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鋼中非金屬夾雜物的分類

2023-1-30  閱讀(1063)

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非金屬夾雜物是指存在于鋼中的金屬或非金屬化合物。在鋼鐵材料中一般都含有非金屬夾雜物,這些夾雜物的種類和形狀是多種多樣的,對鋼材的影響程度也不一樣。

一般來說,非金屬夾雜物的存在對鋼具有以下影響:

1)破壞金屬基體的連續(xù)性,在熱處理時(shí)易引起淬火裂紋;

2)當(dāng)金屬承受載荷特別是動載荷時(shí),易造成應(yīng)力集中,使鋼的力學(xué)性能特別是疲勞強(qiáng)度降低,甚至導(dǎo)致機(jī)械零件在使用過程中斷裂失效;

3)非金屬夾雜物的存在還使鋼的耐蝕性降低,并使機(jī)械加工后的表面粗糙度增加;

4)較嚴(yán)重的非金屬夾雜物在鋼經(jīng)熱加工后呈帶狀分布,從而造成力學(xué)性能的方向性;

5)夾雜物的存在還會使沖壓件的性能變化,易在夾雜物集中處開裂。

所以,鋼中的非金屬夾雜物應(yīng)該被看做是一種組織缺陷。當(dāng)然,正常的夾雜物含量對鋼材的使用一般不會有什么影響,有些鋼材或零配件反而希望多含一些夾雜物,如含硫易切削鋼,大量硫化物的存在不僅改善了切削性能,還適用于自動車加工的大批量生產(chǎn)。

一、按夾雜物的化學(xué)成分分類:

1、氧化物 簡單氧化物,

FeOMnOCr2O3Al2O3SiO2ZrO2TiO2等,一般在鋼中呈顆粒狀或球狀分布。

復(fù)雜氧化物包括尖晶石類氧化物和各種鈣的硅酸鹽,這些復(fù)雜氧化物的熔點(diǎn)高于鋼的冶煉溫度,并有一個(gè)相當(dāng)寬的成分變化范圍,在鋼液中呈固態(tài)存在,是多相夾雜物。

2、硅酸鹽及硅酸鹽玻璃 

這類夾雜物的化學(xué)式可用lFeO·mMnO·nAl2O3·pSiO2表示,成分較為復(fù)雜,通常呈多相狀態(tài)。由于鋼液凝固時(shí)冷卻速度較快,某些熔融態(tài)的硅酸鹽來不及結(jié)晶,致使其全部或部分呈玻璃態(tài),如FeO·SiO2(鐵硅酸鹽)、MnO·Si2O(錳硅酸鹽)等。

3、硫化物

  在鋼中主要以FeSMnS或(MnFeS等存在,一般在鋼中呈球狀任意分布,或呈桿狀、鏈狀、共晶式在樹枝間和初生晶粒的晶界處分布,也有呈塊狀、具有不規(guī)則外形、任意分布的。

4、氮化物

鋼中的氮化物如AlNTiNZrNVN等,其質(zhì)點(diǎn)極為細(xì)小,呈方形或多角形。

二、對于非金屬夾雜物檢測

可按GB/T 10561《鋼中非金屬夾雜物含量的測定 標(biāo)準(zhǔn)評級圖顯微檢驗(yàn)法》進(jìn)行評定。

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