夹杂物与析出物的区别

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浅析钢材的内部缺陷及其对热处理工艺和性能的影响

浅析钢材的内部缺陷及其对热处理工艺和性能的影响

浅析钢材的内部缺陷及其对热处理工艺和性能的影响钢材是一种常用的金属材料,其性能与内部缺陷密切相关。

本文将从内部缺陷的角度来分析钢材的性能和热处理工艺对其性能的影响。

钢材的内部缺陷包括气孔、夹杂物、包夹物、结构组织不均匀、晶间腐蚀等。

气孔是钢材中常见的内部缺陷之一。

气孔的存在会降低钢材的强度和延展性,容易引起脆性断裂。

夹杂物是指钢材中的杂质或非金属颗粒,如硅、锰等。

夹杂物会降低钢材的可塑性和延展性,并且易于形成应力集中,导致钢材的断裂。

包夹物是指钢材中的固溶体、碳化物或非金属夹杂物。

包夹物的存在会导致钢材脆性增加,容易引起应力集中和裂纹扩展。

结构组织不均匀也是内部缺陷之一,不均匀的结构组织会导致钢材的力学性能不稳定。

晶间腐蚀是一种在晶界附近发生的腐蚀现象,会导致钢材的抗腐蚀性能下降。

内部缺陷对钢材的热处理工艺和性能有着重要的影响。

热处理工艺可以通过加热和冷却过程改变钢材的组织结构,从而消除或减小一些内部缺陷。

通过正火工艺可以促进气孔的封闭和夹杂物的溶解,提高钢材的强度和延展性。

内部缺陷对钢材的性能有直接影响。

气孔、夹杂物和包夹物会导致钢材的脆性增加,降低其耐蚀性能;结构组织不均匀会使力学性能不稳定,易于导致断裂和疲劳失效;晶间腐蚀则会降低钢材的抗腐蚀性能。

在热处理时需要注意减小内部缺陷,以提高钢材的性能。

钢材的内部缺陷对其热处理工艺和性能有着重要的影响。

了解钢材的内部缺陷,并采取适当的热处理工艺,有助于消除或减小内部缺陷,提高钢材的性能。

还需要通过合理的生产工艺和质量控制措施,进一步减少钢材的内部缺陷,以确保产品的质量和安全性。

非调质塑料模具钢中夹杂物和析出相的作用及行为

非调质塑料模具钢中夹杂物和析出相的作用及行为

非调质塑料模具钢中夹杂物和析出相的作用及行为摘要:非调质塑料模具钢中夹杂物和析出相对钢的性能和加工性能具有重要影响。

本文对非调质塑料模具钢中夹杂物和析出相的种类、形态、数量和分布进行了详细分析,探讨了夹杂物和析出相对钢的力学性能、热处理性能和加工性能的影响机理,并提出了相应的改善措施。

