結疤部位可進行磨修，磨修後鋼材尺寸應符合標准規定。為了減少和消除結疤，一是煉鋼、軋鋼要改進有關工藝和操作，二是對鋼坯表面缺陷部位進行重點清理或全面扒皮清理。
二、裂紋
按裂紋形狀和形成原因有多種名稱，如拉裂、橫裂、裂縫、裂紋、發紋、炸裂（響裂）、脆裂（矯裂）、軋裂和剪裂等。從煉鋼、軋鋼到鋼材深加工幾乎每道工序都有造成裂紋的因素。
(1）煉鋼方面
鋼中硫、磷含量高，鋼的強度、塑性低；鑄錠澆鑄（模鑄、連鑄）溫度過高，澆鑄速度過快，鑄流不正；鋼錠模、結晶器設計不合理；冷卻強度不足或冷卻不均，造成激冷層薄或局部應力過大；鋼錠模有嚴重缺陷或保溫帽安裝不良造成鋼錠凝固過程懸掛；保護渣性能不佳，模子潮和各種澆鑄操作不良都能造成鋼錠表面質量不佳，在鋼材上形成裂紋。
(2）軋鋼（鍛造）方面
鋼錠、鋼坯加熱溫度不均或過燒造成裂紋；高碳鋼加熱或冷卻過快，火焰清理或火焰切割鋼材溫度過低造成炸裂；鋼材矯直應力過大，矯直次數過多而又未進行適當熱處理時易產生矯裂；冷拔管、線鋼料熱處理不良或過酸洗造成裂紋；鋼件在藍脆區剪切易剪裂；焊接工藝不當造成焊縫或熱影響區裂紋。
裂紋直接影響鋼材的力學性能和耐腐蝕性能，成品鋼材不允許裂紋存在。對於裂紋可以進行磨修，磨修後鋼材尺寸應符合標准規定。為了防止或減少鋼材裂紋，一是要改進煉鋼、軋鋼和鋼材深加工及有關工序工藝操作；二是對鋼坯缺陷部位要進行重點清理，對重要用途鋼坯可以進行扒皮處理。
三、縮孔殘余
鋼水凝固過程中，由於體積收縮，在鋼錠或連鑄坯心部未能得到充分填充而形成的管狀或分散孔洞。在熱加工前，因為切頭量過小或縮孔較深，造成切除不盡，其殘留部分稱為縮孔殘余。
縮孔殘余分布在鋼錠上部中心處，並與鋼錠頂部貫通的叫一次縮孔。由於設計的鋼錠模細長或上小下大，在澆鑄凝固過程中，鋼錠截口以下錠中心仍有未凝固的鋼水，凝固後期不能充分填充，形成的孔洞叫二次縮孔。一次縮孔和二次縮孔有本質差別，前者只出現在鋼錠頭部，後者在鋼錠上、中、下部位都有可能出現。一次縮孔酸洗試片中心區域呈不規則的折皺裂縫或空洞。在其上或附近常伴有嚴重的夾渣、成分偏析和疏鬆。二次縮孔孔洞中或附近沒有夾渣，但有偏析生成碳物。一次縮孔殘余和空氣貫通的二次縮孔在軋制（鍛造）過程中不能焊合，與空氣隔絕的二次縮孔和連鑄坯縮孔在軋制時一般能夠焊合，不影響鋼材使用性能。
縮孔殘余嚴重地破壞鋼材的連續性，是鋼材不允許存在的缺陷，軋制（鍛造）時必然在鋼坯上產生裂紋。為了防止縮孔的產生，要求正確設計鋼錠模和保溫帽尺寸，並採用性能優良的保護渣、保溫劑（發熱劑）和絕熱板，把縮孔控制在鋼錠頭部，以保證在開坯時切掉。控制澆鑄速度不要太快，溫度不要過高可以防止縮孔產生。
四、分層
鋼材基體上出現的互不結合的兩層結構。分層一般都平行於壓力加工表面，在縱、橫向斷面低倍試片上均有黑線。分層嚴重時有裂縫發生，在裂縫中往往有氧化鐵、非金屬夾雜和嚴重的偏析物質。
鎮靜鋼鋼錠的縮孔和沸騰鋼錠的氣囊及尾孔經軋制（鍛造）不能焊合產生分層。鋼中大型夾雜和嚴重成分偏析也能產生分層。分層是鋼材中不允許存在的缺陷，嚴重影響鋼材的使用。
防止分層缺陷的措施有：
(1）煉鋼方面，要凈化鋼質，減少偏析、縮孔、氣囊和大型非金屬夾雜，防止連鑄坯產生中間裂紋。
(2）軋鋼方面，在鋼錠加熱時要嚴防內裂，初軋坯要切凈縮孔和尾孔。
五、白點
