钢中非金属夹杂物 (non-metallic inclusions in steel)
钢中夹带的各种非金属物质颗粒的统称。钢中含有氧、氮、硫等元素，它们在钢中的溶解度在高温下高，而在室温下溶解度很低，在钢冷却和凝固时析出并同铁和其它金属等结合成为各种化合物，称为非金属的夹杂物。除此以外，炉渣、耐火材料、泥沙等外来物质也可能混入钢中形成非金属夹杂物。早期文献曾把钢中非金属夹杂物称为“夹渣”，这个名称容易使人误解，以为非金属夹杂物就是混入钢中的炉渣。现在通常把各种混入钢中的物质称为外来夹杂物，它们的形状不规则(图1、图2)，而将由于内部物理和化学反应产生的夹杂物称为内生夹杂物，其典型特征是尺寸较小，数目多，分布均匀。钢中生成夹杂物的过程大致如下：脱氧剂加入钢液中以后，脱氧元素和氧发生化学反应生成不溶于钢的氧化物；有的脱氧元素也能和硫、氮化合生成硫化物、氮化物。这类化合物称为初生夹杂物。除极少数颗粒细小的夹杂物外，大多数初生夹杂都能从钢液中浮升出来进入渣中。而当钢液冷却和凝固时，由于溶解度下降和氧、硫等的偏析，在凝固过程中又产生氧化物和硫化物等，称为次生夹杂物。次生夹杂难以从钢中排除而残留在树枝晶间或最后析出于晶粒界上。图3为FeO夹杂，图4为FeS夹杂。钢液脱氧后，继续接触到空气或其他氧化物如耐火材料等，使钢液重新吸收氧，即发生二次氧化。二次氧化是成品钢中非金属夹杂物的重要来源。
钢中有非金属夹杂物存在，破坏了金属基体的连续性，使钢的品质变坏。在特殊情况下，有的夹杂物有利于钢的某种性能(如切削性)，但这只是在特殊的条件下。一般说非金属夹杂物对钢的力学性能、物理性能和化学性能都有相当大的危害。用通俗的话来说，含夹杂物多的钢是“脏”的，纯净的钢所含有的夹杂物很少。然而纯净钢是一个相对的概念，钢的洁净与否和它的用途有关，也和夹杂物的形状、颗粒大小和可塑性等有关。数量虽少但颗粒较大的夹杂物往往比数量较多但尺寸细小的夹杂物危害更大；形状不规则的比球形的夹杂物危害大。而对于精密的细小零件，表面上的微小夹杂物也有很大的害处。所以对非金属夹杂物不仅要研究怎样减少它的含量，也要研究它的形态和分布。非金属夹杂物类型，可从不同的观察角度进行分类。按照化学成分可分为氧化物夹杂、硫化物夹杂和氮化物夹杂；按照夹杂物的塑性可分为范性夹杂、脆性夹杂和不变形夹杂；按照夹杂物尺寸可分为大型夹杂和微型夹杂等。夹杂物的性质和形态均和它的成分有关。
由于非金属夹杂物对钢的性能有多方面的影响，而夹杂物的来源是各式各样的，难以准确判断，钢中非金属夹杂物的研究一直是炼钢中的重要课题。对钢中非金属夹杂物的分析鉴定技术随着显微分析仪器
的进步也在不断地发展。
氧化物夹杂氧化物是最常见的夹杂，其种类也比较多。通常将氧化物夹杂归纳成以下4类：(1)简单氧化物，如FeO、Fe3O4、Fe2O3 、MnO、SiO2、Al 2 O3、Cr2O3以及(Mn、Fe)O固溶体；(2)硅酸盐；
(3)尖晶石类夹杂；(4)钙铝酸盐。其中具代表性的重要夹杂物有氧化铝、硅酸盐、尖晶石和钙铝酸盐。
氧化铝铝脱氧钢中含铝量较高，脱氧生成物为Al2O3。Al2O3熔点很高，在炼钢温度下为固态，不可能凝并成大的液滴。但Al2O3和钢的界面张力大，容易和钢液分离，称为疏铁性夹杂物。固态的Al2O3颗粒在界面张力作用下能聚集在一起，在高温下烧结成珊瑚状的“簇”(图5)。初生的Al2O3夹杂大部分从钢液内上浮而去除。随着钢液温度降低和凝固，以及钢液和硅酸盐耐火材料相互作用，可重新生成Al2O3夹杂，有的Al2O3晶体附着在硅酸盐物质上面。Al2O3的矿物名称为刚玉，硬度很大。Al2O3夹杂是硬而脆的夹杂物，轧钢时碎裂成带棱角的小颗粒，能把金属基体划伤，产生微裂纹和应力集中，损害钢的力学性能。
硅酸盐硅酸盐夹杂物种类很多。单相的硅酸盐如硅酸铁、硅酸锰由硅、锰脱氧生成，沸腾钢或半镇静钢中可见到这类夹杂。单相的硅酸盐夹杂一般成为玻璃质，以小球体出现。SiO2夹杂物也可成为玻璃质的小球体。在偏振光下观察它们时有明显黑十字出现(图6)。有的也可能以矿物形态出现。多种元素脱氧可生成各种复杂硅酸盐夹杂，它们可能成为玻璃质，也可能成为组合起来的晶体。外来夹杂多为复相硅酸盐。硅酸盐因成分各异，其性质差别也很大。玻璃质的硅酸盐可以在高温下受压变形延伸。
尖晶石尖晶石是一个二价氧化物BO和一个三价氧化物A2O3形成的化合物BO•A2O3。钢中常见的尖晶石夹杂物列于表1。尖晶石为立方晶体，质脆，轧钢时不变形而被破碎。各种尖晶石可以成为固溶体，也可能沉淀在硅酸盐夹杂上。
表1钢中常见的尖晶石夹杂物的成分及其熔点
钙铝酸盐在CaO-Al2O3系中，随着二者比例的不同，可以形成不同的化合物：3CaO•Al2O3、12CaO•7Al2O3,CaO•Al2O3、CaO•2Al2O3、CaO•6Al2O3实际上观察到的钙铝酸盐夹杂的成分可在相当宽的范围变化，而且各种铝酸钙中的CaO可被MnO、FeO、MgO等部分替代，Al2O3可被Fe2O3、Cr2O3部分替代。钙铝酸盐夹杂多见于用钙处理的铝脱氧钢中，合成渣渣洗的轴承钢中也出现过钙铝酸盐夹杂。大多数钙铝酸盐夹杂为球形，经压力加工后不变形。