关键词:非调质塑料模具钢;夹杂物;析出相;力学性能;热处理性能;加工性能一、引言非调质塑料模具钢是目前广泛应用于塑料模具制造领域的一种重要材料。

该种钢材具有高硬度、高强度、高耐磨性和高耐蚀性等优良性能,能够满足模具制造过程中的高强度、高硬度和高耐磨性的要求。

然而,在非调质塑料模具钢的生产和加工过程中,夹杂物和析出相的存在会对钢的性能和加工性能产生严重影响,降低钢的使用寿命和加工效率,甚至导致模具失效。

因此,深入了解非调质塑料模具钢中夹杂物和析出相的种类、形态、数量和分布,探究它们对钢的性能和加工性能的影响机理,具有重要的理论和实际意义。

二、非调质塑料模具钢中夹杂物的种类、形态、数量和分布夹杂物是指钢中的杂质,包括氧化物、硫化物、氮化物、碳化物等。

夹杂物对钢的性能和加工性能的影响主要体现在以下几个方面: 1、夹杂物会降低钢的强度和韧性,使钢变得脆性,易于产生裂纹和断裂。

2、夹杂物会影响钢的热处理性能,使钢的硬化能力降低,导致钢的硬度和强度降低。

3、夹杂物会影响钢的加工性能,使钢的切削性能和耐磨性降低,加工难度增大。

非调质塑料模具钢中的夹杂物种类较多,主要包括氧化物、硫化物、氮化物和碳化物等。

其中,氧化物的含量最高,占夹杂物总量的60%以上。

硫化物和氮化物的含量较少,占夹杂物总量的10%左右。

碳化物含量较少,通常在0.1%以下。

夹杂物的形态和数量也对钢的性能和加工性能产生影响。

夹杂物的形态可以分为球形、板状、纤维状和链状等。

球形和板状夹杂物对钢的性能和加工性能的影响比较小,而纤维状和链状夹杂物对钢的性能和加工性能的影响比较大。

焊缝中的夹杂物名词解释

焊缝中的夹杂物名词解释

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。

夹杂物

夹杂物

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。

非调质塑料模具钢中夹杂物和析出相的作用及行为

非调质塑料模具钢中夹杂物和析出相的作用及行为

非调质塑料模具钢中夹杂物和析出相的作用及行为随着非调质塑料模具的广泛应用,对其材料性能的要求也越来越高。

其中,钢中的夹杂物和析出相对其性能影响尤为重要。

本文将从夹杂物和析出相的作用及行为两个方面,对其对非调质塑料模具钢的影响进行探讨。

一、夹杂物的作用及行为1. 夹杂物对塑料模具钢的力学性能的影响夹杂物是指钢中的非金属物质,如氧化物、硫化物、氮化物等。

夹杂物的存在会使塑料模具钢的力学性能受到影响,如降低强度、延展性和韧性等。

其中,氧化物和硫化物是夹杂物中影响最大的两种。

氧化物会使钢中的晶粒变大,从而降低其强度。

另外,在钢中存在氧化物的情况下,钢的疲劳寿命也会受到影响,因为氧化物会成为裂纹的起始点,从而导致裂纹的扩展。

硫化物会使钢中的塑性降低,从而使其韧性降低。

另外,硫化物还容易形成脆性相,从而导致钢的断裂。

2. 夹杂物对塑料模具钢的腐蚀性能的影响夹杂物的存在还会影响钢的腐蚀性能。

在塑料模具钢中,夹杂物的存在会使其易于发生腐蚀,从而导致钢的损坏。

特别是在高温高压的工作环境中,钢的腐蚀速度更快。

3. 夹杂物的来源及控制方法夹杂物的来源主要有三种:原料、工艺和设备。

原料中的夹杂物主要来自于炼钢过程中的氧化物和硫化物。

工艺中的夹杂物主要来自于热处理过程中的氧化物和硫化物。

设备中的夹杂物主要来自于设备的磨损和腐蚀。

控制夹杂物的方法主要有两种:一是通过改变原料和工艺条件,减少夹杂物的生成。

二是通过热处理过程中的热处理工艺,使夹杂物分散在钢中,从而减少其对钢的影响。

二、析出相的作用及行为1. 析出相对塑料模具钢的力学性能的影响析出相是指钢中的一些金属化合物,如碳化物、氮化物、硫化物等。

析出相的存在会使钢的强度和硬度增加,但会降低其延展性和韧性。

特别是在高温高压的工作环境中,析出相会导致钢的断裂。

2. 析出相对塑料模具钢的磨损性能的影响析出相的存在也会影响钢的磨损性能。

在高温高压的工作环境中,析出相会导致钢的磨损速度加快,从而降低其使用寿命。

钢中夹杂物的产生与去除途径

钢中夹杂物的产生与去除途径

钢中夹杂物的产生与去除途径李振旭钢中夹杂物对钢质量的影响越来越受到重视,怎样减少钢中夹杂物对钢材性能的影响,各大院校、钢铁研究机构有很多研究成果及文献。

生产清洁钢有很多措施与手段,在此不作详细介绍,我想就电弧炉单设备冶炼,结合很多的文献作一下具体分析与验证。

钢中夹杂物的来源无非有两大类:一、外来夹杂。

二、内生夹杂。

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、出钢槽、盛钢桶等耐火材料的侵蚀、冲刷剥离等造成的。

