Page 21 - 理化检验-物理分册2021年第一期
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李和平: 国标、 ASTM 标准及 JIS标准对几种典型钢铁产品金相检验项目要求的对比分析


            形或蓝脆断口、 脱碳。对于冷作模具钢, 国标要求检                              首先模铸工艺的低倍检验作用与连铸工艺的不

            验低倍组 织、 显 微 组 织、 共 晶 碳 化 物、 脱 碳; ASTM              同。对于模铸钢锭轧制的钢坯, 低倍检验方法可以
            标准要求检验低倍组织、 脱碳, 特殊情况下可以协议                          有效检验缩孔是否切除干净, 因为模铸钢锭的缩孔
            增加夹杂物检验并约定合格限; JIS 标准要求检验                          总是在钢锭的头部, 模铸的缩孔中会有钢渣, 如果未
            脱碳, 且买方与制造方可以协议增加非金属夹杂物、                           能切除干净会导致产品报废。而连铸的缩孔在连铸
            显微组织和低倍检验及合格限。                                     坯中的位置是随机的, 且缩孔中没有钢渣, 在后续的
                 通过对比国内外标准对 5 种钢铁材料金相检验                        轧制过程中会焊合, 不会像模铸缩孔那样导致产品
            项目的要求, 可见国标的要求是最多的, ASTM 标                         报废。 ASTM 标准对 5 类钢铁产品都没有要求低
            准的要求少但是有针对性, 较合理, JIS 标准对金相                        倍检验。产品标准中不规定低倍检验并不意味着钢
            检验项目的要求弹性最大, 主要由买方与制造方协                            厂不需要做低倍检验, 而是表明低倍检验的直接目
            议规定。                                               的不是控制产品质量, 而是监测设备和工艺状况。
                                                               具体来说大致可分为两种情况: 一是通过连铸坯低
            2  国标对金相检验项目要求分析
                                                               倍检验监测连铸设备和工艺状况是否正常。为此,
                 为查明不同国家的钢铁标准为什么会有这样显                          应检验裂 纹、 柱 状 晶、 枝 状 晶、 等 轴 晶 区、 缩 孔 ( 中
            著的差别, 首先查阅了相关的国标对金相检验要求                            孔)、 氩气泡、 针孔、 急冷层, 定期对连铸坯进行抽检,

            的演变历史。 GB699-1965 《 优质碳素结构钢 钢号                     可规定不同班次对不同部位取样进行检验, 如早班

            和一般技术条件》 中规定的金相检验项目有断口、 低                          取头部样, 中班取中部样, 夜班取尾部样。二是对经
            倍组织、 脱碳、 夹杂物、 显微组织、 淬透性及晶粒度,                       过轧制的半成品坯进行低倍检验, 以对连铸设备和
            比现行的 GB / T699-2015 要求的项目还要多。可                     工艺 进 行 监 测。 如 果 采 用 类 似 于 ASTM E381 :



            见国标要求金相检验项目多是制定标准的习惯造成                            2017StandardMethodo fMacroetchTestin gSteel




            的, 几十年来, 虽然国标经过多次修订, 要求的金相                        Bars , Billets , Blooms , andFor g in g s 中对连铸产
            检验项目有所减少, 有的标准对于某些项目注明了                            品的线性和圆形缺陷采用的定量评定方法, 可以通

            制造方能够保证质量的情况下可以不检, 如 GB / T                        过在半成品甚至成品上的检验来部分代替连铸坯检
            18254-2016 中规定“ 供方若能保证退火断口合格,                      验, 从而降低损耗和成本, 同时可评估轧制设备和工

            可不进行检验”, GB / T1222-2016 中规定“ 如供方                  艺是否有问题。应检验裂纹、 缩孔、 中心疏松、 一般
            能保证低倍组织合格, 可采用超声波检验法或其他                            疏松、 中心偏析、 白亮带、 树枝晶、 等轴晶、 柱状晶、 夹
            无损探伤法代替酸浸低倍检验”。说明有一些专家                             渣。上述低倍检验不是产品的检验项目, 不需要每
            认识到国标中规定的一些金相检验项目是 不合理                             炉钢都进行检验。
            的, 其对保证产品的质量效果不明显, 反而降低了生                              其次没有炉外精炼工序的钢与有炉外精炼工序
            产效率, 提高了成本。可是因为还有很多专家认为                            的钢中夹杂物含量也有差别。有炉外精炼工序生产
            多一些金相检验项目虽然会对生产效率和成本造成                             的钢中硫和氧元素含量会远远低于没有炉外精炼工
            一些损失, 但可以更好地保证产品质量, 而反对减少                          序钢的, 夹杂物含量自然会大幅度降低, 对于采用炉
            金相检验项目, 使得国标目前仍然保留着一些不合                            外精炼工序生产的钢按照没有炉外精炼工序钢的夹
            理的金相检验项目。                                          杂物指标进行检验和评判, 从保证产品质量的角度
                 要分析国标中的一些金相检验项目是否合理、                          来看显得比较不合逻辑, 且因为钢铁产品的国标中
            有效, 一方面需要分析从 20 世纪 50~60 年代开始                      夹杂物检验项目和判据参考的是半个世纪前的标
            制定钢铁产品标准( 冶标和国标) 到现阶段钢铁生产                          准, 实际上是用几十年前不经精炼的钢的标准评判
            设备、 工艺、 技术和产品质量水平发生的变化, 另一                         现在经过精炼钢的纯净度, 同样比较不合理。值得
            方面需要通过近几十年发展起来的体视学理论和方                             注意的是虽然有很多实例证明宏观夹杂物能够给产
                                                               品性能造成严重影响, 会造成产品报废甚至引发事
            法分析这些检验项目是否能有效保证产品质量。 20
            世纪 50~60 年代, 国内的钢铁生产主要采用模铸工                        故  [ 1-4 ] , 但是这种夹杂物是随机分布在钢材中的, 采
            艺, 采用炉外精炼的产品也不多, 而目前连铸工艺是                          用常规的金相检验方法在试样检验表面发现的概率
            主流, 炉外精炼技术也已被广泛采用。                                 极低, 所以常规金相检验方法检验宏观夹杂物不仅
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