钢的低倍组织及缺陷评级图标准的探讨

该标准由大连钢厂起草,中华人民共和国冶金工业部提出,国家标准总局批准,1982-05-01 发
布,1983-03-01 实施。
标准中 3.6.1 规定,酸浸低倍组织不得有肉眼可见的缩孔、气泡、翻皮、内裂和夹杂,并按表 2 进行评
级。
表2
低倍组织类型
评级图
合格级别 不大于
中心疏松 一般疏松 偏析
第一级别图 第一级别图 第 3 级别图
该标准由冶金部钢铁研究总院、首钢总公司负责起草,冶金工业部提出,中华人民共和国冶金工业部 1991-05-01 发布,1992-01-01 实施。 2.4 YB/T4003-1997 连铸钢板坯低倍组织缺陷评级图
该标准 1997 年 12 月 1 日实施。笔者目前尚未拥有该标准,故不能作较详细介绍。
该标准由首钢特殊钢公司负责起草,中华人民共和国冶金工业部提出,国家标准局发布,1986-06-01
实施。
本文中 3.4.2 有如下规定:根据需方要求,经供需双方协议并于合同有肉眼可见的缩孔、夹杂、分层、裂纹、气泡及白点。中心疏松及锭塑偏
析,按第四级别图评定。其合格级别按双方协议。
超过 2 级。 偏析按图 3 评定,不得超过 2 级。 每炉取 2 个试样进行低倍缺陷检查。 上述中心疏松和一般疏松为 5 级(图片)制,偏析为 2 级(图片)制。
2.9 电站锻件酸洗技术要求 以 JB/T1267-9350～200MW 汽轮发电机转子锻件技术条件为例,该标准以德阳大型铸锻件研究所负
为使锻件用钢处于最佳受力状态,采用环形锻造法生产船用柴油机曲臂锻件,按原规定取样后进行热酸 浸,其结果横断面似纵断面,组织细密,纤维方法连续,但却无法进行评级。
一些环形件的低倍组织及缺陷状况是,没有中心疏松,一般疏和锭型偏析绝非原来面貌,亦是为评级图片 进行参考。
3) GB9944-88 高速工具钢棒技术条件中,低倍检验要求按 GB1979-80 评级图评定中心疏松、一 般疏松和偏析。这个“偏析”不知指 GB1979-80 评级图片中哪一种? 3.2 关键词词目少且解释不统一
1.5 直径<100mm,1.0
直径≥100mm,1.5 1.0
2.8 YB9-68 铬轴承钢技术条件(代替 YB9-59) 中华人民共和国冶金工业部发布,1969 年 1 月 1 日试行 标准文本中 7 钢材必须无缩孔、皮下气泡、白点及过烧。低倍缺陷按下列规定: 中心疏松按图 1 评定,不得超过 1.5 级。 一般疏松按图 2 评定,钢材直径小于 100mm 者不得超过 1 级,钢材直径等于或大于 100mm 者,不得
2)GB7736-87 钢材低倍及缺陷超声波检验方法;(代 YB898-77)。 3 现行标准中存在的一些问题 3.1 标准适用范围有局限性
1) GB226-91 标准适用于钢的低倍组织及缺陷的检验。仲裁检验时,若技术中无特殊规定,以热酸浸 和电腐蚀无关,标准应跳出局限性。
2) 1979-80 标准适用范围中评级图一适用 40～150mm 圆方钢;评级图二适用 150～250mm 圆、 方钢;评级图三适用 40～250mm 圆、方钢。
一些低倍检验有关技术标准的修订已是“迫于眉睫”,结合科学技术进步和生产技术的发展,谈一点参考 意见,供修订标准时参考。 2 低倍组织及缺陷有关检验标准的现状 2.1 GB226-91 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法
该标准由冶金部钢铁研究总院负责起草,中华人民共和国冶金工业部提出,国家技术监督局于 1991-06-22 发布,1992-02-01 实施。
钢的低倍组织及缺陷评级图标准的探讨