在鋼材縱、橫斷面酸浸試片上，出現的不同長度無規則的發紋。它在橫向低倍試片上呈放射狀、同心圓或不規則分布，多距鋼件中心或與表面有一定距離。型鋼在橫向或縱向斷口上，呈圓形或橢圓形白亮點。直徑一般為3～10mm。
板鋼在縱向、橫向斷口上白點特徵不明顯，而在z向斷口上呈現長條狀或橢圓狀白色斑點。採用斷口檢查白點時，最好把試樣先進行淬火和調質處理。
鋼坯上出現白點，經壓力加工後可變形或延伸，壓下率較大時也能焊合。
白點缺陷對鋼材力學性能（韌性和塑性）影響很大，當白點平面垂直方向受應力作用時，會導致鋼件突然斷裂。因此，鋼材不允許白點存在。
白點產生的原因，一般認為是鋼中氫含量偏高和組織應力共同作用的結果。奧氏體中溶解的氫，在冷卻相變過程中，其溶解度顯著降低，所析出的氫原子聚集在鋼材微孔中或晶間偏析區或夾雜物周圍，結合成氫分子，產生巨大局部壓力，當這種壓力與相變組織應力相結合超過鋼的強度時，則產生裂紋，形成白點。
白點多在高碳鋼，馬氏體鋼和貝氏體鋼中出現。奧氏體鋼和低碳鐵素體鋼一般不出現白點。
消除白點的措施主要是改進冶煉操作，採用真空處理，降低鋼水氫含量和採用鋼坯（鋼材）緩冷工藝。
六、偏析
鋼材成分的嚴重不均勻。這種現象不僅包括常見的元素（如碳、錳、硅、硫、磷）分布的不均勻性，還包括氣體和非金屬夾雜分布的不均勻性。
偏析產生的原因是鋼水在凝固過程中，由於選分結晶造成的。首先結晶出來的晶核純度較高，雜質遺留在後結晶的鋼水中。因此，結晶前沿的鋼水為碳、硫、磷等雜質富集。隨著溫度降低，雜質凝固在樹枝晶間，或形成不同程度的偏析帶。此外，隨著溫度降低，氣體在鋼水中溶解度下降，在結晶前沿析出並形成氣泡上浮，富集雜質的鋼水沿上山軌跡形成條狀偏析帶。由於偏析在鋼錠上出現部位不同和在低倍試片上表現出形式各異，偏析可分為方形偏析、「V」、「^」形偏析、點狀偏析、中心偏析和晶間偏析等。
另外，脫氧合金化工藝操作不當，可以造成嚴重的成分不均。保護渣捲入到鋼水中造成局部增碳。這些因素使鋼材產生偏析的程度往往超過由於選分結晶造成的偏析。
偏析影響鋼材的力學性能和耐蝕性能。嚴重偏析可能造成鋼材脆斷，冷加工時還會損壞機械，故超過允許級別的偏析是不允許存在的。
偏析程度往往與錠型、鋼種、冶煉操作和澆鑄條件有關。合金元素、雜質和氣體的偏析，隨澆鑄溫度升高和澆鑄速度加快，偏析程度愈嚴重。連鑄鋼採用電磁攪拌可以減輕偏析程度。另外，增加鋼水潔凈度是減輕偏析的重要措施。
七、非金屬夾雜
鋼中含有與基體金屬成分不同的非金屬物質。它破壞了金屬基體的連續性和各向同性性能。
按非金屬夾雜的來源可分為內生夾雜、外來夾雜及兩者混合物。
（1）內生夾雜是由脫氧和結晶時進行的各種物理化學反應形成的，主要是鋼中氧、硫、氮同其他成分間的反應產物，如Al2O3等。內生夾雜的特點是顆粒小，在鋼內分布均勻，它與脫氧方法和化學成分有密切關系。
(2)外來夾雜是指鋼中混入耐火材料、爐渣、鋼包渣和模內保護渣等外來物質。外來夾雜的特點是尺寸大，成分結構復雜，分布不規則，具有很大的偶然性。空氣對鋼水的二次氧化會形成外來夾雜。在煉鋼過程中，外來夾雜與內生夾雜往往會形成兩者的混合物，具有兩者的共同特點，使檢驗者難以分辨其來源。非金屬夾雜按顆粒大小可分為亞顯微、顯微和大顆粒夾雜三種，其顆粒尺寸分別為<1μm、1～100μm和>100μm。大顆粒夾雜往往出現在鋼錠沉澱晶區和皮下位置。連鑄鋼上弧區有時也發現大顆粒夾雜。
