鋼鐵常見宏觀缺陷
鋼在冶煉或熱加工過程中，由于某些因素（例如非金屬夾雜物、氣體以及工藝選擇或操作不當(dāng)?shù)龋┰斐傻挠绊?，致使鋼的?nèi)部或表面產(chǎn)生缺陷，從而嚴(yán)重地影響材料或產(chǎn)品的質(zhì)量，有時還將導(dǎo)致材料或產(chǎn)品報廢。
鋼材中疏松、氣泡、縮孔殘余、非金屬夾雜物、偏析、白點、裂紋以及各種不正常的斷口缺陷等，均可以通過宏觀檢驗來發(fā)現(xiàn)。宏觀檢驗的方法分酸浸檢驗及斷口檢驗兩種方法。用酸浸法顯示的常見宏觀缺陷簡介如下：
偏析形成原因
澆注凝固過程中，由于選擇結(jié)晶和擴(kuò)散作用引起某些元素的聚集，造成化學(xué)成分不均勻。根據(jù)分布的不同位置可分為錠型、中心和點狀偏析等。
宏觀特征
在酸浸試樣上，當(dāng)偏析是易蝕物質(zhì)或氣體夾雜聚集時，呈顏色深暗、形狀不規(guī)則，略行凹陷、底部平坦并有很多密集微孔斑點。如為抗蝕元素聚集，則呈顏色淺淡、形狀不規(guī)則、比較光滑的微凸斑點。
疏松形成原因
鋼在凝固過程中由于低熔點物質(zhì)最后凝固收縮和放出氣體產(chǎn)生空隙，而在熱加工過程中未能焊合。根據(jù)其分布情況，可分為中心和一般疏松兩類。
宏觀特征
在橫向熱酸浸面上，孔隙呈不規(guī)則的多邊形、底部尖窄的凹坑，這種凹坑通常多出現(xiàn)在偏析斑點之內(nèi)。嚴(yán)重時，有連成海綿狀的趨勢。
夾雜形成原因
①外來金屬夾雜
在澆注過程中，金屬條、塊、片落入錠模中或冶煉末期加入的鐵合金未熔化。
宏觀特征
在浸蝕片上，多呈邊緣清晰、顏色與周圍顯著不同的幾何形狀。
形成原因
②外來非金屬夾雜
在澆注過程中，沒有來得及浮出的熔渣或剝落到鋼液中的爐襯和澆注系統(tǒng)內(nèi)壁的耐火材料。
宏觀特征
較大的非金屬夾雜物很好辨認(rèn)，而較小的夾雜腐蝕后剝落，留下細(xì)小的呈圓形的小孔。
形成原因
③翻皮
底注鋼錠澆注過程中的表面上半凝固的薄膜卷入鋼液中去。
宏觀特征
在酸浸試樣上，顏色與周圍不同，形狀不規(guī)則的彎曲狹長條帶，周邊常有氧化物夾雜和氣孔存在。
縮孔形成原因
鋼錠或鑄件澆注時，心部的液體由于最后冷凝時體積收縮未能得到補充，在鑄錠頭部或鑄件中形成宏觀孔穴。
宏觀特征
在橫向酸浸試樣上縮孔位于中心部位，其周圍常是偏析、夾雜或疏松密集的地方。有時在浸蝕前就可看到洞穴或縫隙，浸蝕后孔穴部分變暗，呈不規(guī)則折皺的孔洞。
氣泡形成原因
鋼錠澆注過程中所產(chǎn)生和放出的氣體造成的缺陷。
宏觀特征
在橫向試樣上，呈與表面大致垂直的裂縫，附近略有氧化和脫碳現(xiàn)象。在表面以下的位置存在稱為皮下氣泡，較深的皮下氣泡稱為針孔。在鍛軋過程中，這些未氧化也未焊合的氣孔被延伸成細(xì)管狀，橫截面上呈孤立的小針孔。在橫截面上類似于排列規(guī)律的點狀偏析，但顏色較深者為內(nèi)部蜂窩氣泡。
白點形成原因
一般認(rèn)為是氫和組織應(yīng)力的作用，鋼中的偏析和夾雜也有一定的影響，屬于裂縫的一種。
宏觀特征
在橫向熱酸浸試樣上，呈細(xì)短裂縫。在縱向斷口上則是粗晶狀的銀亮白點。
裂縫形成原因
軸心晶間裂縫：當(dāng)枝狀組織較嚴(yán)重時，大尺寸鋼坯沿枝狀組織主、枝干間產(chǎn)生裂縫。
內(nèi)裂：由于鍛軋工藝不當(dāng)而產(chǎn)生的開裂。
宏觀特征
在橫截面上，軸心位置沿晶間開裂，呈蛛網(wǎng)狀，嚴(yán)重時呈放射狀開裂。
折疊形成原因
鋼材或鋼錠的表面斑疤凹凸不平及尖端的棱角，在鍛軋中疊附在鋼材上，或由于孔型設(shè)計或操作不當(dāng)生成耳子，在繼續(xù)軋制時疊合而成。
宏觀特征
在橫向熱酸浸試樣上，與鋼的表面呈斜交的裂縫，附近有較嚴(yán)重的脫碳，縫內(nèi)常夾有氧化物鱗屑。
|