内生的夹杂物是由脱氧产物、析出气体的反应产物构成的。

一般脱氧产物称为一次夹杂。

二次夹杂为钢液从浇注温度下降到液相线,由于温度下降气体的溶解度下降析出而产生的夹杂物。

三次夹杂是金属在固相线下由于结晶而产生的。

四次夹杂是结晶完成后到常温过程中由于发生组织转变而产生的。

由此可以看出钢中的夹杂物大部分是一次夹杂和二次夹杂。

外来夹杂通过现场管理及使用优质耐火材料是可以控制或减少的,三、四次夹杂是无法消除的,故此不做讨论。

重点讨论一二次夹杂的产生与去除。

钢在熔炼的过程中为了去除由原料带入的杂质及有害元素,往往采取氧化法冶炼。

利用碳氧沸腾来增加熔池的动能,通过一氧化碳的排出将熔于钢液中的气体及夹杂物去除,氧化以后钢液得到净化。

但当氧化结束以后,钢液中存在较多的溶解氧及氧化铁,这种钢液在浇注时会因气体含量高而引起冒涨而导致无法使用,那么就要对钢液进行脱氧操作。

目前脱氧主要有沉淀脱氧、扩散脱氧及两种方法结合的综合脱氧法。

硅铁、锰铁是目前最常用的脱氧剂,其他的有铝、硅铝铁、硅锰合金、硅钙合金、硅钙钡、硅铝钡、硅镁、镍镁合金混合稀土等等。

用于扩散脱氧的有碳粉、硅铁粉、硅钙粉、铝粉、碳化硅粉等。

作为沉淀脱氧剂的硅铁、锰铁等直接加入钢液,它的脱氧产物是SIO2和MnO,MnS等,用铝作为终脱氧剂脱氧其产物是AI2O3,其中一部分会上浮排除,当然还会有部分存在于钢液中,造成氧化物夹杂。

帘线钢中钛夹杂物形貌和析出尺寸的计算

帘线钢中钛夹杂物形貌和析出尺寸的计算

到平衡时 的析 出温度为 19 . 因此 , 3 34K, 正常 TN夹 i
杂 不 会 在 液 相 区 和 两 相 区生 成 , 能 在 固 相 区且 只 只
有在温度低 于 19 . 以下才 会 生成 。以上分 析 33 4 K
结果是在假定钢液成分及 温度均匀 的理 想条 件下得 出的 。实际钢液凝 固时 , 溶质原 子在 固 、 液两相 问因 溶解度不 同将 发生 再分 配 , 果导 致铸 坯产 生宏 观 结 偏析 。帘线钢液 结 晶前沿 r 和 N发 生 富集 , T ) r i ( i ・ N) W( 达到 比较大的数值时就可能生成 TN i。 考虑偏析 , 当微 区域 的凝 固率 ( 固相质量 与微 即 区域原始质 量 之 比) g时 , i 微 区 中 的偏 析 用 为 T在
成为全球汽车最大生产国 , 帘线钢 冶炼 、 制 以及 后 轧 续加工 技术 也得到很大提高和发 展。帘线 钢 中的夹 杂物控制是 最 主要 的控制 技术 之一 , 夹杂是 一 种 钛
特 殊 夹 杂 物 , 际 知 名 帘 线 生 产 企 业 贝 卡 尔 特 对 之 国
1 工 艺 流 程 及 实 验 方 法
K e wor y ds:t lc r see o d;Tii cuso n l i n; EPM A ;t e mo y mis;kie is h r d na c n tc
自 14 9 6年 法 国米其林 公 司 发 明了钢 丝 子午 线 轮胎以来 , 全球钢帘线行业得到 了突 飞猛 进 的发展 ,


平 衡 分配 系数 k和扩 散 系数 D
见表 2: .
表 2 C N元 素 在 固 相 与 钢 液 之 间 的 、
平 衡 分 配 系数 k及 扩 散 系数 D

非金属夹杂物分类及特征

非金属夹杂物分类及特征

非金属夹杂物分类及特征
非金属夹杂物可以分为以下几类:
1. 氧化物夹杂物:包括氧化物粉尘、氧化物颗粒、氧化物鳞片等。

这些夹杂物通常具有较高的硬度和熔点,对金属制品的机械性能和耐热性能有较大影响。

2. 硫化物夹杂物:包括硫化物颗粒、硫化物晶体等。

硫化物夹杂物对金属制品的韧性和耐蚀性有较大影响,同时还会引起金属制品的应力腐蚀裂纹。

3. 硅夹杂物:包括硅颗粒、硅鳞片等。

硅夹杂物会降低金属制品的延展性和强度,同时还会引起金属脆性断裂。

4. 硝酸盐夹杂物:包括硝酸盐颗粒、硝酸盐结晶等。

硝酸盐夹杂物会降低金属制品的耐腐蚀性能。

5. 气孔:由于金属在凝固过程中会产生气体,如果没有完全排除,就会形成气孔。

气孔对金属制品的强度和密封性能有较大影响。

这些非金属夹杂物通常会降低金属制品的力学性能、耐蚀性能和耐热性能。

因此,在金属制品的生产过程中,需要严格控制这些夹杂物的含量和分布,以确保最终产品的质量。

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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。

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