时间：2010-05-28 15:28:36 来源：中国金相分析网 作者： 李维钺
(太原重型机器厂 山西太原 030024)
摘 要 分析介绍了钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法、缺陷评级级图等有关标准的现状,提出标准中存在的 一些问题和解决思路,对有关标准今后的修订提出建议。 关键词 钢 低倍组织 评级图 标准
责起草,机械工业部德阳大型铸锻件研究所提出并归口,中华人民共和国机械工业部 1993-09-21 发 布,1994-07-01 实施。
文本中 4.8.1 酸洗(或磁粉检验)有关规定如下。 ①4.8.1.1 锻件应无白点、裂纹、折叠等缺陷。 ②4.8.1.2 需方应在轴身两端向外 200mm 的一段 R 过渡区(每端各一)和两个轴承部位进行酸洗(或 磁粉检验)。 ③4.8.1.3⋯检验结果应以下规定: 在 25cm2 面积上,允许(0.5～1)mm 单个缺陷显示 5 个或长度大于(1～1.5)mm 以内的单个缺陷显 示 2 个。 每个轴承部件不允许有 15 个以上的单个缺陷显示,每一个过渡区不允许有 20 个以上单个缺陷显示。 超过上述规定时,双方协商解决。 2.10 其它有关标准 1)GB11499-94 高温合金低倍、高倍试验方法及评级图;(代替 GBn187-82)。
YB/T4003-1997 连铸钢板坯低倍组织缺陷评级图代替 YB4003-91 连铸钢板坯缺陷硫印评级图,这
个标准(YB4003-91)系由冶金部武汉钢铁公司、北京钢铁研究总院负责起草,中华人民共和国冶金工业部
提出并于 1991-05-04 发布,1992-01-01 实施。
2.5 GB1299-85 合金工具钢技术条件
文本中 4.5.1 低倍组强钢材低倍组织不得有肉眼可见的缩孔、气泡、翻皮、内裂和夹杂,并按 GB1979
评定中心疏松、一般疏松和偏析,其合格级别应符合表 1 规定。
表1
名称
尺寸,mm
合格级别 不大于
中心疏松
≤120
1
一般疏松
≤120
1
偏析
≤120
1
2.7 GB3086-82 高碳铬不锈轴承钢技术条件
1) 中心疏松 ①GB226-91 标准中(2)中心疏松特征:在酸浸试片的中心部位呈集中分布的空隙和暗点。它和一般疏 松的主要区别是空隙和暗点仅存在于试样的中心部位,而不是分散在整个截面上。 产生原因:钢液凝固时体积收缩引起的组织疏松及钢锭中心部位因最后凝固使气体析集和夹杂物聚集 较为严重所致。 评定原则:以暗点和空隙的数量、大小及密集程度而定。 ②YB4002-91 标准中 3.2.1 中心疏松形貌特征:酸蚀试片面上集中在中心部位的空隙和暗点。 产生原因:钢坯凝固时体积收缩引起的组织疏松及钢坯中心部位因最后凝固,气体析集和夹杂物聚集较 为严重所致。 评定原则:以试片暗点和空隙的数量、大小及密集程度评定。 ③缺陷图谱中则说中心疏松在横向低倍酸浸试片上表现为暗色的斑点或空隙;放大镜下观察则为多角
供切削加工的钢材,允许有不超过表面缺陷允许深度的皮下气泡和皮下夹杂。
第四级别图中心疏松和锭塑偏析均为 1 级～6 级,共 12 张图片。
2.6 GB9943-88 高速工具钢棒技术条件
该标准由大连钢厂、冶金工业部情报标准研究所负责起草,中华人民共和国冶金工业部 1988-09-08
批准,国家技术监督局发布,1999-01-01 实施。
型横截面形状相似的框带,一般为方形。 产生原因:在钢锭结晶过程中由于结晶规律的影响,柱状晶区和与中心等轴晶区交界处的成分偏析和杂
质聚集所致。 评定原则:根据方框形区域的组织疏松程度和框带的宽度加以评定。 ②缺陷分析图谱中称锭型偏析是一种区域性偏析,在横向低倍酸浸试片上因偏析区呈现和锭型轮廓相
