❶ 钢材为什么要进行探伤测试
在不损害或不影响钢材使用性能的前提下，检测钢材表面及内部是否存在缺陷或不均匀性，给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息，进而判定钢材所处技术状态。
❷ 在钢材品质证明书上根据哪些数据确定是几级钢
质量证明书没有统一格式模版的。
一般情况下，应有化学成份和机械性能，还有一些执行标准要求的试验和其他要求。
在一些铸件、钢锭等原始材料中，就可能是没有力学性能的。
具体还是要看所执行的标准为准。
❸ 钢材中常见的缺陷有哪些
钢材常见缺陷有三种：
一、表面质量缺陷
1、表面裂纹：指钢材表面呈直线形的裂纹现象，一般应与锻造或轧制方向一致。
形成原因：主要是因为在加工（锻造、轧制、热处理调质）过程中因表面过烧、脱碳、疏松、变形和内应力过大以及表面硫、磷杂质含量较多而产生的发纹、热裂纹和冷裂纹。
表面裂纹可以通过肉眼观察、酸洗、磁粉探伤、着色检验和金相等方法检验出来。在确认裂纹时，必须注意区分钢材表面的氧化皮本身质脆疏松经过轻微弯曲而呈现的裂纹，而钢材本身并没有裂纹。
2、重皮与折叠：钢材表面黏结的呈舌状或鳞状的金属薄片，在局部表面形成重叠，有明显的折叠纹。形成原因：在热加工过程中由于钢坯上的飞边、毛刺、凹陷、夹杂物、皮下气孔和表面疏松等，在热变形时金属流变，开口于表面形成重皮与折叠。
3、耳子：指钢材表面沿轧制方向延伸的凹起。形成原因：轧机孔型间隙过大，使钢材表面沿孔隙形成凸起。
4、刮伤：也叫划伤，指钢材表面在外力作用下呈直线或弧形的沟痕（可见到沟底）。
二、内部缺陷
1、偏析：实际上是钢中化学成分不均分现象的总称。在酸浸试样上，当偏析是易蚀物质或气体夹杂聚集是呈颜色深暗、形状不规则、略显凹陷、底部平坦，并有很多密集微孔的斑点，若为抗蚀元素聚集，则呈颜色浅淡，形状不规则，比较光滑的微凹斑点。根据偏析出现的位置和形状，通常把它们归纳为以下几类：①中心偏析：出现在中心部分，呈形状不规则的深暗斑点。②锭型偏析：集中在一条宽窄不同、具有原钢锭横截面形状（一般为方形）的闭合带上的深暗色斑点，所以锭型偏析也叫方框偏析。③点状偏析：斑点一般较大，呈颜色较深、略显凹陷的图形，椭圆形或瓜子形。一般分布的，称为一般点状偏析：分布在钢材边缘部分的，叫做边缘点状偏析。
形成原因：偏析是在钢锭浇注凝固过程中，由于选择结晶和扩散作用引起某些元素的聚集。偏析是一般生产情况下无法避免的。
2、疏松：钢材内部的孔隙，这种孔隙在低倍样上一般呈现不规则多边形，底部尖狭的凹坑，通常多出现在偏析斑点之内。严重时，有连成海绵状的趋势。根据疏松分布的情况把它们分为中心疏松和一般疏松两大类：①中心疏松：在低倍试样中心部位呈集中的空隙和暗黑小点。纵向断口上呈轻微夹层，在显微镜下可以看到中心疏松处珠光体增多，说明中心疏松处含碳量增多。②一般疏松：在低倍试样上组织致密，呈分散的小孔隙和小黑点。孔隙多呈不规则的多边形或图形，分布在除了边沿部分以外的整个断面上。
中心疏松一般出现在钢锭头部和中部，和一般疏松的区别在于分布在钢材断面和中心部位而不是整个截面。通常含碳量越高的钢中，中心疏松越严重。
形成原因：钢锭在凝固过程中，由于晶间部分低熔点物质最后凝固收缩和放出气体产生空隙，而在热加工过程中未配焊管。
