实验五非金属夹杂物的分析与评定 (验证性)
一、实验目的及要求
1．掌握钢中非金属夹杂物的分类与形态特征。
2．掌握使用标准评定钢中非金属夹杂物的级别。
二、实验原理
钢铁中的非金属夹杂物的出现是不可避免。钢中非金属夹杂物的金相检验主要包括夹杂物类型的定性和定量评级。夹杂物的检验评定可按照GB/T10561-2005《钢中非金属夹杂物显微评定方法》执行。
1、检验钢中的非金属夹杂物的必要性
因为非金属夹杂物破坏了金属基体的连续性、均匀性，易引起应力集中，造成机械性能下降，导致材料的早期破坏，其影响程度主要取决于夹杂物的形状、大小、分布和聚集状态。
钢中夹杂物的检验一般在出厂前钢厂检验或者收货单位验收时检验。
2、钢中非金属夹杂物的来源
a）内在的：包括①铁矿石②钢厂在冶炼时，用Si、Al脱氧造成，反应式：
3FeO + 2Al →3Fe + Al2O3
2FeO + Si → 2Fe + SiO2
b）外来的：浇铸过程卷入的耐火材料、炉渣等。
3、制样要求
a、取样时沿轧制方向，磨制纵向截面观察夹杂物大小、形状、数量，横向截面观察夹杂物从边缘到中心的分布。试样表面无划痕、无锈蚀点、无扰乱层。
b、淬火以提高试样的硬度，保留夹杂物的外形。
c、试样表面不浸蚀。
4、非金属夹杂物的分类
a、氧化物：FeO、MnO、Cr2O3、Al2O3；
b、硫化物：FeS、Mn S及其共晶体；
c、硅酸盐：2FeO·SiO2、2MnO·SiO2；
d、氮化物：TiN、VN；
e、稀土夹杂物
5、非金属夹杂物的金相鉴别方法
主要是指利用光学显微镜中的明场、暗场和偏振光灯照明条件下夹杂物的光学反映差异，以及在标准试剂中腐蚀后，夹杂物发生化学反应而出现色差及侵蚀程度的不同来区分鉴别。
a明场：检验夹杂物的数量、大小、形状、分布、抛光性和色彩。不透明夹杂物呈浅灰色或其他颜色，透明的夹杂物颜色较暗。
b暗场：检验夹杂物的透明度、色彩。透明夹杂物发亮，不透明夹杂物呈暗黑色、有时有亮边。
c偏光：检验夹杂物的各向同性和各向异性，色彩、黑十字现象。
金相法鉴定夹杂物的优点是简单直观，易与钢材的质量联系起来；缺点是不能确定夹杂物的成分和晶体结构。
6、非金属夹杂物的特征
具体形貌如图：
a）硫化物主要有硫化铁（FeS）和硫化锰（MnS），以及它们的共晶体等。在钢材中，硫化物常沿钢材伸长方向被拉长呈长条状或者纺锤形，塑韧性较好。在明场下，硫化铁呈淡黄色，硫化锰呈灰蓝色，而两者的共晶体为灰黄色；在暗场下一般不透明但有明显的界限，硫化锰稍呈灰绿色；在正交偏光下都不透明，转动载物台一周，硫化铁有四次明亮、四次消光，呈各向异性，硫化锰及其共晶体都为各向同性。图3-2-20，3-2-21，3-2-23，3-2-27
b）氧化物常见氧化物有氧化亚铁（FeO）、氧化亚锰（MnO）、氧化铬（Cr2O3）、氧化铝（Al2O3）等。压力加工后，它们往往沿钢材延伸方向呈不规则的点状或细小碎块状聚集成带状分布。在明场下，它们大多呈灰色；在暗场下，FeO不透明，沿边界有薄薄的亮带；MnO透明呈绿宝石色；Cr2O3不透明，有很薄一层绿色；Al2O3透明，呈亮黄色。在偏光下，FeO、MnO呈各向同性，Cr2O3、Al2O3呈各异性。二氧化硅（SiO2）也是常见的氧化物。在明场下呈球形，深灰色；在暗场下无色透明，在偏光下呈各向异性、透明，并称黑十字现象。图3-1-1，3-1-4，3-1-7，3-1-8，3-1-10，3-1-11，3-1-16，3-1-17，3-1-183-1-19，3-1-20，3-1-36，3-1-34
c）硅酸盐夹杂物来源于炼钢时加入Si-Ca脱氧剂或者与耐火砖发生作用。常见的硅酸盐夹杂物有铁橄榄石（2FeO·SiO2）、锰橄榄石（2MnO·SiO2）、复合铁锰硅酸盐（nFe·mMnO·pSiO2）以及硅酸铝（3Al2O3·2SiO2）等。在明场下均呈暗灰色，带有环状反光和中心两点；在暗场下，一般均透明，并带有不同的色彩；在偏光下，除多数铁锰硅酸盐表现出各向同性外，其余均为各向异性。图3-3-1，3-3-2，3-3-3，3-3-33，3-3-34，3-3-35 d）氮化物主要有氮化钛（TiN），常见为三角形、正方形、矩形、梯形等形态。在明场下，呈金黄色；在暗场下不透明；在偏光下，呈各向同性，不透明。氮化钒外形规则，明场下呈粉玫瑰色，其他性质同TiN。此外，还有氰化钛[Ti(NC)]，大部分性质与TiN相似，在明场下随着含碳量的增加呈现玫瑰色→紫色→淡紫色顺序变化。图3-4-20，3-4-21，
断口中夹杂物的形态。图3-3-21，3-3-23
7、GB/T10561-2005《钢中非金属夹杂物显微评定方法》
a、非金属夹杂物的评级方法
金相图片比较法：放大100×，视场直径为0.8㎜，选取最严重的视场，按夹杂物的数量、大小、长度及其分布与标准图比较。综合考虑评定时，允许评0.5级，如：0.5级，1.5级等。
b、JK标准图
JK标准中，非金属夹杂物的形态和分布分为四个基本类型：
A类：硫化物类型
B类：氧化物类型
C类：硅酸盐类型
D类：球状氧化物类
每种类型按照厚度或直径不同分为粗系和细系，每个系列由1～5级图片组成。
c、结果表示
在每个试样的夹杂物类别字母后标+最恶劣视场的级别数。如：
A2：表示硫化物细系2级。
B1e：表示氧化铝粗系1级（e表示粗系夹杂物）。
举例：
1）材料：GCr15-轴承钢试样2个，放大100×，各1个视场。
第一个视场：A3：硫化物3级（细系）
B2：氧化物2级（细系）
第二个视场：A3：硫化物3级（细系）
B4：氧化物4级（细系）
2）两个试样的平均含量:
A3 =
23
3+
= 3级（硫化物）（细系）
B3 =
24
2+
= 3级（氧化物）（细系）
3）非金属夹杂物的最高含量:
B 4级（细系）
4）各类夹杂物平均级数量总和：
A+B=3+3=6级（细系）
对于长度超过视场直径和厚度大于标准评级规定的夹杂物均应单独记录。
5）实验报告见标准。
d、评级原则
分为A、B、C、D四类，粗系、细系。
（1）评级图为下限图片，若出现两级之间（长度或点数）的夹杂物时，按照相邻较小级别评定。
（2）对于同类夹杂物，当出现在粗系或者细系两系之间时，其形状或厚度（或直径）接近哪个系列级别按哪个相应的系列图片进行评级，若恰在中间则按照粗系评定。
（3）在同一视场中同时出现最严重的粗大或细小夹杂物时（呈同一母线分布或不呈同一母线分布），不能分开评定，其级别应按照长度或数量相加后并按占优势的夹杂物进行评级（评定时不必测量，直接对照图片）。
（4）同一视场中出现同一母线而断续的同类同系的B、C类夹杂物时，若两条夹杂物断开间距大于0.127㎜（在100×下，12.7㎜），应按照二条计算（将间距除去），若小于0.127㎜则算作一条夹杂物。
（5）当出现大于22
1级的夹杂物时，可参照ASTME45的图（即JK 图）进行评级。 三、实验仪器及材料
1．实验仪器 XJG-01型立式金相显微镜， XJG-02立式型金相显微镜，XJG-05型卧式金相显微镜，4XC 型金相显微镜
2．试验材料 非金属夹杂物试样
四、实验内容及步骤
1、分析夹杂物产生原因；
2、识别钢中各种夹杂物的形态特征；
3、画出钢中各种夹杂物的形态；
4、根据标准判断非金属夹杂物试样中夹杂物级别。
五、思考题
1．根据Jk 标准级别图，夹杂物的类型和分布有哪几种, 其代号为?
