金属材料及热处理项目11 钢铁材料性能控制的影响因素 夹杂物定性分析.docx

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1、夹杂物定性分析非金属夹杂作为独立相存在于钢中，破坏钢基体连续性，使钢的组织和性能不均匀 性增加，易引起应力集中，质量降低。这种危害作用与非金属夹杂物的类型、大小、数 量、形态及分布有关。如何正确判断和鉴定非金属夹杂物，即对夹杂物进行定性分析, 是十分重要的。.检验、研究钢中非金属夹杂物的定性分析方法很多，有金相法、化学法、岩相法、 X-射线粉末衍射法、电子探针法、透射电镜法、扫描电镜法、离子探针法、光谱法等。定性分析方法的主要原理：(1)利用夹杂物的光学性能进行鉴别；(2)利用夹杂物的化学性质进行鉴别1 .金相法：借助金相显微镜的明场、暗场及偏振光来观察夹杂物的形状、分布、色彩及各种特 征，从

2、而对夹杂物作出定性或半定性的结论。但金相法不能获得夹杂物的晶体结构及精确成分的数据1 .夹杂物的形状鉴定夹杂物首先注意的是它们的形状，从它们的形状特点上，有时可以估计出它们 属于那类夹杂物，这有利于考虑下一步应采取的鉴定方法。2 .夹杂物分布：夹杂物的分布情况也有一定的特点，有的夹杂物成群，有的分散。成群的夹杂物经 锻轧后，即沿锻轧方向连续成串，AkQ,夹杂就属此类。有的夹杂物，如FeS及FeS-FeO共晶夹杂物等。因其熔点低，所以钢凝固时，这 类夹杂物多沿晶界分布。3 .夹杂物的色彩和透明度:观察夹杂物的色彩及透明度一般应在暗场或偏振光下进行。可分为透明和不透明两 大类。透明的还可分为透明和

3、半透明两种。透明的夹杂物在暗场下显得十分明亮。如果 夹杂物是透明的并有色彩，则在暗场下将呈现它们的固有色彩。各种夹杂物都有其固有的色彩和透明度，再结合其它特征来进行判断。如某种夹杂 物，它们的分布及外形呈有棱的细小颗粒并沿轧制方向连续成群，在明场下这些夹杂物 多呈深灰略带紫色，而在暗场下则为透明发亮的黄色。那么这种夹杂物大致可以肯定是A1203O4 .夹杂物的各向同性及各向异性效应：利用偏振光照相研究夹杂物，可以把它们分为各向同性和各向异性两大类。5 .夹杂物的黑十字现象凡呈球形而且透明的夹杂物，在正交尼科耳偏振光下都产生黑十字现象。玻璃质 Si02即属于这类夹杂物。这类球状而透明的夹杂物若稍

4、被锻轧变形，黑十字现象就将消 失。6 .夹杂物的硬度及塑性夹杂物具有不同硬度及塑性的特点，因此测定或观察它们的硬度及塑性有助于鉴定 工作。夹杂物的硬度可用显微硬度计测定。如TiN及A1203夹杂物，因为它们很硬，经锻轧后只能改变它们的情况，却不能 改变它们的外形。MnS及硅酸盐夹杂有好的塑性，可以沿轧制方向变成长条形。若锻轧 的变形量过大，也可能被拉断成不连续的条状。7 .夹杂物的反射本领不同类型的夹杂物在被化学试剂浸蚀后将发生不同的变化；(1)完全被浸蚀掉，在夹杂物原来所在处留下坑洞；(2)染上不同颜色或色彩发生变化；(3)不被浸蚀，不发生变化。因此，在金相显微镜下观察被浸蚀前后的变化，也有

5、利于对夹杂物的鉴定工作。2 .其它方法钢中夹杂物的鉴定除上述金相法外，尚有1 . X射线微区域分析法根据每种元素各具有一定的标识X射线的原理，把经过电子光学系统调节和聚焦 很细的电子束在金相试样抛光面上扫描，则试样受照射的微小体积内将发射出该体积内 所含元素特有的标识X射线。测定此标识X射线谱中各线中的波长和强度,就可对该体积内所含元素进行定性和 定量分析。2 .岩相分析法此法是把钢中夹杂物分离出来，在岩相显微镜下进行检验，测定其物理光学性能， 如折射率、反射本领等，从而对夹杂物的组成作出定性的岩相鉴定，此法可以得到其它 方法所得不到的数据。缺点是需要把夹杂物分离出来。对较大的夹杂物颗粒尚可用机械 方法将其取下；对细小的颗粒，则只有用化学熔解或电解分离的方法。这对夹杂物的真 正组成，难保不起变化，分离手续也较麻烦。3 . X射线晶体结构分析法把从钢中分离出来的夹杂物，用X射线粉末法晶体结构分析，可以对夹杂物的颗 粒大小及晶体结构等作出准确的鉴定，但不能作定量分析。4 .化学分析法把钢中分离出来的夹杂物，用微量或半微量化学分析方法进行分析。此法可较准确 地测定夹杂物的含量及组成成分，但不能鉴定其形状及分布情况。分离方法也存在不少 问题。