硫化物夹杂硫化物夹杂种类较少，最主要的是MnS。MnS在钢液中不能生成，在钢凝固时由于硫的偏析，硫化物夹杂才析出于树枝晶间。冷却速度越快，析出的硫化物颗粒越小，但数目增多。随着钢中含氧量的不同，铸态钢中硫化物夹杂有3类形态，如图7所示：I类硫化物为无规则分布的球状，颗粒尺寸较大，在含氧量高的沸腾钢和半镇静钢中可见到，它是在凝固初期与铁晶体同时析出的。Ⅱ类硫化物为网状或链状，沿晶界分布，是凝固的最后期生成的。Ⅲ类硫化物是边、角、面都清晰显现的块状物，无规则分布，出现于过量铝脱氧的钢中，是由于凝固过程中硫化物晶体自行发育的结果。表2为产生这3类硫化物的钢成分举例。硫化物夹杂大多塑性良好，在轧钢时顺着轧制方向延伸成条状。Ⅱ类硫化物在轧钢后可形成连绵不断的条带，所以无论在铸态或在轧态钢中，Ⅱ类硫化物对钢的性能的危害最大。
氮化物夹杂钢中加入与氮亲和力大的元素Al、V、Ti、Zr、Nb等可生成它们的氮化物。氮化物夹杂颗粒较小，形态为方形或多边形，性脆，压力加工时不变形。有的氮化物夹杂中还含有碳、硫，不是纯的氮化物。
形态控制夹杂物的类型、含量、尺寸大小、形态和分布等对于钢的性能都有不同程度的影响，而且随着钢的使用条件而异。夹杂物的形态，包括铸态的和压力加工后的形态，对钢制品的缺陷有重要意义。各种夹杂物在压力加工前后的形态变化示意于图8。由图可以看出：铝酸钙等球状不变形夹杂在轧钢时金属基体围绕夹杂物变形，夹杂旁形成空腔；尖晶石、高Al2O3的铝酸盐和Al2O3簇等脆性夹杂轧制时破碎成串状小颗粒；塑性的硅酸盐和硫化物轧钢后成为条带形复相夹杂物的塑性基体被拉长，其中的晶体改变了相对位置。由图还可以看出，除球状不变形夹杂外，变形后的夹杂物横亘于金属基体中间，使垂直于轧制方向的力学性能如强度，韧性等都显著降低，这造成了钢材的各向异性。对于钢筋，角钢等长
条状产品，各向异性的害处尚不明显，而对于钢板，钢管等横向受力的材料，则危害很大。串状的脆性硬颗粒，对薄钢板的表面光洁性，厚钢板的沿板厚方向的塑性及韧性以及钢丝的冷拔加工性能十分有害。条带状的塑性夹杂，可使钢板及焊接钢构件形成层状撕裂。球状夹杂对钢的横向性能损害不大，但形成的空腔引起应力集中，损害钢的疲劳强度。
为了减轻夹杂物的危害，除了尽可能去除它们以降低其含量外，改变夹杂物的形态也有重要意义。用钙处理技术和用稀土元素处理钢液的目的就是控制夹杂物的形态。绝大多数钢是用铝脱氧的，不可避免地产生Al2O3夹杂簇。Al2O3簇不仅对钢的性能危害很大，而且在浇铸钢液时析出在浇钢水口内壁上，使水口栓塞，妨碍浇注工艺的正常进行。钢液中加钙后，随加钙量的增加，和AAl2O3生成CaO•6Al2O3，CaO•2Al2O3、CaO•Al2O3、12CaO•Al2O3等铝酸钙，铝酸钙的熔点也随钙加入量的增加而下降。钢中含钙量达到60×10-4％以上，含硫量又低时，Al2O3夹杂可转变成球形的铝酸钙夹杂。图9为铝酸钙夹杂物的典型形貌和夹杂物中各元素浓度分布(电子探针图像)。加钙处理不仅使Al2O3转变成铝酸盐，同时也使MnS转变成CaS并包覆在铝酸钙外面。在轧钢时这些硫化物经过塑性变形充填于球状夹杂旁的空腔，减轻其危害性。硅酸盐夹杂物在处理时也可被还原，部分氧化物进入铝酸盐中。图10为这个变化的示意图。由于Al2O3转变为铝酸盐，
铝酸盐不粘附在耐火材料上，所以水口栓塞问题也相应得以解决。
钙和稀土元素和硫有强的亲和力，可与硫结合成稳定的硫化物。它们可以成为析出MnS的核心，或者取代MnS以新的硫化物形式析出。这些硫化物析出较早，也就是使Ⅱ类硫化物夹杂转变为Ⅲ类硫化物。加入足够量的钙或稀土，可使全部Ⅱ类硫化物成为Ⅲ类硫化物。据中国学者研究和工厂应用经验，RE／S ≈3可以使硫化物完全变为Ⅲ类硫化物，这个比值恰好相当于RE2S3分子式中两种物质的质量比(2×140／3×32=2.9)。然而在进行硫化物变态处理时，钢中含氧量要先降到很低(例如80×10-4％以下)，硫化物形态控制才是有效的。
鉴定和分析钢中有非金属夹杂物存在是不可避免的。然而，夹杂物的来源、类型和分布等却带有极大的偶然性。新钢种的研制也可能造成新的非金属夹杂物的产生。因此，鉴定和分析非金属夹杂物是识别夹杂物、了解其成分、性质和来源的必要手段。通过夹杂物的鉴定和分析可为冶炼和浇铸工艺中减少有害夹杂物提供科学的依据。鉴定夹杂物的方法可分为宏观鉴定和微观鉴定两大类。
宏观鉴定用肉眼或低倍放大检查金属材料的断口或表面，或借助X射线、γ射线或超声波等无损探伤方法检查材料内部的夹杂物。在炼钢车间环境脏乱或所用耐火材料质量差时，钢锭或铸坯表面能找到肉眼可见的大型外来夹杂，生产秩序良好时，则很少出现这种问题。X射线透视可检测出钢内部的大型Al2O3簇。超声波探伤可判断钢内部夹杂物的定量分布，试验证明探伤结果和定量显微镜测定的夹杂物数量有很好的对应关系。超声波探伤的主要缺点是对硫化物夹杂的检测不敏感。硫化物夹杂可用硫印法检查，硫在固态钢中溶解度很小，大都成为硫化物析出，硫印所显示的硫偏析区就是硫化物夹杂位置。又因为铝酸钙夹杂常和硫化钙伴生，硫印也能反映高钙夹杂的分布，但是合金钢中Zr、Nb、Cr、V等的硫化物不能在硫印上反映出来。宏观鉴定的优点是可以直接检查钢材中的夹杂物分布情况，缺点是不能准确判断夹杂物的性质和成分。
微观鉴定夹杂物的微观鉴定已形成完整的综合技术，包括金相法、岩相法、X衍射分析及电子探针、扫描电镜和透射电镜等鉴定设备。20世纪50年代常用光学显微镜的明场、暗场和偏振光作夹杂物的定性鉴定，有时配合以对试样的化学腐蚀。夹杂物的矿物构成则应用X射线粉末衍射法。60年代以后，