2．夹杂物的评定原则。
3．为什么要检验钢铁中的非金属夹杂物?
金属材料的显微镜检验——钢中非金属夹杂物含量的检验方法 1. 概述 1.1 本标准所述的检验方法是指通过光学显微镜检验对常用或特殊钢材中非金属夹杂物的含量。 1.2 检验分以下三个步骤进行： - 试样的选取 - 试样的制备 - 夹杂物评定 2. 试样的选取 2.1 如需检验钢水，则从钢水中获得一块钢锭，先磨圆边角，再按需求进行热加工至半成品， 其横截面： - 面积，原钢锭横截面平均面积 = 14 加工后半成品横截面积 - 边长，边长比值与原钢锭边长的比值相同 待测试的式样必须都是从同一块钢锭上取下的（最好是取钢水的中心部分），检验部位 包括冒口、中心和底部。 可以检验多个钢锭，其检验数量和部位依照顺序须在产品相关说明中准确注明。 2.2 如果加工后的钢锭的最大横截面积大于或等于40毫米，则从半成品边缘截取厚度为10 毫米的试片，在允许的情况下则截取中间部分。如图1和图2所示，根据不同半成品的大小从每个试块上切割出一块试片。 如果加工后的钢锭最大横截面积大于或等于20毫米并小于40毫米，则从图3和图4所示位置切割试片，试片的横向长度不得小于20毫米，图中所示阴影部分为显微镜的检验面。 图中尺寸单位为毫米 图1：最大横截面积大于40毫米 图2：最大横截面积等于40毫米 图3：最大横截面积大于20毫米且小于40毫米 图4：最大横截面积等于20毫米 （与下页连接）
第2页 如果待检验的产品无法从中取出符合2.2节中所述的尺寸试样，则需在接近最大截面的位置沿压轧方向切割一块或多块钢锭，再从中切割检验用的试样，使其表面完全抛光，面积尽量不要低于5平方厘米。 在这种情况下，须明确指出钢锭加工后的半成品或成品的尺寸大小或形状。 3.试样的制备 用于进行显微镜检验的试片应先经过淬火，便于后续的矫平和清洁工作。 这些工序的操作都必须符合UNI 3137-65标准，其操作方法能够确保样品中的成分不被流失。 必要时在试片的表面上须标注一些参考线，以保证在显微镜测微螺杆允许移动的范围内可以检验到试片的整个表面。 4.非金属夹杂物含量检验 4.1步骤 非金属夹杂物含量的检验须按如下步骤进行：在显微镜下将试片放大至100倍，图像投影到直径为75±5毫米的圆形毛玻璃屏幕上，或者直接用韦伯氏目镜进行检验，对照标准评级法的标准图谱。 可以对照以下两种标准评级图谱： -Jernkontoret法 -Oiergarten法 采用以下评定方法中的一种 -计算法 -最差区域法 -平均区域法 检验结果通过符号和数字表示，以保证后续模式可行，记录数据应当包括： 所参考的标准评级图谱–评定方法–夹杂物系列和最低级别–检验的试片数量–试片的面积（单位：平方厘米） 4.2标准评级及其符号 4.2.1Jernkontoret标准评级图谱 Jernkontoret标准评级图可见附件A，在本标准中用字母JK表示 Jernkontore评级有一系列的图谱，理想地表达了在一个试片纵切面非金属夹杂物的尺寸分布。 根据夹杂物的形态主要分为4个系列，用以下字母表示： - A. 硫化物类型 - B. 氧化铝类型 - C. 硅酸盐类型 - D. 球状氧化物类型 每个系列的夹杂物又根据厚度不同再分为两个分系：细系s或粗系g。 每个分系依照夹杂物含量的递增分为1级到5级一共5个级别。 4.2.2Diergarten标准评级图谱 Diergarten标准评级图可见附件A，在本标准中用字母DG表示。 Diergarten标准评级有一系列的图谱，理想地表达了在一个试片纵切面非金属夹杂物的尺寸分布。 （与下页连接）
钢中非金属夹杂物的检测 一.概述 非金属夹杂物是钢中不可避免的杂质，它的存在使金属基体的均匀连续性受到破坏。非金属夹杂在钢中的形态、含量和分布情况都不同程度地影响着各种性能，诸如常规力学性能、疲劳性能、加工性能等。因此，非金属夹杂物的测定与评定引起人们的普遍重视。夹杂物的含量和分布状况等往往被认为是评定钢的冶金质量的一个重要指标，并被列为优质钢和高级钢的常规项目之一。 钢中非金属夹杂物按其来源和大小，大体可分为两大类： 1.显微夹杂物或称内在夹杂物，这类夹杂物是钢冶炼和凝固过程中，由于一系列物理和化学反应所生成。例如，在冶炼过程中，由于加入脱氧剂而形成氧化物和硅酸盐等。这些夹杂物来不及完全上浮进入钢渣，而残留在钢液中，即为内在夹杂。 如：Al、Fe-si等脱氧剂可以形成下列夹杂： 3FeO+2Al 3Fe+ Al2O3 2FeO+ Si SiO2+2Fe nFeO+mSiO2 nFeO·mSiO2 nAl2O3+mSiO2 nAl2O3·mSiO2 另外，钢在凝固冷却过程中，S、N等元素，由于溶解度的降低而生成硫化物、氮化物等也将残留在钢中。 2.宏观夹杂物或称外来夹杂物，这类夹杂物是在钢的冶炼或浇
铸过程中，由于耐火材料等外来物混入造成。其特点是大而无固定形状。 就对钢而言，宏观夹杂物的危害更大。 夹杂物的检验方法也有宏观检验法和显微检验法两种。 非金属夹杂物的显微检验法是指借助于金相显微镜在规定的实验条件下，检验金相试样中非金属夹杂物的方法。该法的主要优点是可以确定夹杂物的类型、分布、数量和大小，可以发现极细小的夹杂物。但是，由于受试样尺寸及取样位置、数量的限制。所以显微检验法的评定结果在很大程度上存在偶然性。往往会过分夸大细小夹杂物的重要性而将那些试样以外或检验面以外的较大夹杂物遗漏，所以，显微检验法总是与宏观检验法相辅相成、互相补充的。如果非金属夹杂物的宏观检验对优质钢来说是必不可少的检验项目之一，那么显微检验法则是特殊用途钢（如轴承钢、重要用途的合金结构钢等）广泛采用的检验方法。 二.显微夹杂物的分类 钢中非金属夹杂物的种类很多，应将性质相似、形态相似对钢的性能影响作用相似的各种夹杂物划分类别。从检验方便考虑，分类方法力求简单、明了、科学。 非金属夹杂物除按来源可分为内在夹杂物如外来夹杂物外，尚可按化学成分分类，分为氧化物、硫化物和氮化物等，而氧化物又可分为简单氧化物，复杂氧化物和硅酸盐（见下图）
钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法介绍GB/T 10561—2005 — 何群雄，孙时秋 ：介绍了钢中非金属夹杂物含量测定显微检验法的概况，并对国标等同 采用国际标准ISO4967：1998后变化的技术内容作了简要说明。 ：非金属夹杂物；标准评级图显微检验法 0 钢中非金属夹杂物的评定是衡量钢内在质量的一种重要方法，通过该方法的检验能反映钢中非金属夹杂物的含量、沾污度以及类型，为满足产品设计要求或改进 生产工艺提供可靠的依据，尤其是非金属夹杂物的显微检验方法，更是各国冶金学 家长期研究的课题。随着显微技术和电子金相技术的不断发展，采用自动图像仪及 计算机软件来评定非金属夹杂物的方法已经越来越多的被用于进行科学研究和实 际生产检验。目前美国金属材料协会（ASTM）E4委员会已有3个显微检验方法来评定非金属夹杂物含量的方法标准，即ASTM E45-97《用评级图谱评定非金属夹杂物的人工方法》、ASTM E1122-1986《自动图像分析法检查非金属夹杂物级别的方法》和ASTM E1245-2000《采用自动图像分析法测定钢中非金属夹杂物或 第二相含量的方法》。但是，应用光学显微镜测定钢中非金属夹杂物的标准图谱评
级方法，至今还是在被最广泛地采用。 随着钢铁冶金技术的不断发展和对钢铁材料质量的要求不断提高，标准图谱评级的显微方法检验标准也在不断地修改和完善之中，如现行的国际标准 ISO4967-1998《用标准图谱评定钢非金属夹杂物的显微方法》和美国ASTM E45-97《钢中非金属夹杂物含量测定方法》对标准图谱和评定方法都作了较大的修改和变 动，较好地解决了用光学显微镜评定钢中非金属夹杂物评定的一系列问题，使标准 图谱的显微评定方法日趋完善。 GB/T10561-1989《钢中非金属夹杂物显微评定方法》标准是我国钢检测领域的一项重要的基础标准，也是钢中非金属夹杂物含量的主要检测方法之一。该标准 已颁布了一项重要的基础标准，也是钢中非金属夹杂物含量的主要检测方法之一。 该标准已颁布使用了多年，对保证和提高我国钢铁产品的质量起到了重要作用，近 年来随着我国国民经济的迅猛发展，钢铁工业的生产技术以及检测手段的要求也不 断扩大与提高，该标准检测方法所规定的技术内容，与现有钢铁技术的发展和检测 技术的需求及国际交流尚存在着一定的差距。 根据冶信标院[2001]123号文，由宝钢股份特殊分公司（原宝钢集团上海五钢有限公司）和冶金工业信息标准研究院、抚顺特钢、大连钢厂在等同采用国际标准
在钢铁和其他微结构特点中非金属夹杂物极值分析的标准方法1 本标准以固定命名E 2283发布；命名后紧接着的数字说明了原始采用件的年份或上一版本的年份（如果是指版本）。括号内的数字说明了最近一次重新审核的年份。上标的字母（E）说明最近一次审校或重新审核以来的编写更改。 1.范围 1.1本方法介绍了在定量金相测量基础上统计说明钢材样品中的最大固有非金属夹杂 物分布特点的方法。本方法不适用于分析外来夹杂物。 1.2在统计分析的基础上，可以比较大量不同钢材的非金属成分。 1.3本方法只涉及推荐的测试方法因此其中的任何内容不能视作合格的规定或确立的 界限。 1.4测量所得值采用国际单位制。对于光学显微镜进行的测量，报告线性特点参数和特 征区域的单位应使用微米。 1.5该方法可以延用于其他材料以及其他微组织特点。 1.6本标准不是为了说明所有与其使用有关的安全问题（若有）。本标准的使用者负责 制定正确的安全和健康规范以及在使用前确定规范限制的适用性。 2.参考文件 2.1ASTM标准：2 E 3金相样本的准备指南 E 7金相学相关术语 E45确定钢材夹杂物成分的测试方法 E178进行异常数据观察的方法 E456质量和统计相关术语 E691进行确定实验方法精确度的实验室研究的方法 E768准备和测量用于自动钢材夹杂物评估的样品的方法 E883折光显微摄影指南 E1122使用自动图像分析取得JK夹杂物率的方法3 E1245通过自动图像分析确定夹杂物成分或金属次相组成成分的方法 注3：已取消 3.术语 3.1定义——对于本方法中使用的金相术语的定义，参见术语，E 7；对于统计术语，参 见术语E 456。 3.2本标准专用术语的定义： 3.2.1A f——在测量过程中图像分析系统使用的每个视场的面积。 3.2.2A o——控制面积；一个样品上用于分析的抛光平面观察的总面积。A o预计为 150mm2除非另行说明。 3.2.3N s——用于测算的样品数量。N s一般为六个。 3.2.4N p——用于测算的抛光平面的数量，通常为四个。 3.2.5N f——每个抛光样品平面视场的数量。
夹杂物的研究方法 归纳夹杂物鉴定技术，可分为两类。第一类是在位鉴定检查。在位鉴定检查是在夹杂物和钢的基体不分离的情况下进行检查，它可分为宏观在位检查和微观在位检查。宏观在位检查有：低倍酸浸、硫印、X光透射、超声波检查等。这些方法可以确定夹杂物（或缺陷）在钢材或工件中的位置、尺寸和分布。根据这些检查的结果可以评价工艺因素对钢清洁度的影响，可以发现肉眼难于发现的夹杂物缺陷，避免继续加工或投入使用，造成不应有的损害和损失。但是宏观在位检查往往不能确定夹杂物的类型和组成。微观在位检查弥补了这方面的不足。 微观在位检查是用显微镜鉴定钢中的缺陷或夹杂物。显微镜鉴定法已有很长的历史，用显微镜可检查夹杂物的光学特征，如透明度、色泽、偏光效应、耐磨性和耐侵蚀性等。人们根据这些特征来推断夹杂物的类型和组成。但是，由于它不是直接分析，即使是有经验的内行也难免有时误判。近些年来随着X光显微镜分析技术的发展，使微观在位分析产生了飞跃。只要镜下观察到的夹杂物，就比较容易确定其元素组成，根据元素组成又可推断夹杂物的矿物结构。 