Page 18 - 理化检验-物理分册2021年第十二期

张国滨, 等: 钢中非金属夹杂物分析

钢凝固过程中产生的化合物, 遍布在金属中并以一 参与评级, 单独记录。按 GB / T13298 — 2015 中

[ 3 ]
种有联系的可预测的方式分布着 [ 1 ] 。内生夹杂物主 的相关规定, 在产品规定部位取样, 磨抛样品纵截面

要来自炼钢脱氧后在浇注和凝固过程中所形成的夹 ( 纵截面尺寸大于200mm ), 以备观察。
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杂物颗粒, 这些颗粒没有来得及上浮到钢液的自由 1.3 试验设备

表面而滞留在钢中。内生夹杂物一般为简单氧化 采用蔡司 AxioSco p e5型光学显微镜进行样品

物、 复杂氧化物、 硫化物、 硅酸盐、 氮化物等。在钢中 夹杂物金相分析。采用赛默飞 AxiaChemiSEM 型
有时单独存在, 有时两种或多种复合存在, 内生夹杂 扫描电镜和能谱仪对样品中各种非金属夹杂物、 沉
物是不可避免的。外来夹杂物是由原材料、 炉渣、 耐 淀相等进行高倍形貌观察及夹杂物成分能谱分析。
火材料等引起的, 由于出钢时钢液混渣, 炉衬、 中间包
等耐火材料的侵蚀、 冲刷剥离等形成。其特点是外形 2 试验结果
不规则、 尺寸比较大, 其分布是不均匀和不可预测的, 2.1 钢中内生夹杂物
这类夹杂物通过正确的操作是可以避免的。 2.1.1 传统类夹杂物分析
1.2 试验方法 2.1.1.1 A 类硫化物类夹杂物
国内钢厂大多按 GB / T10561-2005标准 [ 2 ] 进 硫化物类夹杂物在铸态和轧态等热加工状态下

行夹杂物检验, 传统类夹杂物按形态和成分可划分 形貌不同, 铸态钢坯上的夹杂物呈现3种形貌特征:
为5种类型。非传统类夹杂物包括钙处理、 稀土处 Ⅰ型球状、 Ⅱ型枝晶状、 Ⅲ型颗粒状, 有时沿晶分布,
理等形成的夹杂物, 沉淀相类尺寸较大的氮化物、 碳 而在热加工状态下呈条状。
氮化物、 硼化物等。非传统类夹杂物和沉淀相类可 取试样的铸态断口, 观察硫化物夹杂物形貌, 可
根据其形态与上述5类夹杂物比较评级, 并注明其 见铸态断口上硫化物呈现球状、 枝晶状和颗粒状 3

化学特征。 GB / T10561-2005规定外来夹杂物不 种形貌特征, 如图1所示。

图1 连铸坯断口上不同铸态硫化物夹杂微观形貌及Ⅰ型铸态硫化物的 EDS谱

Fi g 1 Micromor p holo gy ofdifferentascastsulfidesonthefractureofcontinuouscastin g slabandEDSs p ectrumoft yp eIascastsulfide

a t yp eⅠ b t yp eⅡ c t yp eⅡ d EDSs p ectrumoft yp eIascastsulfide
热加工( 热轧、 热锻) 状态下硫化物类夹杂物呈 如果锰被一部分铁所置换, 则形成( MnFe ) S , 其光
细条状, 在显微镜下的光学特征是浅灰色, 具有高的 学特征是深灰色, A 类硫化物形貌和成分能谱定性
延展性。能谱分析硫化物的化学组成主要是 MnS , 分析结果见图2 。

图2 细条状硫化物夹杂物的微观形貌及 EDS谱

Fi g 2 Micromor p holo gy andEDSs p ectrumofstri p -likesulfideinclusion

a o p ticalmicrosco p emor p holo gy b scannin g electronmicrosco p emor p holo gy c EDSs p ectrum
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