在钢中，轻微的偏析，较高的疏松级别是可以允许存在的。
3、夹杂：夹杂分金属夹杂和非金属夹杂。①金属夹杂：主要是浇铸过程中，金属条、片、块误落入钢锭模内或在冶炼末期加入的铁合金块等未及熔化所形成的缺陷，在低倍样上，多呈现边缘清晰，颜色与周围显著不同的几何形状。②非金属夹杂：在浇注过程中，没有来得及浮出的熔渣或剥落到钢水中的炉衬和浇注系统内壁的耐火材料等，较大的非金属夹杂物很好辨认，而较小的夹杂腐蚀后剥落，留下细小的圆形小孔。
4、缩孔：在低倍样上，缩孔位于中心部位，其周围常是偏析、夹杂或疏松密集的地方，有时在腐蚀前就可以看到洞穴或缝隙。腐蚀后孔穴部分变暗，呈不规则褶皱的孔洞。
形成原因：钢锭浇注时，最后凝固的部分（心部）钢液凝固收缩后得不到填充而遗留的宏观孔穴，缩孔主要形成在钢锭头部（帽口端）。
5、气泡：在低倍样上，是与表面大致垂直的裂缝，附近略有氧化和脱碳现象，在表面以下的位置存在称为皮下气泡，较深的皮下气泡称为针孔。
形成原因：钢锭浇注过程中所产生的气体和放出的气体造成的缺陷。
6、裂纹：在低倍样上，轴心位置沿晶间开裂，成蛛网状，严重时呈放射状开裂。
形成原因：主要是两种，一种是钢锭在凝固冷却时，由于某种原因而产生的内部撕裂，在锻轧过程中未能焊合；另一种则由于锻造不当而产生的内部开裂。
7、白点：在低倍样上呈细短的裂缝，一般集中在钢材的内部，在厚度20-30mm表面层内几乎没有，因为裂纹不易区分，应补作断口试验予以验证。白点在断口上显示为粗晶粒状的银亮白点。形成原因：一般认为是氢和组织应力的作用，就是氢气脱析集到疏松微孔中产生巨大压力和钢相变时所产生的局部内应力联合造成的细小裂缝。
三、外形尺寸缺陷
1、尺寸起差：包括钢材的长度、直径、厚度、正负公差、修磨深度、宽度等尺寸不符合订货标准的要求。
2、椭圆度：指圆形截面的钢材截面上最大最小直径之差。
3、弯曲度：钢材在长度和宽度方向不平直，不同材料的弯曲度有不同的名称，型材以弯曲度表示；板、带则以镰刀弯、波浪弯、飘曲度表示。
4、扭转：条形钢材沿轴向扭成螺旋状。
❹ 碳素钢在冶炼和轧制过程中有什么缺陷
碳素钢在冶炼和轧制（锻造）加工过程中，由于设备、工艺和操作等原因造成钢的欠缺。主要包括结疤、裂纹、缩孔残余、分层、白点、偏析、非金属夹杂、疏松和带状组织等。
一、结疤
钢材表面未与基体焊合的金属或非金属疤块。有的部分与基体相连，呈舌状；有的与基体不连接，呈鳞片状。后者有时在加工时脱落，形成凹坑。炼钢（浇铸）造成的结疤，疤下一般有肉眼可见的非金属夹杂。轧钢造成的结疤一般称“轧疤”，疤下一般仅有氧化铁皮。
炼钢（浇铸）造成结疤的主要原因有：
(1）上铸锭未采取防溅措施或下铸锭开铸过猛造成飞溅结疤。
(2）下铸锭保护渣性能不佳或模子不清洁、不干燥，造成钢锭（连铸坯）表面或皮下夹杂、气泡和重皮。
(3）模壁严重缺陷或铸温过高造成凸疤和粘模，经轧制或锻压加工演变为结疤。
轧钢方面造成结疤的原因有：
(1）成品前某道（架）轧辊或导卫装置缺陷或操作不当造成轧件凸包、耳子、划疤，经再轧形成结疤。
(2）钢坯火焰清理清痕过陡或残渣未除净，外物落在钢坯上被轧成结疤。