另一类鉴定方法是移位检查鉴定。在位检查鉴定有很多优点，生产上应用很广，但在位鉴定不能确定夹杂物的平均组成。夹杂物的移位鉴定弥补了这方面的不足。常用的移位分析法有酸法、卤素法、电解法等，其中尤其是以电解法最为安全方便，便于分析夹杂物类型、粒度和组成。移位鉴定分析可以避免基体对分析的干扰；但处理不当时，会损害夹杂物形貌。 下面就夹杂物的检测方法作以介绍。 1.金相观察 金相显微镜是研究钢中非金属夹杂物的重要工具，是发展历史最长，应用最广的一种检测方法。在20世纪50、60年代已经发表过专著[16]。近几十年来，虽然现代物理冶金的研究工具有了飞跃的发展，但由于金相显微镜具有操作简便、造价低廉、功能多等特点，它不仅能够鉴别夹杂物的类型、形状、大小和分布，并可研究夹杂物与材料性能之间的定量关系，所以传统的金相技术至今仍被广泛应用。 金相鉴别方法具有以下优点： 1）观察者可直接通过金相显微镜观察试样抛光表面上夹杂物的形状、大小及分布，不需要对夹杂物进行电解分离，从而避免了非金属夹杂物遭受化学试剂或电流的 影响以及外来杂质的干扰； 2）金相显微镜造价低廉，操作简便，试验周期短，适合于生产中对产品和材料质量检验的需要； 3）通过直接观察夹杂物的形状、大小及分布，研究钢中非金属夹杂物与钢基体之间的变形行为和断裂关系，为评价夹杂物对金属材料性能的影响提供参考依据； 4）随着体视学与定量金相技术的发展，材料研究进入了三维组织形貌与材料使用性能建立内在联系的阶段。利用图像自动分析仪，可迅速而准确地测定钢中非金属 夹杂物的含量、粒度、质点间距和体积百分数，为合理地利用材料和科学地评定 产品质量提供了可靠的原始分析数据； 5）金相显微镜具有功能多的特点，目前大型金相显微镜都带有明视场、暗视场、偏振光、相对、干涉相衬和显微硬度等附件。利用这些特殊装置可测定非金属夹杂 物的光学性质、力学性质和本来色彩等特征； 6）在金相鉴别的基础上，可为电子探针成分测定和电子衍射结构分析提供最小的分析范围。 金相鉴别方法的不足在于： 1）单独使用金相分析方法不能直接确定非金属夹杂物的化学成分及某些物理性质；
钢中非金属夹杂物含量测定方法最新国家标准 摘要：对比分析了2005年修订发布的GB/T10561-2005《钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法》与原GB/T10561-1989《钢中非金属夹杂物的显微评定方法》的区别。修订后的新标准于2005年5月13日发布、2005年10月1日正式实施。 关键词：钢；非金属夹杂物；测定方法；国家标准 Abstract: 钢材是模具行业使用十分广泛的金属材料。研究表明，钢中非金属夹杂物对钢的承载能力、塑性、冲击韧性及耐蚀性等都产生不利影响。因此，一些重要的钢制零部件和模具，需要对钢中非金属夹杂物的含量加以限制。作为规范钢中非金属夹杂物含量检验方法的GB/T10561-2005《钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法》是一项钢材生产与使用企业常用的国家标准。该标准等同采用ISO4967：1998《钢中非金属夹杂物含量的测定——评级图显微检验法》，代替原GB/T10561-1989《钢中非金属夹杂物的显微评定方法》，于2005年5月13日发布、2005年10月1日正式实施。贯彻执行该项新标准，可以使我国钢中非金属夹杂物含量的检验评定方法与国际完全接轨。 1 采标程度 本次修订，提高了采用国际标准的程度。1989年版标准是等效采用国际标准，而新标准则是等同采用国际标准。即直接由相应国际标准翻译而来，只做了个别的编辑性修改。和国际标准最大不同点，就是增加了资料性附录NA。该附录给出了制取试样时的注意点等。供参考。 2 标准名称 本次修订，标准名称由原来的《钢中非金属夹杂物显微评定方法》修改为《钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法》。修改后的标准名称与相应国际标准的名称是基本一致的。修改的原因，一是考虑到等同采用国际标准，标准名称也应与相应的国际标准的名称保持一致。二是原标准名称范围过大，没有准确概括本标准的内容范围。目前，用显微方法评定夹杂物含量，除了用标准评级图评定这一人工方法外，还有自动图像分析法。而本标准规定的仅是标准评级图法。因此，新标准采用国际标准的名称，在原来基础上补充了“标准评级图”几个字。可见，修改后的名称更准确。 3 范围 新版GB/T10561-2005分7章和五个附录，规定了用标准图谱评定钢材中非金属夹杂物的原理、取样方法、试样制备、夹杂物含量的测定、检验结果表示方法、试验报告等。同时，以资料性附录的形式给出了测定非金属夹杂物的图像分析法，供参考使用。本标准适用于压缩比大于或等于3的轧制或锻制钢材中非金属夹杂物的评定。但可能不适用于某些类型的钢。如：易切削钢。另外，图谱评定法虽然可以广泛用于对给定用途钢适应性的评估。但是，由于试验人员的影响，即使采用大量试样也很难再现试验结果。因此，使用本方法时应十分谨慎。 与旧标准相比，一是新标准的适用范围扩大了。新标准不仅规定了图谱分析法，而且给出了图象分析法。因此，不仅可以用标准评级图法评定3级以下的夹杂物，而且可以用所给出的图像分析法评定所有级别（包括3级以上）的夹
