肖静　李侠　马计平

摘 要 本文从依据GB/T10561《钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法》标准进行夹杂物分析的角度出发，研究了实验室对轧制钢板夹杂物进行金相分析的方法和步骤，提供了一种实验室金相法鉴定夹杂物的分析思路，对相关实验人员的工作具有一定的指导意义。

关键词 夹杂物评级 金相法 轧制钢板

中图分类号：TF769.2 文献标识码：A

0前言

近年来，随着建筑钢结构行业的飞速发展，对建筑用结构钢的性能要求也越来越高，钢铁中非金属夹杂物的出现是不可避免的，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。受某工厂委托，对其生产的Q345轧制厚板材进行非金属夹杂物评级。采用金相鉴定法对夹杂物进行观察鉴定，金相法除了对夹杂物的化学成分、晶体结构不能鉴别外，可以直接观察和鉴别夹杂物的形态、大小、数量、分布、类型等，这种方法操作简便、容易实施、直观且易与钢材质量联系起来。目前，金相法是最广泛、最有效的方法，本文旨在提供一种实验室采用的金相法鉴定夹杂物的分析思路。

1实验方法

1.1取样

根据国家标准GB/T10561《钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法》以及委托方要求，夹杂物样品取样规则如下：

（1）根据委托方要求，在轧制钢板板宽1/4处取样；

（2）根据委托方和GB/T10561要求，在板厚方向上，距离板材轧制上表面1/4处和1/2处分别取样；

（3）观察面为与轧向和板厚方向平行的1/4处和1/2处纵截面。

取样位置如图1所示，样品尺寸为20mm€？8mm€？0mm，阴影处为观察面。

1.2制样

试样切割加工后，为便于磨制和抛光，将试样边缘磨成圆角，试验面经过机床磨平后，手工依次在150#砂纸到800#砂纸上对试验面进行粗磨和精磨，然后在呢料抛光布上配合型号为W1.5的金刚石研磨膏对试验表面进行抛光，试样抛光时应尽量避免试验表面被污染，避免夹杂物剥落、变形，试样表面不浸蚀。

1.3观察记录

根据标准GB/T 10561-2005中A法，在Neophot 21金相显微镜下检验样品整个抛光面，选出夹杂物的最恶劣视场进行拍照（100€祝T谘∪《窳邮映∈保Χ匝氛讎坠饷妫丛？00mm2（20mm€？0mm）抛光面积上按照从左向右从上到下的顺序依次进行观察，尽量多选择几个恶劣视场进行拍照，并对这几个视场内的夹杂物进行进一步分析。首先，直接在目镜中观察判断夹杂物；其次，通过软件对所拍照片中夹杂物进行尺寸测量，以便于与标准图片进行比较归类。

在实验室工作中，为便于统计，对每张照片在测量夹杂物尺寸的同时进行记录，采用的记录表格形式如表1所示，本文对选取的几个典型夹杂物视场进行分析，视场照片见图2。根据标准GB/T 10561-2005中A法及表1中记录的夹杂物类型及尺寸，给出评级结果。

2夹杂物评级结果及分析

标准GB/T 10561中对钢中非金属夹杂物主要类型及特征有较为详细的描述，根据表1中记录的数值和图2视场中的夹杂物形貌，用△表示形状为类似三角形的夹杂物，按标准中评级原则，照片1中部的杂物沿轧向呈灰色长条状断续分布，评为A1级；照片2中夹杂物为圆形，边缘整齐光滑，为球状氧化物类夹杂，评为D1.5级和D2e级。照片3中夹杂物沿板厚方向分布，形貌与B类夹杂物接近，对这些夹杂物评为B2.5e级。照片4中的夹杂物为超尺寸夹杂物，此夹杂物边缘不规则且呈破碎状，在其周围还有一些尺寸较小的形状不规则的夹杂物，据此推断此夹杂物为硅酸盐类；照片5中呈三角状的夹杂物其尖角锋锐，三边也较平直，可见此夹杂物强度很高，没有因外部作用力而破碎变形，据此推断可能为铝的氧化物类夹杂，评级为DS2.5△；照片6中单个的端部呈锐角的黑色夹杂物为硅酸盐类，此类夹杂物塑性好，沿轧向变形为长条状，评级为C1和C2e。此外，上述大部分视场中还出现了较多的D类夹杂物。

综上可知，轧制钢板中的夹杂物主要以D类球状氧化物为主，直径均较小，由此推断出夹杂物为内生夹杂物，主要是因为钢水中溶解的[O]与钢水中的强氧化物形成元素相结合而形成。此外还存在A类硫化物夹杂，呈灰色的线状或纺锤状，主要为钢液在凝固过程中析出的铁锰硫化合物。此外，还存在极个别的B类氧化铝夹杂和C类硅酸盐夹杂。

3结束语

采用金相法对夹杂物鉴定，是基于二维平面分析的评估方法，直观简便，应用广泛，如果需要进一步鉴别夹杂物的晶体结构、化学组成等则需要采用其它手段进一步分析。

参考文献

[1] 张立峰，张学伟，罗燕，刘洋.钢中夹杂物的系统分析技术[J].钢铁， 2014， 49（2）：1-8.

[2] 刘林飞，刘守平，周上祺，任 勤，李 丁，康人木，吴文东.Q235连铸板坯中非金属夹杂物的分析[J].重庆大学学报（自然科学版）， 2006， 29（2）：72-75.

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