电子显微技术和电子微区分析技术应用于夹杂物的鉴定，使夹杂物鉴定分析得到一个飞跃发展。透射电子显微镜有极高的分辨率(0.2～0.3nm)，相当于光学显微镜的干倍，但是它不能直接观察材料本身，而是制成薄膜复型．来观察，只用于观察细小颗粒的夹杂物。扫描电子显微镜的分辨率(10nm)不及透射电镜，但是可以直接观察试样，得到立体感很强的图像，而且可以借助样品上激发出的X射线能谱，得出样品中各元素的相对量。电子探针是电子探针显微分析仪的简称。它可以分析μm3 体积内的元素成分，直接给出元素分布的图像(见图9)，从而判断夹杂的矿物组成，非常有利于分析复杂夹杂物的成分。
定量分析对于钢材的生产和使用者，如何对钢的洁净度进行量化表示是很有意义的。最简便的方法是对夹杂物评级，按照压力加工后的夹杂特征分为4类：A型为条带状硫化物，B型为串链状脆性夹杂如Al2O3，C型为塑性变形的硅酸盐，D型为球状不变形夹杂。由权威单位提出表示洁净度的夹杂评级图作为规范，需要评价的钢则与之对比。随着钢品种的变化和用途的扩大，使用这种评级法已不能正确表达钢的品质。另一种方法是在金相显微镜下选若干个视场计量夹杂物的数目，但这很费眼睛而且也不准确。由于定量金相技术的发展，PASEM(分析颗粒的扫描电子显微镜)成为定量研究夹杂物的最有效工具。它能测定夹杂物尺寸分布、面积、周长、投影长度等8种参数，而且能记录夹杂物中心位置坐标，使夹杂物的参数和扫描图像、能谱分析相对应，全部数据均用计算机自动处理。夹杂物的定量除了物理方法外，电解分离夹杂和化学分析仍然是很有用的方法，可用于分析夹杂物的化学组成和相组成等。高合金钢中的物相分离和分析方法仍需继续研究。
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非金属夹杂物夹杂物炼钢
夹杂物的生成及控制 作者：shicm 发表日期：2007-5-28 阅读次数：763 1 非金属夹杂物情况及分类 按其化学成分组成和结构可以分以下几类 （1）氧化物夹杂：单一金属氧化物、硅酸盐、尖晶石和各种钙铝酸盐； （2）硫化物夹杂：MnS、CaS等，在轧制过程中具有良好的变形能力； （3）磷化物夹杂：CaP、BaP等还原脱磷产物，在一般钢种中较少出现； （4）氮化物夹杂：TiN、ZrN等夹杂物，是钢液从大气中吸氮的产物； （5）含不同类型夹杂物的复合夹杂。 按其来源主要分为两类： （1）外来夹杂物，主要来源为炉渣卷入钢液形成的卷渣、钢液或炉渣与炉衬耐火材料接触时的侵蚀产物、铁合金及其它炉料带入的夹杂等等，在浇铸过程未及时上浮而残留在钢中，它偶然出现，外形不规则，尺寸大，危害极大；（2）内生夹杂物，在液态或固态钢中，由于脱氧和凝固时进行的各类物理化学反应而形成的，主要是和钢中氧、硫、氮的反应产物,它的形成有四个阶段，钢液脱氧反应时形成的成为原生（一次）夹杂；出钢和浇铸过程中温度下降平衡移动时形成的成为二次夹杂；钢水凝固过程中生成为再生（三次）夹杂；固态相变时因溶解度变化而生成的成为四次夹杂；由于一次、三次夹杂生成和析出的热力学和动力学条件最有利，因此可以认为内生夹杂大部分是在脱氧和凝固时生成的，因此控制夹杂最主要的就是要加强脱氧和严格防止二次氧化。（3）一些尺寸较大的多相复合结构的夹杂物，有时是不同类型的内生夹杂复合而成，有时则是内生夹杂物与外来夹杂物互相包裹而形成的。 为了方便生产评级和比较，按照标准评级图显微检验法根据夹杂物形态和大小分布将夹杂物分为A、B、C、D、DS五类， 这五大类夹杂物代表最常观察到的夹杂物的类型和形态: —A类(硫化物类)：具有高的延展性，有较宽范围形态比(长度/宽度)的单个灰色夹杂物，一般端部呈圆角； —B类(氧化铝类)：大多数没有变形，带角的，形态比小(一般<3)，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)； —C类(硅酸盐类)：具有高的延展性，有较宽范围形态比(一般>3)的单个呈黑色或深灰色夹杂物，一般端部呈锐角； —D类(球状氧化物类，如钙铝酸盐)：不变形，带角或圆形的，形态比小(一般<3)，黑色或带蓝色的，无规则分布的颗粒； —DS类(单颗粒球状类)：圆形或近似圆形，直径>13μm的单颗粒夹杂物。 每类夹杂物又根据非金属夹杂物颗粒宽度的不同分成粗系和细系两个系列，每个系列由表示夹杂物含量递增从0.5至3级的六个等级图片组成，根据100倍显微视场下与标准图谱对比，来确定夹杂物级别。