钢中钙含量与夹杂物中钙含量的关系炼钢过程的重要任务不仅是要控制好钢水的化学成分而且还要控制钢中的非金属夹杂物，进而确保钢的纯净度，连铸钢的浇铸性能、组织、特性与非金属夹杂物的关系非常密切。 由于铝能有效地将钢液中的氧降到较低水平，所以它作为强脱氧剂在炼钢过程中被广泛采用，根据热力学计算，在1600℃温度条件下，与0.02%酸熔铝平衡的氧含量大约为3×10－4％～4×10－4％。但是用铝脱氧后在钢中形成大量的三氧化二铝，由于三氧化二铝很难从钢中去除干净，在浇铸时很容易粘附在水口壁上引起水口堵塞从而浇铸过程的中断，为了解决这个问题，常用的方法是对钢水进行钙处理，通过对钢中加入一定的钙，使得高熔点的三氧化二铝与氧化钙结合形成低熔点的铝酸钙，从而大大提高钢液的浇铸性能。对于热轧或厚板向的产品，为了改善钢材性能，尤其是要减少硫化锰夹杂的形成，通常也采用对钢水进行钙处理的方法。另外通过钙处理还可以对钢水进行脱硫。总之钙冶金技术在现代炼钢生产过程中已应用得非常普遍，但是钙处理如果控制不当，不仅不能达到预期的冶金效果，反而会恶化钢的浇铸性能。 2. 钙处理钢水口堵塞物的分析 宝钢一炼钢在浇注某些钙处理的钢种时，曾一度发生钢包水口结瘤现象，出现钢包水口通钢量越来越小从而造成中间包内钢水重量持续下降，无法满足正常拉速下的浇注作业，不得不降低拉速来确保中间包内一定的钢水重量，严重时造成浇注中断，影响整个炼钢生产的节奏。以下以浇注ERW用钢时产生的水口堵塞物为例来分析水口堵塞的原因。表1为发生水口堵塞炉次的钢水成分。钢包浇注结束后将冻结在水口中的钢柱取出、锯断并经酸洗后可看到堵塞的情况，见图1，中间白色的部分为钢，周围黑色的部分为堵塞物。通过用S500A 扫描电镜和Link IsIs能谱仪对周围黑色堵塞物进行分析表明，堵塞物成分主要是Al、Ca、O，形貌和谱线见图2、图3。根据能谱分析结果，可以推断出堵塞物的成分主要是CaO·2Al2O3，其熔点为1750℃，在钢液中呈固相存在。也就是说，该炉钢虽经钙处理，但由于形成了高熔点的复合化合物，并未改善钢水的浇铸性能。 表1 水口堵塞炉次的钢水成分 图1 水口堵塞照片图2 堵塞物形貌图3 堵塞物成分谱线 3. 通过钙处理改善连铸钢浇铸性能的原理 改善连铸钢浇注性能的常用方法有：（1）将非金属夹杂物去除到极低水平。（2）对非金属夹杂物进行变性处理，即钙处理，以减轻和消除它的有害影响。据Uesing[1]报道，将轴承钢的总铝与酸熔铝控制在同一水平0.018±0.004%，连铸浇铸时不会发生水口堵塞。钙处
钢中非金属夹杂物含量的测定-标准评级图显微检验法介绍(续) 何群雄,孙时秋 3.6 “5夹杂物含量的测定” 3.6.1 视场形状和尺寸 采用显微方法进行对比评定法时,视场的形状和大小是一个不可忽视的参数,必须在标准中予以明确规定,原国标GB/T 10561-1989标准中规定,无论投影法还是直接观察法,均采用实际视场直径为0.80mm(实际面积为0.50mm )的圆形视场。而新标准规定,夹杂物评定的视场应为边长为0.71mm(实际面积为0.50mm )的正方形视场。 通常按A法(最恶劣视场)评定时,视场形状的变化不会对夹杂物的评级有很大的影响,也许仅对个别的的超长尺寸的夹杂物可能会有些区别,但按B法评定时,要保证进行逐个视场评定而不漏局部的区域,实现逐个视场相接,则正方形视场要 优越得多,考虑与国际接轨,并符合等同采用ISO 4967:1998的原则,新标准采用面积为0.50 mm 的正方形视场。 3.6.2 关于放大倍率 由于评级图谱和各级别的长度界限值均为100倍下所规定的,故新标准规定应在100倍下进行观察,当采用投影法时,必须保证在毛玻璃上放大100±2倍, 如果直接用目镜观察,则必须在适当位置上放置试验网格,以使检验的面积为 0.50 mm ,而改变了原GB/T 10561-1989的直接观察法的放大倍率可略有变化(90～100),仲裁时必须放大100倍的规定。 3.6.3 夹杂物的评定方法 新标准规定有两种评定方法:①A法(即最恶劣视场法),A法系对被检试样抛光面上的夹杂物最严重的视场进行评级,评级按每类夹杂物的粗系和细系进行评定。②B法,B法系对被检试样抛光面上的每个视场按每类夹杂物的粗系或细系进行评级。为此,检验时必须连续地移动视场,保持每个视场相接,而不是随机选择视场。但是为了降低检验费用和检验工作量,允许减少所检验的视场数,或者采用一种使视场分布符合一定规律,而对试样作局部检验的方案。然而,不论采用减少检验视场数或采用按一定分布规律的视场检验,均应事先协商一致。关于B法的评定结果在衡量钢材的实际质量时,具有统计学的意义,故本法更适和于科学研究工作。 在检验时有两点应予以注意: (1)在将所观察的视场与新标准图谱进行对比评定时,应使用表1和表2规定的评级界限以及第2章有关评级图夹杂物形态的描述作为评级图片的说明。 (2)在按A法、B法检验夹杂物时,当同类的粗大和细小的夹杂物在同一视场中同时出现时(呈同一直线分布或不同一直线分布),均不得分开评定,其级别应 将两系列(粗细、细系)夹杂物的长度或数量相加后按占优势的那种夹杂物评定。
实验五非金属夹杂物的分析与评定 (验证性) 一、实验目的及要求 1．掌握钢中非金属夹杂物的分类与形态特征。 2．掌握使用标准评定钢中非金属夹杂物的级别。 二、实验原理 钢铁中的非金属夹杂物的出现是不可避免。钢中非金属夹杂物的金相检验主要包括夹杂物类型的定性和定量评级。夹杂物的检验评定可按照GB/T10561-2005《钢中非金属夹杂物显微评定方法》执行。 1、检验钢中的非金属夹杂物的必要性 因为非金属夹杂物破坏了金属基体的连续性、均匀性，易引起应力集中，造成机械性能下降，导致材料的早期破坏，其影响程度主要取决于夹杂物的形状、大小、分布和聚集状态。 钢中夹杂物的检验一般在出厂前钢厂检验或者收货单位验收时检验。 2、钢中非金属夹杂物的来源 a）内在的：包括①铁矿石②钢厂在冶炼时，用Si、Al脱氧造成，反应式： 3FeO + 2Al →3Fe + Al2O3 2FeO + Si → 2Fe + SiO2 b）外来的：浇铸过程卷入的耐火材料、炉渣等。 3、制样要求 a、取样时沿轧制方向，磨制纵向截面观察夹杂物大小、形状、数量，横向截面观察夹杂物从边缘到中心的分布。试样表面无划痕、无锈蚀点、无扰乱层。 b、淬火以提高试样的硬度，保留夹杂物的外形。 c、试样表面不浸蚀。 4、非金属夹杂物的分类 a、氧化物：FeO、MnO、Cr2O3、Al2O3； b、硫化物：FeS、Mn S及其共晶体； c、硅酸盐：2FeO·SiO2、2MnO·SiO2； d、氮化物：TiN、VN； e、稀土夹杂物 5、非金属夹杂物的金相鉴别方法 主要是指利用光学显微镜中的明场、暗场和偏振光灯照明条件下夹杂物的光学反映差异，以及在标准试剂中腐蚀后，夹杂物发生化学反应而出现色差及侵蚀程度的不同来区分鉴别。 a明场：检验夹杂物的数量、大小、形状、分布、抛光性和色彩。不透明夹杂物呈浅灰色或其他颜色，透明的夹杂物颜色较暗。 b暗场：检验夹杂物的透明度、色彩。透明夹杂物发亮，不透明夹杂物呈暗黑色、有时有亮边。
