
夾雜物的數(shù)量和分布被認定是評定鋼材質(zhì)量的一個重要指標,并且被列為優(yōu)質(zhì)鋼和高級優(yōu)質(zhì)鋼出廠的常規(guī)檢測項目這一。非金屬夾雜物的性質(zhì)、形態(tài)、分布、尺寸及含量不同,對軸承鋼性能的影響也不同。所以提高金屬材料的質(zhì)量,生產(chǎn)出潔凈鋼,或控制非金屬夾雜物性質(zhì)和要求的形態(tài),是冶煉和鑄錠過程中的一個艱巨任務。而對于金相分析工作者來說,如何正確判斷和鑒定非金屬夾雜物也因此變得十分重要。
夾雜物的鑒定
早期主要用光學顯微鏡配合X射線結構分析和化學成分分析,積累了寶貴的經(jīng)驗和豐富的資料。近年來,采用電子探針對夾雜物進行微區(qū)成分分析日益增多。目前鑒定夾雜物的大致方法有以下兩種。
金相法與微區(qū)域成分分析結合
在金相觀察中選出待定夾雜物后,用電子探險針(EPMA)進行微區(qū)成分分析或者應用掃描電鏡(SEM)自帶能譜分析(EDS)進行成分分析。通??梢詼y定尺寸大于1μm的夾雜物的組成元素和大致成分,如果采用個別元素的面掃描還可以得到更為直觀的結果。是使用掃描電鏡對Q460鋼中的一顆夾雜物進行的面分析圖譜,依次進行硫、錳、硅和鐵四種元素的面掃描,從掃描結果可以推斷出,明場觀察中夾雜物為MnS、SiO2和FeS,通過能譜儀(EDS)對其進行成分分析,還可直接得到各元素的質(zhì)量分數(shù)。
夾雜物掃描電鏡面掃描圖
光學金相法
在光學顯微鏡下利用明視場觀察夾雜物的顏色、形態(tài)、大小和分布;在暗場下觀察夾雜物的固有色彩和透明度;在正交偏振光下觀察夾雜物的各種光學性質(zhì),從而判斷夾雜物類型。根據(jù)夾雜物的分布情況及數(shù)量評定相應的級別,評判其對軸承鋼材性能的影響。目前檢驗和研究鋼中非金屬夾雜物的方法很多,有化學法、巖相法、金相法、電子探針和電子掃描法等。
金相法鑒定夾雜物是根據(jù)夾雜物的形貌、分布及其在明場、暗場和偏光下的光學特征,與已知的夾雜物特征對照以確定其類型。必要時可以測定夾雜物的顯微硬度或經(jīng)受化學試劑腐蝕的能力。
常見非金屬夾雜物的光學特征
非金屬夾雜物的金相法鑒定