钢中非金属夹杂物 (non-metallic inclusions in steel) 钢中夹带的各种非金属物质颗粒的统称。钢中含有氧、氮、硫等元素，它们在钢中的溶解度在高温下高，而在室温下溶解度很低，在钢冷却和凝固时析出并同铁和其它金属等结合成为各种化合物，称为非金属的夹杂物。除此以外，炉渣、耐火材料、泥沙等外来物质也可能混入钢中形成非金属夹杂物。早期文献曾把钢中非金属夹杂物称为“夹渣”，这个名称容易使人误解，以为非金属夹杂物就是混入钢中的炉渣。现在通常把各种混入钢中的物质称为外来夹杂物，它们的形状不规则(图1、图2)，而将由于内部物理和化学反应产生的夹杂物称为内生夹杂物，其典型特征是尺寸较小，数目多，分布均匀。钢中生成夹杂物的过程大致如下：脱氧剂加入钢液中以后，脱氧元素和氧发生化学反应生成不溶于钢的氧化物；有的脱氧元素也能和硫、氮化合生成硫化物、氮化物。这类化合物称为初生夹杂物。除极少数颗粒细小的夹杂物外，大多数初生夹杂都能从钢液中浮升出来进入渣中。而当钢液冷却和凝固时，由于溶解度下降和氧、硫等的偏析，在凝固过程中又产生氧化物和硫化物等，称为次生夹杂物。次生夹杂难以从钢中排除而残留在树枝晶间或最后析出于晶粒界上。图3为FeO夹杂，图4为FeS夹杂。钢液脱氧后，继续接触到空气或其他氧化物如耐火材料等，使钢液重新吸收氧，即发生二次氧化。二次氧化是成品钢中非金属夹杂物的重要来源。 钢中有非金属夹杂物存在，破坏了金属基体的连续性，使钢的品质变坏。在特殊情况下，有的夹杂物有利于钢的某种性能(如切削性)，但这只是在特殊的条件下。一般说非金属夹杂物对钢的力学性能、物理性能和化学性能都有相当大的危害。用通俗的话来说，含夹杂物多的钢是“脏”的，纯净的钢所含有的夹杂物很少。然而纯净钢是一个相对的概念，钢的洁净与否和它的用途有关，也和夹杂物的形状、颗粒大小和可塑性等有关。数量虽少但颗粒较大的夹杂物往往比数量较多但尺寸细小的夹杂物危害更大；形状不规则的比球形的夹杂物危害大。而对于精密的细小零件，表面上的微小夹杂物也有很大的害处。所以对非金属夹杂物不仅要研究怎样减少它的含量，也要研究它的形态和分布。非金属夹杂物类型，可从不同的观察角度进行分类。按照化学成分可分为氧化物夹杂、硫化物夹杂和氮化物夹杂；按照夹杂物的塑性可分为范性夹杂、脆性夹杂和不变形夹杂；按照夹杂物尺寸可分为大型夹杂和微型夹杂等。夹杂物的性质和形态均和它的成分有关。
夹杂物相关知识 一、目前，国内外无统一的洁净钢或纯净钢的定义，但一般都认为钢的洁净度时指 钢中氧化物夹杂的种类。数量。尺寸和分布；而纯净度是指钢中有害元素S、P、N、 H、O(总氧)的水平。洁净钢定义为；当钢中非金属夹杂物直接或间接影响产品的生 产性能和使用性能时，该钢就不是洁净钢；而如果非金属夹杂物的数量、尺寸和分布对产品性能都没有影响，那么这种钢久可以认为时洁净钢。 二、非金属夹杂物对刚有什么危害？ 非金属夹杂物能破坏钢基本组织的连续性，能降低钢的力学性能和疲劳性能，使钢的冷热加工性及某些理化指标恶化。 三、分类 1、按其来源可分为两大类； （1）、外来夹杂物：这类夹杂物是由耐火材料、炉渣等在冶炼、出钢、浇注过程中进入钢液中来不及上浮而滞留在钢中造成的，外来夹杂物尺寸比较大，故友称粗夹杂，外形不规则，分布也没有规律； （2）、内生夹杂物：溶解在钢液中的氧、硫、氮等杂质元素在降温和凝固时，由于溶解度降低，它们与其它元素化合并以化合物形式从液相或固溶体中析出，最后包含枣钢坯中。这类化合物称为内生夹杂物，内生夹杂物的颗粒一般比较细小，故又称为细夹杂； 外来夹杂物，只要操作正确、仔细，则是可以避免的；内生夹杂物时不可避免的，正确地操作只能减少其数量或改变其成分、大小、及分布情况；我厂做的金相检验中的夹杂物主要时内生夹杂物。
2、按夹杂物尺寸分，钢中夹杂物有不同的分法，一般可分为超显微夹杂物，显微夹杂 物和大型夹杂物。超显微夹杂物是指尺寸小于1um的夹杂物，包括氮化物。氧化物及硫化物等。显微夹杂物是指尺寸为1—100um（或1-50um）的夹杂物，主要时外来夹杂物。 3、按夹杂物组成分，钢中夹杂物可分为简单金属氧化物、硅酸盐、钙铝酸盐、和尖晶 石夹杂物。简单金属夹杂物包括FeO-MnO-SiO2.Al2O3。SiO2.MnO.SiO2. 4.非金属夹杂物的分类； 用于轧材或铸坯中夹杂物评级的有国家标准评级图。评级图片是在100倍横向抛光面上面积为0.5mm2的视场。根据夹杂物形态和分布，标准图谱分为ABCD和Ds五类。（1）、A类（硫化物类）：如FeS、MnS等，塑性较好，属塑性夹杂物，经轧、锻加工后沿加工方向变形，呈纺锤型或线段状。此类夹杂具有高的延展性，有较宽范围形态比（长度∕宽度）的单个灰色夹杂物，一般端部呈圆角； （2）、B类（氧化铝类）：如Al2O3等，大多数没有变形，带角的，形态比小（一般<3）,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）；、 （3）、C类（硅酸盐类）：具有高的延展性，有较宽范围形态比（一般≥3）的单个呈黑色或深灰色夹杂物，一般端部呈锐角；硅酸盐夹杂物有易变性的（如2Mn O·SiO2）,也有不易变形的，易变性的硅酸盐夹杂与硫化物相似，沿加工方向延伸变形呈线段状；不易变形的硅酸盐与氧化物相似，沿加工方向呈颗粒状分布， （4）D类（球状氧化物类）：不变形、带角或圆形的，形态比小（一般＜3），黑色或带蓝色的，无规则分布的颗粒；常见的氧化物有FeO、Mn O、SiO2、Cr2O3等。多数氧化物的塑性极低，脆性大、易断裂，属脆性夹杂物，经轧、锻后沿加工方向排列成串或点链状分布。（5）、DS类（单颗粒球状类）：圆形或近似圆形，直径大于13um的单颗粒夹杂物。
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；