钢中非金属夹杂物的金相鉴定 杨桂荣王祖宽 (河北理工学院冶金系) 摘要论述了钢中非金属夹杂物的来源,分布及对钢的质量的影响,利用它们在金相显微镜下的不同特征进行定性定量的检测,判定钢材质量。 关键词钢夹杂物金相检验 0 引言 由于现代工程技术的发展对钢的强度、韧性、加工性能等要求日趋严格,所以对钢铁材质要求也越来越高。非金属夹杂物作为独立相存在于钢中,破坏了钢基本的连续性,使钢组织的不均匀性增大。因此钢中非金属夹杂物的存在,对钢的性能产生强烈影响。根据非金属夹杂物的性质、形态、分布、尺寸及含量等因素的不同,对钢性能的影响也不同。为了提高金属材料的质量,生产非金属夹杂物少的洁净钢,或控制非金属夹杂物性质和要求的形态,这是冶炼和铸锭过程中的一个艰巨任务。而对于金相分析工作者来说,如何正确判断和鉴定非金属夹杂物,是十分重要的。 鉴别非金属夹杂物的工作首先是在金相显微镜下进行,利用明视场观察夹杂物的颜色、形态、大小和分布;在暗视场下观察夹杂物的固有色彩和透明度;在偏振光正交下观察夹杂物的各种光学性质,从而判断夹杂物的类型,根据夹杂物的分布情况及数量评定相应的级别,评判其对钢材性能的影响。目前检验、研究钢中非金属夹杂物的方法很多。有化学法、岩相法、金相法、电子探针、电子扫描法等等。本文仅就用金相法检验钢中非金属夹杂物作一些介绍。 1 钢中非金属夹杂物的来源分类
1.1 内生夹杂物 它是金属在熔炼过程中,各种物理化学反应形成的夹杂物。内生夹杂物一般来说分布比较均匀,颗粒也比较小。 1.2 外来夹杂物 它是金属在熔炼过程中与外界物质接触发生作用产生的夹杂物。如炉料表面的砂土和炉衬等与金属液作用,形成熔渣而滞留在金属中,其中也包括加入的熔剂。这类夹杂物一般的特征是外形不规则,尺寸比较大。 2 钢中非金属夹杂物按化学成分分类 2.1 氧化物系夹杂 简单氧化物有FeO、Fe2O3、MnO、SiO2、Al2O3、MgO、Cu2O等。在铸钢中,当用硅铁或铝进行脱氧时,SiO2和Al2O3夹杂比较党见。Al2O3在钢中常常以球形聚集呈葡萄状。在铝、镁合金中,夹杂主要是Al2O3和MgO。复杂氧化物,包括尖晶石类夹杂物和各种钙的铝酸盐等,钙的铝酸盐如图1所示。硅酸盐夹杂也属于复杂氧化物夹杂。这类夹杂物[2]有2FeO·SiO2(铁硅酸盐)、2MnO·SiO2(锰硅酸盐)、CaO·SiO2(钙硅酸盐)等。这类夹杂物在钢的凝固过程中,由于冷却速度较快,某些液态的硅酸盐来不及结晶,其全部或部分以玻璃态的形式保存于钢中,如图2所示。 2.2 硫化物系夹杂 主要是在钢及铁中产生的FeS、MnS、CaS等。由于低熔点的FeS易形成“热脆”,所以一般均要求钢中要含有一定量的Mn,使S与Mn形成熔点较高的MnS而消除FeS的危害。因此钢中硫化物夹杂主要是MnS。 铸态钢中硫化物夹杂的形态通常分为三类:
钢中非金属夹杂物标准图谱及评定方法的发展动态 栾燕 (冶金部信息标准研究院北京100730) 摘要阐述了评定钢中非金属夹杂物是研究金属结构与内在质量的一种重要方法,尤其是非金属夹杂物 的显微评定方法。介绍了最新修订的ISO4967 - 1998 及美国ASTME45 - 97 标准内容,并结合该标准对各项指标进行了对比分析。 关键词钢非金属夹杂物标准动态 评定钢中非金属夹杂物是研究金属结构与内在质量的一种重要方法,尤其是非金属夹杂物的显微评定方法,更是各国冶金学者长期研究课题。随着显微设备和电子金相技术的发展,用自动图像仪及软件评定钢中非金属夹杂物的方法已经愈来愈多地用于科学研究和生产检验。美国金属材料协会(ASTM) 已经制定了2 个标准:ASTM E1122 和ASTM E1245 。 但是,应用光学显微镜测定钢中非金属夹杂物的标准图谱评级方法,无论是过去还是现在都在被最广泛采用。最新修订发布的国际标准ISO4967 - 1998《用标准图谱评定钢中非金属夹杂物的显微方法》和美国ASTM E45 - 97《钢中非金属夹杂物含量测定方法》对标准图谱及评定方法都做了较大修改,较好地解决了用光学显微镜评定钢中非金属夹杂物含量存在的一系列问题,使标准图谱及评定方法日趋完善。 美国ASTM E45 标准的历史最早、内容最多、使用最广,在国际上也影响最大。该标准于1942 年首次发布时,就将J K(Jernkontoret) 图作为它的图Ⅰ,后经1947 年、1963 年、1976 年、1981 年、1985 年、1987年、1989 年、1995 年和1997 年九次修订,使标准日趋完善。ASTM E45 - 97 内容较全,包括宏观检验法和显微检验法。宏观检验法有酸浸低倍检验、断口检验、塔形检验和磁粉检;显微检验法根据其具体检验方法不同又分为A 法、B 法、C 法、D 法和E 法。该标准附有图Ⅰ- r 和图Ⅱ两套评级图,图Ⅰ- r 是原J K 图和修改的J K图合并后制作的;图Ⅱ是采用美国汽车工程师学会SAE J 422a 的标准图谱,主要用于渗碳轴承钢。 目前,国际标准化( ISO) 和许多国家都参照采用了ASTM E45 标准。我国的GB10561 - 89 钢中非金属夹杂物显微评定方法是等效采用ISO4967 - 79 标准制定的。有关国内外标准的对比分析过去已做过多次介绍,本文着重对最新的ASTM E45 - 97 和ISO4967 - 1998 标准的修订情况做些介绍。 国际标准ISO4967 - 1998 也是参照美国ASTME45 - 97 标准修订的。这两个标准在标准适用范围、标准图谱及评定方法等方面作了较大地修改,具体说明如下。 1 适用范围