按非金屬夾雜本身性質，可以分為塑性夾雜和脆性夾雜兩種。
(1）塑性夾雜在熱加工過程中，隨金屬一起發生變形，如MnS；而脆性夾雜，隨熱加工金屬的變彤發生破碎，如Al2O3。當非金屬夾雜熔點特別高時，在鋼中一生成就以固態形式存在，這類非金屬夾雜物在熱加工時既不變形，也不破碎，保持其原來形狀，如TiN。對於熔點很低的夾雜，從最後結晶母液中排除，此時多沿初生奧氏體晶界呈網狀薄膜析出，如FeS。
鋼中非金屬夾雜對鋼材的強度、伸長率、韌性和疲勞強度有不同程度的影響。按使用要求，根據中國國家非金屬夾雜標准評定鋼材夾雜級別。鋼材中不允許存在嚴重危害鋼材性能的大顆粒夾雜。
保證出鋼和澆鑄系統清潔，採用吹氬、渣洗、噴粉、真空處理等爐外精煉措施及保護澆鑄措施，可以減少鋼中非金屬夾雜。
八、疏鬆
鋼材截面熱酸蝕試片上組織不緻密的現象。在鋼材橫斷面熱酸蝕試片上，存在許多孔隙和小黑點子，呈現組織不緻密現象，當這些孔隙和小黑點子分布在整個試片上時叫一股疏鬆，集中分布在中心的叫做中心疏鬆。在縱向熱酸蝕試片上，疏鬆表現為不同長度的條紋，但仔細觀察或用8～10倍放大鏡觀察，條紋沒有深度。用掃描電子顯微鏡觀察孔隙或條紋，可以發現樹枝晶末梢有金屬結晶的自由表面特徵。
疏鬆的成因與鋼水冷凝收縮和選分結晶有關。鋼水在結晶時，先結晶的樹枝晶晶軸比較純凈，而枝晶問富集偏析元素、氣體、非金屬夾雜和少量未凝固的鋼水，最後凝固時，不能夠全部充滿枝晶間，因而形成一些細小微孔。
鋼材在熱加工過程中，疏鬆可大大改善，但當鋼錠疏鬆嚴重時，壓縮比不足或孔型設計不當時，熱加工後疏鬆還會存在。嚴重的疏鬆視為鋼材缺陷，當疏鬆嚴重時，鋼材的力學性能會受到一定影響。但根據鋼材使用要求，可以按標准圖片評定鋼材疏鬆級別。
採用提高鋼水純凈度、加快冷卻速度、連鑄用電磁攪拌和減少枝晶等措施，可以減少疏鬆。
九、帶狀組織
熱加工後的低碳結構鋼，其顯微組織鐵素體和珠光體沿軋向平行排列，呈帶狀分布，形成鋼材帶狀組織。
帶狀組織形成的機制一般有3種：
(1）通常，在低碳鋼中，當樹枝晶間富集磷、硫等雜質，鋼材經熱加工後，非金屬夾雜被拉長。如硫化物，而奧氏體在冷卻過程中先共析鐵素體沿硫化物夾雜形核和長大，形成鐵素體條帶。同時，鐵素體形成時向鐵素體條帶兩側排碳，也形成了珠光體條帶。
(2）當低碳鋼中含錳較高時，先凝固的樹枝晶晶干成分較純，形成鐵素體條帶。而枝晶間含錳、碳、硫、磷等雜質，而且鐵素體條帶也向枝晶間排碳，形成珠光體條帶。
(3）當熱加工終軋溫度較低時，在雙相區軋制也能形成帶狀組織。
帶狀組織實質上是鋼材組織不均勻的一種表現，影響鋼材性能，產生備向異性。帶狀組織降低鋼材塑性、沖擊韌性和斷面收縮率，特別是對橫向力學性能影響較大。
根據鋼材的使用要求，可以按中國國家帶狀組織評級標准圖片來評定鋼材帶狀組織的級別。
降低鋼中夾雜和樹枝晶成分偏析是減輕鋼中帶狀組織的主要措施。
注意事項：
碳素鋼淬火時通常採用水冷，但對小尺寸的中碳鋼，尤其是直徑為8—12mm的45號鋼淬火時容易產生裂紋，這是一個較為復雜的問題。採取的措施是淬火時試樣在水中快速攪動，或者採用油冷，可避免出現裂紋。包裝，裸裝，國產鋼按鋼號在端部進行塗色，詳見GB/T699-88標准規定。