结疤缺陷直接影响钢材外观质量和力学性能。在成品钢材上不允许结疤存在。对结疤部位可进行磨修，磨修后钢材尺寸应符合标准规定。为了减少和消除结疤，一是炼钢、轧钢要改进有关工艺和操作，二是对钢坯表面缺陷部位进行重点清理或全面扒皮清理。
二、裂纹
按裂纹形状和形成原因有多种名称，如拉裂、横裂、裂缝、裂纹、发纹、炸裂（响裂）、脆裂（矫裂）、轧裂和剪裂等。从炼钢、轧钢到钢材深加工几乎每道工序都有造成裂纹的因素。
(1）炼钢方面
钢中硫、磷含量高，钢的强度、塑性低；铸锭浇铸（模铸、连铸）温度过高，浇铸速度过快，铸流不正；钢锭模、结晶器设计不合理；冷却强度不足或冷却不均，造成激冷层薄或局部应力过大；钢锭模有严重缺陷或保温帽安装不良造成钢锭凝固过程悬挂；保护渣性能不佳，模子潮和各种浇铸操作不良都能造成钢锭表面质量不佳，在钢材上形成裂纹。
(2）轧钢（锻造）方面
钢锭、钢坯加热温度不均或过烧造成裂纹；高碳钢加热或冷却过快，火焰清理或火焰切割钢材温度过低造成炸裂；钢材矫直应力过大，矫直次数过多而又未进行适当热处理时易产生矫裂；冷拔管、线钢料热处理不良或过酸洗造成裂纹；钢件在蓝脆区剪切易剪裂；焊接工艺不当造成焊缝或热影响区裂纹。
裂纹直接影响钢材的力学性能和耐腐蚀性能，成品钢材不允许裂纹存在。对于裂纹可以进行磨修，磨修后钢材尺寸应符合标准规定。为了防止或减少钢材裂纹，一是要改进炼钢、轧钢和钢材深加工及有关工序工艺操作；二是对钢坯缺陷部位要进行重点清理，对重要用途钢坯可以进行扒皮处理。
三、缩孔残余
钢水凝固过程中，由于体积收缩，在钢锭或连铸坯心部未能得到充分填充而形成的管状或分散孔洞。在热加工前，因为切头量过小或缩孔较深，造成切除不尽，其残留部分称为缩孔残余。
缩孔残余分布在钢锭上部中心处，并与钢锭顶部贯通的叫一次缩孔。由于设计的钢锭模细长或上小下大，在浇铸凝固过程中，钢锭截口以下锭中心仍有未凝固的钢水，凝固后期不能充分填充，形成的孔洞叫二次缩孔。一次缩孔和二次缩孔有本质差别，前者只出现在钢锭头部，后者在钢锭上、中、下部位都有可能出现。一次缩孔酸洗试片中心区域呈不规则的折皱裂缝或空洞。在其上或附近常伴有严重的夹渣、成分偏析和疏松。二次缩孔孔洞中或附近没有夹渣，但有偏析生成碳物。一次缩孔残余和空气贯通的二次缩孔在轧制（锻造）过程中不能焊合，与空气隔绝的二次缩孔和连铸坯缩孔在轧制时一般能够焊合，不影响钢材使用性能。
缩孔残余严重地破坏钢材的连续性，是钢材不允许存在的缺陷，轧制（锻造）时必然在钢坯上产生裂纹。为了防止缩孔的产生，要求正确设计钢锭模和保温帽尺寸，并采用性能优良的保护渣、保温剂（发热剂）和绝热板，把缩孔控制在钢锭头部，以保证在开坯时切掉。控制浇铸速度不要太快，温度不要过高可以防止缩孔产生。
四、分层
钢材基体上出现的互不结合的两层结构。分层一般都平行于压力加工表面，在纵、横向断面低倍试片上均有黑线。分层严重时有裂缝发生，在裂缝中往往有氧化铁、非金属夹杂和严重的偏析物质。
镇静钢钢锭的缩孔和沸腾钢锭的气囊及尾孔经轧制（锻造）不能焊合产生分层。钢中大型夹杂和严重成分偏析也能产生分层。分层是钢材中不允许存在的缺陷，严重影响钢材的使用。
防止分层缺陷的措施有：
(1）炼钢方面，要净化钢质，减少偏析、缩孔、气囊和大型非金属夹杂，防止连铸坯产生中间裂纹。
(2）轧钢方面，在钢锭加热时要严防内裂，初轧坯要切净缩孔和尾孔。
五、白点