钢中非金属夹杂物的金相分析与鉴定 作者：吴敏 来源：《科学导报·学术》2020年第27期 摘要：非金属夹杂物作为独立相存在于钢中，破坏了钢基本的连续性，使钢组织的不均匀性增大。因此钢中非金属夹杂物的存在，对钢的性能产生强烈影响。现代工程技术的发展对钢的强度、韧性、加工性能等要求日趋严格，所以对钢铁材质要求也越来越高。本文通过分析钢中非金属夹杂物的来源，分布及对钢的质量的影响，对钢中非金属杂物进行分析，以供读者参考。 关键词：非金属;夹杂物;金相分析;显微鉴定 一、引言 当代工程技术的发展非常迅速，并且对钢的强度、韧性以及加工的性能要求逐渐增高，对刚才的质量要求也逐渐增高。而非金属杂质作为独立的相，存在于钢材中，非金属杂质的存在导致钢的连续性遭到破坏，整体钢组织结构的不均匀性增多了，进而对于钢的性能产生了非常剧烈的影响。而不同的非金属夹杂物的性质、形态以及尺寸等因素都不同，对于钢性能的影响也是不尽相同的。因此为了进一步提升金属材料的质量，并且生产非金属杂物含量较少的洁净钢材，需要控制非金属的夹杂物含量，而这是冶铸过程中非常艰巨的任务，对金相的分析工作者而言也应当从鉴定和分离非金属杂质入手，提升金属材料质量。 非金属夹杂物的鉴定首先需要通过金相显微镜进行颜色、形态、大小和分布上的观察与判定，并且在暗场下整体观察夹杂物的色彩与透明度;随后在偏振光的正交情况下观察各种夹杂物的光学性质，分析夹杂物的不同类型。同时可以依据夹杂物的分布情况和对应的数量，来评定相关的级别，判别这些非金属夹杂物对于钢材的性能的影响。当前对于钢中的非金属夹杂物鉴定和处理的方法也是较多的，包括化学处理法、岩相法、金相法以及电子探针法和电子扫描法等。本文依据金相法为基础，检验钢中的非金属夹杂物，对其展开深入的分析。 二、钢中非金属夹杂物的来源分类 （一）内生夹杂物 所谓内生夹杂物，是指在金属的熔炼过程中，经过各种物理和化学的反应，从而形成的夹杂物，这种夹杂物的分布一般来说也都是较为均匀的，有着较小的颗粒特点。 （二）外来夹杂物
国内外钢中非金属夹杂物检验标准解析 马芳;王滨 【摘要】介绍了国内外主要的钢中非金属夹杂物检验标准,并对其进行了分析比较.结果表明:国内外非金属夹杂物检验标准虽然很多,但其评价方法基本可归纳为两大类,即最差视场法和平均视场法,前者较适用于夹杂物的常规检验,后者则适用于特殊重要件或纯净度较高钢中夹杂物的检验;然而对于同一视场中的非金属夹杂物含量,不同标准得到的评估结果基本一致. 【期刊名称】《理化检验-物理分册》 【年(卷),期】2016(052)006 【总页数】4页(P405-408) 【关键词】钢;非金属夹杂物;检验标准;最差视场法;平均视场法 【作者】马芳;王滨 【作者单位】上海材料研究所,上海200437;上海市工程材料应用与评价重点实验室,上海200437;上海材料研究所,上海200437;上海市工程材料应用与评价重点实验室,上海200437 【正文语种】中文 【中图分类】TG115.21 非金属夹杂物对钢的强度、塑性、断裂韧度、切削、疲劳、热脆以及耐腐蚀等性能都有很大影响[1]，其影响程度取决于夹杂物类型、数量、尺寸、形状及分布等诸多因素。因此，正确实施非金属夹杂物检验直接关系到材料的质量控制，尤其是对
于高品质钢材，非金属夹杂物的检验标准更是被列为关键的配套技术标准之一。 钢中非金属夹杂物一般分为外生夹杂物和内生夹杂物两种[2]，笔者主要对国内外 钢中内生夹杂物的检验标准体系进行了研究，为相关材料研究者和检验工作者提供参考。 我国现行有效的非金属夹杂物检验标准主要有5个：GB/T 10561-2005，GB/T 18876.1-2002，GB/T 18876.2-2006，GB/T 18876.3-2008，GB/T 30834-2014。以下对这5个标准逐一进行介绍。 (1) GB/T 10561-2005 GB/T 10561-2005《钢中非金属夹杂物含量的测定——标准评级图显微检验法》，等同采用ISO 4967:1998(ISO 4967:1998已被ISO 4967:2013[3]《钢非金属夹 杂物含量的测定标准评级图显微检验法》替代)制定，规定了用标准图谱评定压缩比大于或等于3的轧制或锻制钢材中的非金属夹杂物的显微评定方法。该标准在 给定用途钢的适应性评估方面具有广泛应用。 GB/T 10561-2005将钢中非金属夹杂物分为A,B,C,D 4个基本类型，其表示的夹 杂物类型分别为：硫化物类型、氧化铝类型、硅酸盐类型、球状氧化物类型。标准给出了JK和ASTM两种夹杂物含量评级图谱：①根据夹杂物的厚度或直径差异，JK 图谱分为粗系、细系两个系列，每个系列由5级(1～5级)图片组成，图谱中给 出了每类夹杂物粗系和细系的宽度，长度没有标出；②ASTM图谱中夹杂物分类 划分与JK标准评级图相同，同样分为5个级别组，但评定级别由0.5～2.5级，每类夹杂物粗系和细系的宽度以及长度都有给出，适用于高纯净度钢中非金属夹杂物含量的评定。另有第5类夹杂物：DS类，即单颗粒球状类，为圆形或近似圆形、直径≥13 μm的单颗粒夹杂物。DS类夹杂物使用ISO评级图进行评定，从0.5～ 3级共6个级别，这些级别随着夹杂物直径的增加而递增。 GB/T 10561-2005给出了A法和B法两种评定夹杂物含量的方法。其中，A法[4]