一、夹杂物的分类 1、按夹杂物来源分类：可分为内生夹杂物和外来夹杂物。内生夹杂物包括脱氧产物，凝固再生夹杂物；外来夹杂物包括二次氧化产物、夹渣耐火材料侵蚀物等。 2、按夹杂物尺寸分：一般分为超显微夹杂物、显微夹杂物和大型夹杂物。超显微夹杂物是指尺寸小于1μm的夹杂物，包括氮化物、氧化物及硫化物等；显微夹杂物是指尺寸为1μm-100μm（或1μm-50μm）的夹杂物，主要是脱氧产物。大型夹杂物是指尺寸大于100μm（或大于50μm）的夹杂物，主要是外来夹杂物。 3、按夹杂物组成分：钢中夹杂物可分为简单金属氧化物、硅酸盐、钙铝酸盐和尖晶石类夹杂物，硫化物，氮化物。 ①简单金属氧化物包括：FeO、MnO、SiO2、Al2O3； ②硅酸盐包括：FeO-MnO-SiO2、Al2O3·SiO2、MnO-SiO2、复杂硅酸盐FeO-SiO2-MnO-Al2O3； ③钙铝酸盐包括：CaO·Al2O3、12 CaO·7Al2O3、6CaO·Al2O3、CaO·2Al2O3； ④尖晶石杂物包括：MnO·Al2O3 、MgO·Al2O3 、MgO·Cr2O3。 ⑤硫化物：MnS、FeS、CaS； ⑥氮化物：TiN等。 4、按性能分类：可分为塑形夹杂物、脆性夹杂物和不变形夹杂物。塑性夹杂物轧制时延伸成条带状，FeS、MnS以及SiO2含量为40%-60%的低熔点硅酸盐夹杂。脆性夹杂物热加工时不变形，会沿加工方向破裂，Al2O3、尖晶石型复合氧化物等高熔点高硬度夹杂物。不变形夹杂物轧制时保持原来球状，这类夹杂物有SiO2含量大于70%的硅酸盐、钙铝酸盐、高熔点硫化物（如CaS）以及氮化物等。 5、根据夹杂物的形态和分布，标准图谱分为A ,B,C,D 和DS 五大类。这五大类夹杂物代表最常观察到的夹杂物的类型和形态： A类(硫化物类)：具有高的延展性，有较宽范围形态比(长度/宽度) 的单个灰色夹杂物，一般端部呈圆角； B类(氧化铝类)：大多数没有变形，带角的，形态比小(一般＜3) ，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)； C类(硅酸盐类)：具有高的延展性，有较宽范围形态比(一般≥3) 的单个呈黑色或深灰色夹杂一般端部呈锐角； D类(球状氧化物类)：不变形，带角或圆形的，形态比小(一般＜3) ,黑色或带蓝色的，无规则分布的颗粒； DS类(单颗粒球状类)：圆形或近似圆形，直径≥13μm 的单颗粒夹杂物。 二、夹杂物的形貌 硫化物类：不透明状，浅灰色，通常呈链状。 硅酸盐类：透明球状，颜色较浅（显微镜下）。硅酸盐类夹杂多为群状、片状或块状。 硅铝酸盐：不透明状，颜色较深，通常呈暗灰色或深灰色。 SiO2：在金相显微镜下为透明、浅亮黄色，为块状。 铝酸钙类：复合氧化物，不变形，孤立球状存在，呈灰褐色。 镁铝尖晶石类：呈透明状，尺寸较大。 三、夹杂物的来源及成因 第一段中提到夹杂物按来源可分为外来夹杂物和内生夹杂物。外来夹杂是由原材料、炉渣、耐火材料等引起的。如炼钢的废钢带入的泥沙、铅锌砷锑鉍等，出钢时钢液混渣，炉衬、中间包等耐火材料的侵蚀、冲刷剥离等造成的。内生夹杂物：在冶炼、浇注和凝固过程中，钢
夹杂物,即相对于基体而言，属于杂质，外来物；析出物，即从基体中析出的，属于内在物。 从化学成分上讲，夹杂物的成分和基体不一样，属于杂质；而析出物的成分和基体相同，只是相关元素的比例不同赞同第一句。析出物也不是内部的，是游离元素在晶界聚集。 一般说来，我们把夹杂物的化学成分将其分为两类： 1 氧化物类夹杂物 又分为： ①简单氧化物如FeO、MnO、Cr2O3、Al2O3、SiO2以及钛、钒、铌的氧化物等。 ②复杂氧化物其中尖晶石类夹杂物用化学式AO·B2O3表示(化学式中A表示二价金属,如镁、锰、铁等；B表示三价金属，如铁、铬、铝等)。这类化合物具有尖晶石MgO·Al2O3型结构,由此而得名。尖晶石类夹杂物为一大类氧化物,如MnO·Al2O3、MnO·Cr2O3、MnO·Fe2O3、FeO·Al2O3、FeO·Cr2O3、FeO·Fe2O3(Fe3O4)、MgO·Al2O3、MgO·Cr2O3、MgO·Fe2O3等。这些化合物都有一个相当宽的成分可变范围;实际遇到的尖晶石类夹杂物往往是多成分的。此类氧化物在工业用钢中比较常见。钙的铝酸盐如CaO·Al2O3、CaO·2Al2O3也属于复杂氧化物。但它们不具有尖晶石型结构,所以,不属于尖晶石型氧化物。 ③硅酸盐及硅酸盐玻璃通用化学式可写成ιFeO·mnO·nAl2O3·pSiO2。它们一般具有多成分形式。既可以是单相,也可以是多相。单相情况下,一般呈玻璃态。随脱氧情况的不同出现各式各样的硅酸盐如铁硅酸盐、铁锰硅酸盐、铁锰铝硅酸盐等。 2 硫化物夹杂 主要是FeS、MnS；此外,根据情况不同，可能出现CaS、TiS、稀土硫化物等。根据钢液的成分特别是钢液的脱氧程度，所形成的硫化物在铸态情况下具有不同形态：Ⅰ类是复合形式出现的硫化物(氧硫化物)，Ⅱ类是借共晶反应形成的硫化物，Ⅲ类是具有几何外形、任意分布的硫化物（图3）。 [b]而析出物并非成份与基体相同，而是合金钢在回火过程中由于合金元素和碳、氮元素的扩散、偏聚、结合产生的碳化物类，氮化物类。如VC,VN,NbC,NbN,TiC,TiN等等。 你所说的应该称之为偏析