在钢材纵、横断面酸浸试片上，出现的不同长度无规则的发纹。它在横向低倍试片上呈放射状、同心圆或不规则分布，多距钢件中心或与表面有一定距离。型钢在横向或纵向断口上，呈圆形或椭圆形白亮点。直径一般为3～10mm。
板钢在纵向、横向断口上白点特征不明显，而在z向断口上呈现长条状或椭圆状白色斑点。采用断口检查白点时，最好把试样先进行淬火和调质处理。
钢坯上出现白点，经压力加工后可变形或延伸，压下率较大时也能焊合。
白点缺陷对钢材力学性能（韧性和塑性）影响很大，当白点平面垂直方向受应力作用时，会导致钢件突然断裂。因此，钢材不允许白点存在。
白点产生的原因，一般认为是钢中氢含量偏高和组织应力共同作用的结果。奥氏体中溶解的氢，在冷却相变过程中，其溶解度显著降低，所析出的氢原子聚集在钢材微孔中或晶间偏析区或夹杂物周围，结合成氢分子，产生巨大局部压力，当这种压力与相变组织应力相结合超过钢的强度时，则产生裂纹，形成白点。
白点多在高碳钢，马氏体钢和贝氏体钢中出现。奥氏体钢和低碳铁素体钢一般不出现白点。
消除白点的措施主要是改进冶炼操作，采用真空处理，降低钢水氢含量和采用钢坯（钢材）缓冷工艺。
六、偏析
钢材成分的严重不均匀。这种现象不仅包括常见的元素（如碳、锰、硅、硫、磷）分布的不均匀性，还包括气体和非金属夹杂分布的不均匀性。
偏析产生的原因是钢水在凝固过程中，由于选分结晶造成的。首先结晶出来的晶核纯度较高，杂质遗留在后结晶的钢水中。因此，结晶前沿的钢水为碳、硫、磷等杂质富集。随着温度降低，杂质凝固在树枝晶间，或形成不同程度的偏析带。此外，随着温度降低，气体在钢水中溶解度下降，在结晶前沿析出并形成气泡上浮，富集杂质的钢水沿上山轨迹形成条状偏析带。由于偏析在钢锭上出现部位不同和在低倍试片上表现出形式各异，偏析可分为方形偏析、“V”、“^”形偏析、点状偏析、中心偏析和晶间偏析等。
另外，脱氧合金化工艺操作不当，可以造成严重的成分不均。保护渣卷入到钢水中造成局部增碳。这些因素使钢材产生偏析的程度往往超过由于选分结晶造成的偏析。
偏析影响钢材的力学性能和耐蚀性能。严重偏析可能造成钢材脆断，冷加工时还会损坏机械，故超过允许级别的偏析是不允许存在的。
偏析程度往往与锭型、钢种、冶炼操作和浇铸条件有关。合金元素、杂质和气体的偏析，随浇铸温度升高和浇铸速度加快，偏析程度愈严重。连铸钢采用电磁搅拌可以减轻偏析程度。另外，增加钢水洁净度是减轻偏析的重要措施。
七、非金属夹杂
钢中含有与基体金属成分不同的非金属物质。它破坏了金属基体的连续性和各向同性性能。
按非金属夹杂的来源可分为内生夹杂、外来夹杂及两者混合物。
（1）内生夹杂是由脱氧和结晶时进行的各种物理化学反应形成的，主要是钢中氧、硫、氮同其他成分间的反应产物，如Al2O3等。内生夹杂的特点是颗粒小，在钢内分布均匀，它与脱氧方法和化学成分有密切关系。
(2)外来夹杂是指钢中混入耐火材料、炉渣、钢包渣和模内保护渣等外来物质。外来夹杂的特点是尺寸大，成分结构复杂，分布不规则，具有很大的偶然性。空气对钢水的二次氧化会形成外来夹杂。在炼钢过程中，外来夹杂与内生夹杂往往会形成两者的混合物，具有两者的共同特点，使检验者难以分辨其来源。非金属夹杂按颗粒大小可分为亚显微、显微和大颗粒夹杂三种，其颗粒尺寸分别为<1μm、1～100μm和>100μm。大颗粒夹杂往往出现在钢锭沉淀晶区和皮下位置。连铸钢上弧区有时也发现大颗粒夹杂。