对应的方框形特征而得名。钢锭中“V”型偏析,“Λ”型偏析和负偏析都是形成锭型偏析的原因。修订标准时应 对锭型偏析产生的原因作出科学、完整的论述。
5) 应予增添的一些关键词 ①拆叠(缝):是锻件低倍试片中常见的一种缺陷,一般是由边沿向内部延伸,是否允许存在,要视其危害 程度而言,在能够满足加工尺寸的前提下,允许予以消除。 ②波纹状偏析:在横向弧倍试片上,呈现明暗相间(交替)的环形偏析条带,由于带有波纹状,俗称波纹状 偏析。这种偏析仅存在于电渣重熔钢锭中。它的形成是由于在重熔过程中,电流和电压的不稳定,导致偏析 周期性的变化所致。 波纹状偏析在横向试片上的条带似树木的年轮花样,故有人叫它为木纹状偏析。 ③斑块状偏析:特征是横向试片上出现暗黑色不规则的斑块状,是电渣重熔钢锭上部特有的区域性偏 析。其形成原因与熔炼工艺控制不当,熔炼后期钢液局部增碳有关。由于斑块状偏析区富集大量的碳,所以 显微组织与基体有明显差别。 3.3 一些混用和不确切的术语 1) 从标准的名称和文本内容看有钢的低倍组织及缺陷、钢的低倍组织的缺陷三种表达。 从以上文字表达看不易理解,是一个概念,还是低倍组织及缺陷为两回事? 2) GB226-91 标准中表 2 适用范围
形和月牙形的孔洞或圆形的小针孔;这些孔洞在扫描电镜下观察,显示枝晶末梢的圆滑自由表面特征。钢坯 如何凝固,是暗点还是暗色斑点,形貌特征要不要作进一步高倍描述?
2) 非金属夹杂物 ①GB1979-80 标准为(11)非金属夹杂物(肉眼可见的)及夹渣。 特征:在酸浸试片上呈不同形状和颜色的颗粒。 产生原因:冶炼或浇注系统的耐火材料或脏物进入并留在钢液中所致。 评定原则:有时出现许多空隙或空洞,如在这些空隙或空洞中用肉眼观察时未发现夹杂物或夹渣,就不 评的非金属夹杂物或夹渣。但对质量要求较高的钢种(指有高倍非金夹杂物合格级别规定者),建议进行高倍 补充检验。 ②YB4002-91 标准中 3.2.6 非金属夹杂物形貌特征:试片上呈不同形状和不同颜色的非金属颗粒或腐 蚀后非金属夹杂剥落后的孔隙。一般位于上弧皮下边长的四分之一处。 产生原因:冶炼过程中的脱氧产物以及钢水二次氧化形成的夹杂物进入结晶器后上浮分离较困难所致。 评定原则:以夹杂物的数量及尺寸大小评定。大颗粒夹杂不允许存在。 GB1979-80 标准中非金属夹杂物(肉眼可见的)及夹渣 1 张图片,YB4002-91 标准中的非金属夹杂 物,4 张图片名为非金属夹杂。能否统一?质量要求较高的钢种(指有高倍非金属夹杂物合格级别规定者),不 建议进行高倍补充检验,也要按规定取样进行高倍检验,这一进行高倍补充检验建议又有何用? 空隙和孔隙有无区别?大颗粒夹杂不允许存在,大颗粒尺寸范围是多少?是否与夹渣的“同一指物”。 3) 皮下气泡 ①GB1979-80 标准中(5)皮下气泡特征:在酸浸试片上,于钢材(坯)的皮下呈分散或成簇分布的细长裂 缝或椭圆形气孔。细长裂纹多数垂直于钢材(坯)的表面。 产生原因:由于钢锭模内壁清理不良和保护渣不干燥等原因造成。 评定原则:测量气泡离钢材(坯)表面的最远距离及试片直径或边长的实际尺寸。 ②YB4002-91 标准中 3.2.5 皮下气泡形貌特征:在试片的皮下呈分散或成簇分布的细长裂缝或椭圆形 气泡,裂缝垂直于钢坯表面。 _产生原因:由于钢液脱氧不良或各个环节不干燥而造成的。 评定原则:以气泡离表面距离和长度及数量评定。 同一缺陷解释不同,椭圆形气孔与椭圆形气泡有何不同(区别)?钢液脱氧不良是产生皮下气泡原因之 一,GB1979-80 标准中为何不提及这一原因? 4) 锭型偏析 ①GB1979-80 标准中(3)锭型偏析特征:在酸浸试片上呈腐蚀较深的,并由暗点和空隙组成的,与原锭