轧制过程中夹杂物产生原因及处理方法 1. 概述 轧制是金属加工的一种重要工艺过程，在轧制过程中，夹杂物的产生 会对产品质量造成严重影响。对夹杂物产生的原因进行深入分析，制 定有效的处理方法显得尤为重要。本文将从轧制过程中夹杂物产生的 原因及处理方法进行探讨。 2. 夹杂物的产生原因 夹杂物在轧制过程中主要由以下几个方面的原因引起： 2.1 原材料质量 原材料的质量直接影响到轧制产品的质量，如原材料表面的氧化皮、 粘附的异物等都会成为夹杂物产生的源头。 2.2 辊缝堆积 轧机辊缝的堆积也是夹杂物产生的重要原因之一。当轧机辊缝产生堆 积时，会导致轧件表面不光滑，进而产生夹杂物。 2.3 金属表面氧化 在轧制过程中，金属表面的氧化现象不可避免，特别是在高温条件下，金属材料容易与空气中的氧气发生化学反应导致氧化，产生氧化皮， 从而成为夹杂物的来源。
2.4 设备故障 轧机设备出现故障也会引发夹杂物的产生，例如辊缝不正常，导致轧件表面产生缺陷，成为夹杂物的来源。 3. 夹杂物的处理方法 对于轧制过程中产生的夹杂物，有一些方法可以有效地进行处理： 3.1 提高原材料质量 可以通过提高原材料的质量，减少原材料表面的氧化皮和粘附异物的含量，从源头上降低夹杂物的产生。 3.2 定期清理轧机辊缝 定期对轧机辊缝进行清理，防止辊缝堆积，保证轧件表面光滑，避免夹杂物的产生。 3.3 控制轧制温度 在轧制过程中，控制好轧制温度，可以减少金属表面的氧化现象，避免产生氧化皮，降低夹杂物的生成。 3.4 定期检修轧机设备 定期检修轧机设备，确保辊缝正常，防止轧机设备故障引发夹杂物的产生。
加工过程中产生的夹杂物处理措施及流向说明夹杂物是指在加工过程中，由于各种原因导致的金属夹杂物的存在。其中，机械零件加工过程中产生的金属夹杂物最为常见，其量占到了加工数量的90%以上。如果在生产加工过程中控制不好，也会影响产品质量和废品率。由于对零件生产流程的不熟悉，在出现夹杂物问题时总是很头疼。尤其是一些小型零件因外形不规则而难以找到合适的夹杂物位置时，很容易发生事故。这些夹杂物会对尺寸精度和外观造成一定程度上损坏，甚至使产品质量受到影响。目前国内很多小型零件生产厂家都采取了夹杂质控制措施和流向说明。虽然这些控制措施做得非常好，但由于不能及时解决问题时也容易造成严重损失。因此在设计此类产品结构、生产工艺及设备等方面必须引起足够重视并采取相应技术措施加以控制。 1、清理夹杂物 对于夹杂物，必须从小的方面入手，比如用砂轮清理时也要注意其对零件表面的影响；在工件表面涂抹油脂后用夹具夹住清除，避免夹带。另外还要注意零件结构上不应有的划痕和划伤等缺陷；对于形状不规则的零件，如导轨、垫圈等应在加工时用专门工具进行清理。夹具可采用弹簧夹，夹持力强、噪音小、寿命长；还可采用夹具专用砂轮清理。还可以通过调节刀具转速来清除或降低夹杂物量。此外用电火花放电和高频放电方法去除表面夹杂物也可有效减少机械零件上夹杂物。在实际加工过程中要尽量选择在干净、无杂质区域进行加工。为了避免造成夹杂物扩散或堆积而破坏工件结构。还可以使用热风枪清除夹杂物与工件表面接触部分和内部夹杂物。如果夹杂物密度较大，则可以用热空气枪对夹杂物进行高温清洗处理，清除夹杂物；夹杂物密度较小，则可以用热空气枪在零件内部进行高温清洗或用气焊将夹杂物与工件结合起来进行高温清洗或用气焊将金属熔化清除等办法消除夹杂物。 2、夹杂物控制方法 在选择夹杂物控制方法时，要从根本上分析夹杂物的产生原因。例如如何选择切削用量、切削速度、刀具材料、切削速度等。对于夹杂物多、刀具材料和材质难以解决的夹杂物一定不要选择刀具材料。夹清理杂物时必须保证在不同夹杂物状态下用不同的切削速度进行切削（如果夹杂物是不溶于水和油的）。切削速度不宜过快或过慢。如因工件变形而造成堵塞现象后更应注意及时清理。在确保加工精度和保证尺寸精度的前提下适当延长切削周期也有助于夹杂物排出。另外对夹杂物也要进行合理控制。对于一些尺寸精度要求较高且形状不规则的小型零件要注意采用适当的夹杂物控制方式。同时根据零件加工特征考虑夹杂物位置以及尺寸误差范围等。对于表面粗糙度较高且形状不规则（如倒角等）且有倒角等几何形状限制条件下尽量采用刚性好但尺寸变化较大（如倒角）但形状不规则且外形尺寸较大（如倒角）但加工时会产生夹杂物的形状类型或加工后尺寸变化程度不大（如倒角）的加工方法采用刚性好、表面粗糙度优良（如倒角等）但尺寸变化频率高等控制方式都应加以考虑。 3、流向说明 很多时候，夹杂物会在产品内部流动，从而引起零件表面氧化和烧蚀现象。所以为了保证夹杂物可以在产品内部流动，通常需要对零件内部进行如下操作：a.当存在夹杂物时，在保证夹杂物质量和不影响产品尺寸精度、外观和尺寸精度等级情况下可以适当减小材料用量。b.当存在夹杂物时，可以将零件内部各部位重新进行工艺设计和加工。如果零件中存在缺陷要进行相应处理。c.当存在夹杂物时，需要在保证零件尺寸精度和外观精度前提下增加材料用量直至其尺寸精度满足要求为止。如果零件不能满足工艺要求并且加工出的零件尺寸精度不能满足要求时则需要在夹杂物处重新加工并减少材料用量直至满足工艺要求为止。d.当夹杂物无法重新加工时，可以采用换刀或研磨等工艺解决表面粗糙度要求低于零件内部尺寸精度要求情况下延长材料用量并降低材料用量将会减小夹杂物数量。e.当夹杂物数量较多时且加工困难时可以采用换刀或研磨方式来消除夹杂物数量。f.当需要再次加工时，必须对零件进行重新加工并用磨光机对残留夹杂物
