钢的纯净度的评价方法VIP专享VIP免费

第15卷第1期2003年2月钢铁研究学报J0URNAL0FIR0NANDSTEELRESEARC~Vol.15，No.1!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Feb.2003基金项目：国家自然科学基金资助项目（59874023，50174048）作者简介：薛正良（1962-），男，博士后，教授；收稿日期：2001-12-24；修订日期：2002-03-25·测试与控制·钢的纯净度的评价方法薛正良，李正邦，张家雯（钢铁研究总院冶金工艺研究所，北京100081）摘要：根据实验研究结果分析了用于评价非金属夹杂物数量、类型、形貌和尺寸分布的各种方法的特点及其相互关系，指出用不同冶炼工艺生产的氧含量相近的钢有可能具有完全不同的非金属夹杂物类型和尺寸分布。用图像分析仪检测金相试样中非金属夹杂物的尺寸分布并不能反映钢中非金属夹杂物的真实状况。关键词：非金属夹杂物；化学分析；标准图谱；图像分析仪；电解萃取法中图分类号：TF701.3文献标识码：A文章编号：1001-0963（2003）01-0062-05EvaluationMethodforsteelcleanlinessXUEZheng-liang，LIZheng-bang，Z~ANGJia-wen（CentralIronandSteelResearchInstitute，Beijing100081，China）Abstract：ThemethodstoeValuatethesteelcleanliness，includingtheamount，type，morphologyandsizedistributionofnon-metallicinclusions，andcomparisonofthemethodswerediscussed.TheresultsshowedthatthesteelsproducedbydifferentprocesseswithalmostsamecontentoftotaloXygenhaVedif-ferenttypesandsizedistributionofnon-metallicinclusions.Thesizedistributionofnon-metallicinclu-sionsdeterminedbyimageanalyzercouldntreflecttherealityofnon-metallicinclusionsinsteel.Keywords：non-metallicinclusion；chemicalanalysis；standarddiagram；imageanalyzer；electrolyticeXtrac-tionmethod一般而言，钢的纯净度主要指与非金属夹杂物的数量、类型、形貌、尺寸及分布等有关的信息。目前工业生产和科研工作中常用的评价方法有化学分析法、标准图谱比较法，图像分析仪分析法、电解萃取分析法。各种评价方法都从某一个侧面反映了钢中非金属夹杂物的数量或其它属性，同时各种方法都存在局限性。本文对以上各种评价方法及其它们之间的相互关系进行了比较和分析。1非金属夹杂物数量的评价方法1.1化学分析法化学分析法主要是通过检测钢中非金属夹杂物形成元素氧和硫的含量来估计非金属夹杂物的数量。室温下钢中的氧几乎全部以氧化物夹杂的形式存在［1］，因此钢中全氧含量可以代表氧化物夹杂的数量。但化学分析法并不能反映钢中非金属夹杂物的类型、形貌、尺寸大小和尺寸分布。用不同工艺冶炼的钢，即使其氧含量基本相同，仍有可能具有完全不同的氧化物夹杂类型和尺寸分布［2，3］。1.2标准图谱比较法国际标准化组织（IS0）、美国材料试验协会（ASTM）和我国国家标准GB10561-89将高倍金相夹杂物分为4类［4］，即A类（硫化物类）、B类（氧化铝类）、C类（硅酸盐类）和D类（球状或点状氧化物—26—类）。标准评级图谱的图片直径80mm，相当于被检金相试样上直径0.8mm的视场放大100倍后的尺寸。A、B、C和D类夹杂物按其厚度或直径不同又分为细系和粗系两个系列，每个系列按夹杂物沿钢材轧制方向的长度分成5个级别，JK法分为1!5级、ASTM法分为0.5!2.5级，后者用于评定高纯度钢。标准图谱比较法可以根据非金属夹杂物的形态来区分夹杂物的类型。采用不同脱氧工艺生产的钢，即使其总氧量基本相同，仍可能具有不同的氧化物夹杂类型，见表1［5］。标准图谱比较法通常将CaS和不变形的硅酸盐表1非金属夹杂物的评级Table1Ratingofnon-metallicinclusionusingstandarddiagram脱氧方法酸溶铝含量%总氧含量%A类B类C类D类粗细粗细粗细粗细铝脱氧0.01100.01810.00160.00190.51.01.01.51.01.01.51.500000000.5硅脱氧0.00140.00150.00150.002201.02.02.00001.00031.500.50.50夹杂物都归入D类夹杂物。对于用铝脱氧的钢种，B类夹杂物的级别在一定程度上反映了钢中总氧含量，见图1［6］。但对于总氧含量低于10>10-6的超低氧钢，标准图谱比较法已不适于用来评定钢的纯净度，这也从另一个侧面反映出...