钢材低倍金相组织检测

  钢的低倍组织检验可以帮助我们对其锻造性能评定、缺陷评级、规格评价等具有重要的参考价值。无论是出厂检验还是型式检验，钢的低倍组织检验都是钢铁行业常见金相分析检验项目。

      对于各种不锈钢、碳素钢、纯铁、合金结构钢的轧材、锻材、钢坯等钢材料而言，低倍组织可以有效的反应其生产及质量情况，从而指导工艺改进，技术提高。

一、疏松缺陷分析

      疏松是钢致密性的缺陷。一般发生在钢锭的上部和中部，这些地方聚集了很多杂质和气体形成的空穴，试样材料被酸浸渍后，这些杂质和空穴是酸液的溶解和侵蚀，扩大到很多空穴。

     在横向的试样材料中，如果在截面整体上稀疏分布，一般被称为稀疏的钢材的中心集中在相当于钢块的Zui后结晶的等轴晶区，则被称为中心稀疏。疏松的主要原因是钢中的低熔点杂质和气体。 

      在形成钢水的过程中，由于体积收缩和气体析出形成树枝状的晶间空隙和微细空隙，如果钢水中的杂质不被钢水填充而集聚，则组织的致密性降低。防止钢材严重疏松的方法主要是减少钢中的杂质和气体。

二、偏析缺陷分析

      偏析是钢的均匀性的缺陷，在碳结构钢和合金钢中都可见。 钢样在酸浸后的偏析有树枝状、框型、点状偏析，目前随着冶炼技术的提高，发现点状偏析极少。树枝状偏析多是由于浇注温度过高冷却慢造成的。 

      在钢液凝固结晶过程中，首先形成树枝状晶轴。然后，在一次晶轴上以一定的角度生长二次晶轴，再衍生出三次、四次形和树枝状的晶轴，直到液体逐渐占据树枝晶的空隙结晶结束为止，构成树枝状晶轴和晶粒之间成分的不均匀性。树枝状偏析非常严重时，钢的机械性能显著恶化。 

     嵌段型偏析与碳的偏析引起的铁素体和珠光体的较多发生有关，在铸锭结晶化时，在柱状晶的末端和铸锭心等轴晶区域之间聚集很多杂质和空隙而形成。严重的块型偏析使热处理后紧固件的机械物性降低。 

     钢的偏析与钢的成分、钢中的气体和杂质含量、浇注温度和冷却速度有关，方法主要减少钢中的杂质和气体，在冶炼和浇注方面采取措施。

三、气泡和收缩孔残留缺陷分析

      气泡是钢中气体形成的空洞，分为皮下气泡和蜂窝气泡，是钢中气体引起的缺陷。收缩孔馀量在钢水凝固过程中，由于各部分结晶和体积收缩前后不同，形成比较集中的空位。 

      通常，钢锭有冒口切除技术，但有时不能切除，有时收缩孔深，有时在锭中残留收缩孔。 

      防止气泡产生的一个方法是减少钢中的气体，二个方法是在炼钢时增加钢水的流动性。

四、夹杂物缺陷分析

      钢的低倍组织缺陷中的夹杂物分为金属和非金属两种，金属夹杂物在钢中混入了不同的金属，根据化学成分的不同，在被蚀刻的低倍试样中容易将它们与基体金属和其他缺陷区别开来。 

      一般来说，在冶炼高合金钢时，在添加的铁合金的数量多的情况和铁合金块多的情况下，由于全部未熔融而形成金属夹杂物。 

      非金属夹杂物是冶炼时钢中的气体与脱氧剂及合金元素反应的物质及耐火物的碎片，主要是由铁和氧、硫、氮构成的化合物。 

     非金属夹杂物一般不具有金属光泽，容易发现。对钢机械性能的影响主要降低疲劳强度，引起产品缺损和应力集中，引起疲劳裂纹，容易导致紧固件早期故障。 

     此外，对钢的热处理性能、焊接性能、耐腐蚀性能有不良影响。 

     去除夹杂物的措施除了传统的洁净炉料外，目前普遍采用的真空熔炼、钢水真空处理等炉外精炼技术尤为显着。

五、白点缺陷分析

      钢中白点是在试料的纵裂口呈银白色的椭圆斑，在磨酸浸渍横试料中是细长且平坦的裂纹，白点也称为开裂。

     白点对钢的性能有很大的影响，是热轧合金结构钢中不可接受的低倍组织缺陷。 

     各种钢对白点的敏感性不同，铬钢、锰钢等合金结构钢敏感性大，碳结构钢对白点的敏感性小。 

     钢的白点敏感性不仅与化学成分有关，也与炼钢的方法有关。 

     现在，紧固件企业有必要使用超声波探伤、酸浸渍、磁粉探伤、着色探伤和断口检查等方法检查和判断钢中的白点。

      由于钢水中氢含量是产生白点的重要条件，因此防止白点的方法主要是在冶炼浇注时减少钢中的氢气。 

      不使用生锈的铸铁和废钢，完全烧掉合金材料进行脱气，使炼钢时熔池整体产生充分的沸腾。 

      真空冶炼和钢水真空处理不仅降低了钢中的氢含量，消除了白点等缺陷的产生，还有效地去除了氧和氮含量，减少了钢中夹杂物和偏析，大大提高了钢的洁净度，显著改善了钢的力学性能。