焊缝中的夹杂物名词解释 焊接作为一种常见的连接技术，广泛应用于工业生产和制造领域中。在焊接过 程中，焊接接头中往往会存在一些不理想的因素，其中之一就是夹杂物。夹杂物是焊缝中的一种非金属或金属异物，它们可能对焊接接头的强度和性能产生不良影响。因此，了解夹杂物的类型和特点，对于优化焊接接头的质量和性能具有重要意义。 一、夹杂物的定义 夹杂物是指在焊缝中存在的各种杂质，包括金属夹杂物和非金属夹杂物。金属 夹杂物主要指金属颗粒、气泡和夹杂等形状的物质，而非金属夹杂物主要指矿渣、油污、灰尘等。夹杂物可能是由于焊接材料、焊接工艺、操作不当或环境污染等因素引起的。 二、夹杂物的分类 1. 金属夹杂物 金属夹杂物包括金属颗粒、气泡和夹杂等。金属颗粒是金属夹杂物中最常见的 形式，它们可能来自焊材、母材或其他焊接材料。气泡是由于焊接过程中存在气体溶解度和气泡脱出问题而形成的。夹杂是指不溶于金属基体的残余物质。 2. 非金属夹杂物 非金属夹杂物主要包括矿渣、油污、灰尘等。矿渣是在焊接过程中产生的，由 于焊芯和焊渣等材料的残留而形成。油污则是指焊件表面或环境中存在的油脂或润滑剂等污染物。灰尘是由于焊接作业环境不洁净所致。 三、夹杂物的形成原因 夹杂物的形成原因多种多样，主要包括以下几个方面： 1. 焊材质量问题：焊材中含有金属碎屑、气泡，或含有过多的夹杂物。
2. 焊接工艺问题：焊接工艺参数设置不当，如焊接温度、焊接速度等。 3. 操作不当：焊接操作过程中存在疏忽或操作不规范等问题。 4. 环境污染：焊接作业环境中存在油脂、灰尘等污染物。 四、夹杂物对焊接接头的影响 夹杂物的存在对于焊接接头的质量和性能可能产生以下不良影响： 1. 强度降低：夹杂物会破坏焊接接头的结晶结构，导致焊缝强度降低。 2. 腐蚀敏感性增加：夹杂物会使焊接接头的耐腐蚀性下降，易受到腐蚀介质的 侵蚀。 3. 疲劳性能下降：夹杂物可能成为应力集中点，导致焊接接头在循环载荷下易 于发生疲劳破坏。 4. 导电性能下降：夹杂物会影响焊接接头的导电性能，降低其电流传导能力。 五、夹杂物的控制和预防措施 为了控制和预防焊接接头中的夹杂物，可以采取以下措施： 1. 优化焊材选择：选择质量良好的焊材，减少夹杂物含量。 2. 控制焊接工艺参数：合理设置焊接工艺参数，避免过高的焊接温度和速度等。 3. 加强操作培训：提高焊工的操作技能，加强规范操作培训。 4. 确保焊接环境清洁：保持焊接作业环境的清洁，防止油污、灰尘等污染物进 入焊接接头。 总结起来，夹杂物是焊接接头中一种常见的非理想因素，了解夹杂物的类型和 特点对于优化焊接接头的质量和性能至关重要。通过控制和预防夹杂物的产生，可以提高焊接接头的强度、耐腐蚀性、疲劳性能和导电性能，从而提高焊接接头的质
夹杂物相关知识 夹杂物是指在某种物质中夹杂有其他物质的现象。在日常生活中，我们经常会 遇到夹杂物的情况，比如食品中的异物、水中的杂质、金属中的夹杂等等。夹杂物可能会对物质的性能和品质产生影响，因此对夹杂物的了解和控制是非常重要的。 夹杂物的种类很多，可以分为固体夹杂物、液体夹杂物和气体夹杂物。固体夹 杂物包括颗粒状的杂质、异物、杂质等，液体夹杂物包括悬浮在液体中的微小颗粒、溶解在液体中的杂质等，气体夹杂物则是指气体中混有其他气体或杂质。不同类型的夹杂物对物质的影响也不同，因此需要针对不同的情况采取相应的控制措施。 在食品行业中，夹杂物是一个非常重要的问题。食品中的夹杂物可能会对人体 健康造成危害，因此食品生产过程中需要严格控制夹杂物的含量。比如在食品加工过程中，要对原材料进行严格的筛选和清洗，确保没有夹杂物的存在；在包装过程中，要确保包装材料不会产生夹杂物，以免对食品造成污染。 在金属材料的生产和加工过程中，夹杂物也是一个重要的问题。金属中的夹杂 物可能会影响金属的强度、韧性和耐蚀性，因此需要采取相应的控制措施。在金属材料的生产过程中，要对原料进行严格的筛选和清洗，确保没有夹杂物的存在；在加工过程中，要采取适当的工艺措施，以减少夹杂物的产生。 在水质监测和处理过程中，夹杂物也是一个重要的问题。水中的夹杂物可能会 对水质造成影响，因此需要对水质中的夹杂物进行监测和处理。在水质监测过程中，要对水样进行适当的预处理，以去除夹杂物；在水质处理过程中，要采取适当的方法，以减少夹杂物的含量。 总的来说，夹杂物是一个普遍存在的问题，对各行各业都有影响。对夹杂物的 了解和控制是非常重要的，只有这样才能确保物质的品质和性能。希望通过对夹杂物相关知识的了解，可以更好地控制夹杂物的含量，确保产品的质量和安全。
化学反应中夹杂物对催化反应的影响化学反应是指化学物质之间发生相互作用或者改变的过程，而 催化反应则是在一定条件下，通过加入催化剂来加速化学反应的 过程。在化学反应过程中，往往会有一些夹杂物存在，这些夹杂 物对催化反应会产生何种影响呢？ 化学反应中夹杂物的种类 首先，我们来探讨一下在化学反应过程中可能存在的夹杂物。 在石油开采、炼油和化学工业生产过程中，水、硫、氧、氢、氮、碳和惰性气体等都常常冒出来。此外，有机和无机杂质、掺杂的 金属、氧化物、酸、碱和盐等也可能存在于其中。这些夹杂物对 催化反应的影响有哪些呢？ 夹杂物对催化反应的影响 1.抑制催化剂的性能 当催化剂受到夹杂物的干扰时，催化剂的性能可能会被抑制， 从而降低催化反应的效率。例如，铜基催化剂在酸性环境中能够