按非金属夹杂本身性质，可以分为塑性夹杂和脆性夹杂两种。
(1）塑性夹杂在热加工过程中，随金属一起发生变形，如MnS；而脆性夹杂，随热加工金属的变彤发生破碎，如Al2O3。当非金属夹杂熔点特别高时，在钢中一生成就以固态形式存在，这类非金属夹杂物在热加工时既不变形，也不破碎，保持其原来形状，如TiN。对于熔点很低的夹杂，从最后结晶母液中排除，此时多沿初生奥氏体晶界呈网状薄膜析出，如FeS。
钢中非金属夹杂对钢材的强度、伸长率、韧性和疲劳强度有不同程度的影响。按使用要求，根据中国国家非金属夹杂标准评定钢材夹杂级别。钢材中不允许存在严重危害钢材性能的大颗粒夹杂。
保证出钢和浇铸系统清洁，采用吹氩、渣洗、喷粉、真空处理等炉外精炼措施及保护浇铸措施，可以减少钢中非金属夹杂。
八、疏松
钢材截面热酸蚀试片上组织不致密的现象。在钢材横断面热酸蚀试片上，存在许多孔隙和小黑点子，呈现组织不致密现象，当这些孔隙和小黑点子分布在整个试片上时叫一股疏松，集中分布在中心的叫做中心疏松。在纵向热酸蚀试片上，疏松表现为不同长度的条纹，但仔细观察或用8～10倍放大镜观察，条纹没有深度。用扫描电子显微镜观察孔隙或条纹，可以发现树枝晶末梢有金属结晶的自由表面特征。
疏松的成因与钢水冷凝收缩和选分结晶有关。钢水在结晶时，先结晶的树枝晶晶轴比较纯净，而枝晶问富集偏析元素、气体、非金属夹杂和少量未凝固的钢水，最后凝固时，不能够全部充满枝晶间，因而形成一些细小微孔。
钢材在热加工过程中，疏松可大大改善，但当钢锭疏松严重时，压缩比不足或孔型设计不当时，热加工后疏松还会存在。严重的疏松视为钢材缺陷，当疏松严重时，钢材的力学性能会受到一定影响。但根据钢材使用要求，可以按标准图片评定钢材疏松级别。
采用提高钢水纯净度、加快冷却速度、连铸用电磁搅拌和减少枝晶等措施，可以减少疏松。
九、带状组织
热加工后的低碳结构钢，其显微组织铁素体和珠光体沿轧向平行排列，呈带状分布，形成钢材带状组织。
带状组织形成的机制一般有3种：
(1）通常，在低碳钢中，当树枝晶间富集磷、硫等杂质，钢材经热加工后，非金属夹杂被拉长。如硫化物，而奥氏体在冷却过程中先共析铁素体沿硫化物夹杂形核和长大，形成铁素体条带。同时，铁素体形成时向铁素体条带两侧排碳，也形成了珠光体条带。
(2）当低碳钢中含锰较高时，先凝固的树枝晶晶干成分较纯，形成铁素体条带。而枝晶间含锰、碳、硫、磷等杂质，而且铁素体条带也向枝晶间排碳，形成珠光体条带。
(3）当热加工终轧温度较低时，在双相区轧制也能形成带状组织。
带状组织实质上是钢材组织不均匀的一种表现，影响钢材性能，产生备向异性。带状组织降低钢材塑性、冲击韧性和断面收缩率，特别是对横向力学性能影响较大。
根据钢材的使用要求，可以按中国国家带状组织评级标准图片来评定钢材带状组织的级别。
降低钢中夹杂和树枝晶成分偏析是减轻钢中带状组织的主要措施。
注意事项：
碳素钢淬火时通常采用水冷，但对小尺寸的中碳钢，尤其是直径为8—12mm的45号钢淬火时容易产生裂纹，这是一个较为复杂的问题。采取的措施是淬火时试样在水中快速搅动，或者采用油冷，可避免出现裂纹。包装，裸装，国产钢按钢号在端部进行涂色，详见GB/T699-88标准规定。