钢中的非金属夹杂 1. 试验目的 非金属夹杂物破坏金属基体的连续性，其形态、数量、尺寸和分布影响钢的塑 性、韧性、焊接性能、疲劳性能和耐蚀性等，因此，夹杂物的数量和分布被认为是评定钢材质量的一个重要指标。 2. 相关标准 标准GBT 10516 2005，该标准代替GBT 10516 1989，于2005年5月13日发布，2005年10月1日实施。夹杂物试样不经腐蚀，在明场下放大100倍，80mm 直径的视场下进行观察，选取夹杂物污染最严重的视场，与其钢种的相应标准评级图对比评定。 夹杂物分类： 硫化物类，标准图谱命名为A 类。属于塑性夹杂，较宽范围形态比（长度/宽度）的单个灰色夹杂物，一般端部呈圆角，经锻、轧后沿加工方向变形，呈纺锤形或线段形，例如FeS、MnS 。 氧化铝类：标准图谱命名为B类。属于脆性夹杂，形态比（一般v 3）,为黑色或带蓝色的颗粒，沿轧制方向排成一行（至少有3个颗粒）。 硅酸盐类：标准图谱命名为C 类。是具有高延展性，较宽范围形态比（一般>3的单个呈黑色或深灰色的夹杂物，一般端部呈锐角。例如2MnO ・SiO 2 球状氧化物类：标准图谱命名为D 类。不变形，带角或圆形的，形态比较小（一般v 3）,黑色或带蓝色，表现为无规则分布的颗粒。例如SiO 2 单颗粒球状类：标准图谱命名为DS类。为圆形或近似圆形，直径 > 13 ^m勺单 颗粒夹杂物
非传统类型夹杂物的评定也可以通过其形状与上述五类夹杂物进行比较，并注明其化学特征。沉淀相类如碳化物、氮化物、硼化物的评定，也可以根据它们的形态与上述五类夹杂物进行比较，并按上述方法表示其化学特征。 钢中的非金属夹杂物测定 夹杂物类别 评级图级别 A总长度ym B 总长度卩m 17 77 184 343 555 822(v 1147) C 总长度ym18 76 176 320 510 746(V 1029) D 数量个1 4 9 16 25 36 (V49) DS 直径ym 13 19 27 38 53 76 (V 107) i 0.5 1 1.5 2 2.5 3 37 127 261 436 649 898(V 1181) 注：D 类夹杂物的最大尺寸定义为直径 类别 最小宽度ym 细系 最大宽度y m 4 9 5 8
ASTM E45-1997 钢中夹杂物含量的评定方法 1 范围 1.1 本标准的试验方法为测定锻钢中非金属夹杂物含量的方法。宏观试验法包括微蚀、断口、台阶和磁粉法。显微试验法通常包括5种检测。根据夹杂物形状而不是化学特点，显微法将夹杂物划分为不同类型。这里主要讨论了金相照相技术，它允许形状类似的夹杂物之间略有不同。这些方法在主要用来评定夹杂物的同时，某些方法也可以评估诸如碳化物、氮化物、碳氮化物、硼化物和金属间化合物的组成。除了钢以外，其它合金在有些情况下也可以应用这些方法。根据这些方法在钢中的应用情况，将分别给予介绍。 1.2 本标准适用于人工评定夹杂物含量。其他ASTM标准介绍了用JK评级图的自动法（ASTM E1122 ）和图像分析法（ASTM E1245 ）。 1.3 按照钢的类型和性能要求，可以采用宏观法或显微法，也可以将二者结合起来，以得到最佳结果。 1.4 这些试验方法仅仅为推荐方法，对任何级别的钢而言，这些方法都不能作为合格与否的判据。 1.5 本标准未注明与安全相关的事项，如果有的话，也只涉及本标准的使用。标准使用者应建立适当的安全和健康操作规程，并且在使用标准前应确定其适用性。 2 参考文献 2.1 ASTM标准： A 295 高碳耐磨轴承钢技术条件 A 485 强淬透性耐磨轴承钢技术条件 A 534 耐磨轴承用渗碳钢技术条件 A 535 特种性能的滚珠和滚柱轴承钢技术条件 A 756 耐磨轴承用不锈钢技术条件 A 866 耐磨轴承用中碳钢技术条件 D 96 用离心法分离原油中水和沉淀物的试验方法 E 3 制备金相试样指南 E 7 金相显微镜术语 E 381 钢棒，钢坯，钢锭和锻件的宏观试验法 E 709 磁粉检测指南 E 768 自动测定钢中夹杂物的试样的制备和评定操作规程
专题五非金属元素气体实验专题复习（有答案和详细解析） 一：选择题 1. 实验室制氨气的试剂及装置正确的是( ) 答案 D 解析稀氨水与浓氢氧化钠溶液混合，由于一水合氨的浓度较小，则其不易分解产生氨气，不宜用于制备氨气，故A错误；加热氯化铵分解生成的氨气和氯化氢在试管口部位又化合生成氯化铵，不能放出氨气，故B错误；加热固体制备气体的试管口应该略向下倾斜，故C错误；生石灰能够与浓氨水中的水反应生成氢氧化钙，同时放出热量，促进NH3·H2O NH3＋H2O平衡正向移动，放出氨气，故D正确。 2.下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是( ) A．a—b—c—d—e—f—g—h B．a—e—d—c—b—h—i—g C．a—d—e—c—b—h—i—g D．a—c—b—d—e—h—i—f 答案 B
3.下列制取Cl2、探究其漂白性，收集并进行尾气处理的原理和装置合理的是( ) 答案 B 解析该反应制取氯气需要加热，故A不合理；浓硫酸干燥氯气，通过该装置说明干燥的氯气没有漂白性，故B合理；氯气密度大于空气，要用向上排空气法收集氯气，故C不合理；氯气在饱和食盐水中难以溶解，故D不合理。 4.下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是( ) 答案 B 解析A项，稀H2SO4与铜片不反应，错误；B项，SO2能使品红溶液褪色，体现其漂白性，正确；C项，SO2密度比空气大，应“长进短出”，错误；D项，SO2不与NaHSO3反应，无法吸收SO2，错误。 5．下列实验室制取NH3并进行干燥、收集验满和尾气处理的各装置和原理能达到实验目的的是( ) 答案 D 解析氯化铵加热分解为氨气和氯化氢，在试管口遇冷又化合为氯化铵，不能得到氨气，A错误；浓硫酸与氨气反应，不能干燥氨气，B错误；由于氨气密度小于空气，导气管应伸入到试管底部进行气体的收集，