很好地催化加氢反应。然而，如果有含氧物质出现，如二氧化碳或水，这些物质往往会与铜的活性位点竞争，从而抑制催化剂的活性。 2.增加催化剂的寿命 一些夹杂物会对催化剂产生有益的影响，使得催化剂反应的寿命更加持久。例如，碳的存在可以减少催化剂的毒性，增加其寿命；而在催化反应中加入银等贵金属能够促进反应的进行，减少催化剂的用量。 3.改变化学反应的速率 夹杂物的存在可能导致化学反应速率变化或者甚至导致不同的反应产物产生。例如，在罕有气体-氢气反应中，氮气会降低反应的速率；而二氧化硫则会减少氢气的覆盖度，从而导致氢气在反应中表现出不同的吸附行为和反应机制。 4.影响反应的选择性和活性
催化剂的选择性和活性也可能受到夹杂物的影响，从而导致反应的选择性和活性变化。例如，铜配醋酸铜（CuO-Cu2O）的催化剂在葫芦醇的氢氧化反应中能够产生丰富的选择性，但当存在二氧化碳时，铜的活性位点会受到影响，导致化学反应的产物发生改变，从而影响了选择性。 结论 总之，夹杂物对催化反应的影响可能是积极的，也可能是负面的。然而，催化反应研究者需要充分掌握其影响因素的规律，以便对催化剂进行改善和优化。未来研究还需探寻更多夹杂物造成的影响及其机制，以便更好地了解催化反应过程的本质。
钢中夹杂物浅析 1. 钢中夹杂物的分类 1.1 根据钢中非金属夹杂物的来源分类 （1）内生夹杂物钢在冶炼过程中，脱氧反应会产生氧化物和硅酸盐等产物，若在钢液凝固前未浮出，将留在钢中。溶解在钢液中的氧、硫、氮等杂质元素在降温和凝固时，由于溶解度的降低，与其他元素结合以化合物形式从液相或固溶体中析出，最后留在钢锭中，它是金属在熔炼过程中，各种物理化学变化而形成的夹杂物。内生夹杂物分布比较均匀，颗粒也较小，正确的操作和合理的工艺措施可以减少其数量和改变其成分、大小和分布情况，但一般来说是不可避免的。 （2）外来夹杂物钢在冶炼和浇注过程中悬浮在钢液表面的炉渣、或由炼钢炉、出钢槽和钢包等内壁剥落的耐火材料或其他夹杂物在钢液凝固前未及时清除而留于钢中。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，分布也没有规律，又称为粗夹杂。这类夹杂物通过正确的操作是可以避免的。 1.2 根据夹杂物的形态和分布，标准图谱分为A、B、C、D和DS五大类。 这五大类夹杂物代表最常观察到的夹杂物的类型和形态: （1）A类(硫化物类)：具有高的延展性，有较宽范围形态比(长度/宽度)的单个灰色夹杂物，一般端部呈圆角； （2）B类(氧化铝类)：大多数没有变形，带角的，形态比小(一般<3)，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)； （3）C类(硅酸盐类)：具有高的延展性，有较宽范围形态比(一般>3)的单个呈黑色或深灰色夹杂物，一般端部呈锐角； （4）D类(球状氧化物类)：不变形，带角或圆形的，形态比小(一般<3),黑色或带蓝色的，无规则分布的颗粒； （5）DS 类(单颗粒球状类)：圆形或近似圆形，直径>13μm的单颗粒夹杂物。 2. 钢中夹杂物主要类型及特征
金属中非金属夹杂物-正文
金属中非金属夹杂物正文 金属材料中含有的一类具有非金属特性的组成物。它们在金属和合金的熔炼、凝固过程中产生，并在随后的热、冷加工过程中经历一系列变化，对金属和合金的性能产生多方面的影响。 根据非金属夹杂物（以下简称夹杂物）的来源，通常把夹杂物分为外来的和内生的两大类。混入金属中的炉衬耐火材料或炉渣颗粒（包括刚带入的、或与金属液发生化学反应而在成分和结构上已有相当大改变的）属于外来夹杂物；在熔炼、凝固过程中，熔融金属中含有的各化学元素的化学反应产物，来不及排除，仍保留在固态金属中，称为内生夹杂物。 钢中非金属夹杂物分类非金属夹杂物，既可以按化学成分划分，也可以按力学性能划分。 按夹杂物的化学成分分类 ①简单氧化物如FeO、MnO、Cr2O3、Al2O3、Si O2以及钛、钒、铌的氧化物等。 ②复杂氧化物其中尖晶石类夹杂物用化学式A O·B2O3表示(化学式中A表示二价金属,如镁、锰、铁等；B表示三价金属，如铁、铬、铝等)。这类化合物具有尖晶石MgO·Al2O3型结构,由此而得名。尖晶石类夹杂物为
一大类氧化物,如MnO·Al2O3、MnO·Cr2O3、MnO·Fe2 O3、FeO·Al2O3、FeO·Cr2O3(图1)、FeO·Fe2O3(Fe3O4)、MgO·Al2O3、MgO·Cr2O3、MgO·Fe2O3等。这些化合物都有一个相当宽的成分可变范围;实际遇到的尖晶石类 夹杂物往往是多成分的。此类氧化物在工业用钢中比较常见。钙的铝酸盐如CaO·Al2O3、CaO·2Al2O3也属于复杂氧化物(图2)。但它们不具有尖晶石型结构,所以,不属于尖晶石型氧化物。 ③硅酸盐及硅酸盐玻璃通用化学式可写成ιFe O·m nO·n Al2O3·p SiO2。它们一般具有多成分形式。既可以是单相,也可以是多相。单相情况下,一般呈玻璃态。随脱氧情况的不同出现各式各样的硅酸盐如铁硅酸盐、铁锰硅酸盐、铁锰铝硅酸盐等。 以上三类夹杂物统称为氧化物系夹杂物。 ④硫化物主要是FeS、MnS；此外,根据情况不同，可能出现CaS、TiS、稀土硫化物等。根据钢液的成分特别是钢液的脱氧程度，所形成的硫化物在铸态情况下具有不同形态：Ⅰ类是复合形式出现的硫化物(氧硫化物)，