什么是非金属夹杂物?
非金属夹杂物是在制造过程中嵌入到钢材中的化合物材料。 夹杂物的化学来源各有不同,并会使钢材呈现出不同的机械属性,如:可成形性、强韧性、机械加工性和耐腐蚀性。一般来说,夹杂物越少,或夹杂严重程度越低,钢材的质量就越高。因此,分析和记录钢材中非金属夹杂物的情况是控制钢材质量的重要环节。
分析钢中非金属夹杂物的国际标准
分析钢中非金属夹杂物的一些常用国际标准包括ISO 4967(全球)、DIN 50602(德国)、SEP 1571(德国)、EN 10247(欧洲)、JIS G 0555(日本)、GB/T 10561(中国)和UNI 3244(意大利)。在北美和南美,ASTM E45是分析钢中非金属夹杂物的主要标准。质量控制实验室继续使用ASTM图表比较方法来分析夹杂物。使用这种方法时,操作人员将光学显微镜下的实时图像与通常张贴在显微镜附近墙壁上的显微图像进行比较,对夹杂物的类型和严重程度进行目测。
在数字成像出现之前,ASTM E45标准规定的放大倍率标准是使用复合显微镜在100倍总放大倍率(10倍物镜和10倍目镜)下进行夹杂物评级。不过,为了适应数字图像分析日益增长的趋势,对该标准进行了更新,规定使用10X物镜时,分辨率必须达到1.0 μm/像素或更好。数字图像分析因其卓越的准确性和可重复性而成为目前的首选方法,有助于降低人眼带来的主观性风险。此外,分析结果的记录已被无缝集成到工作流程中。
分析钢材样品中非金属夹杂物的检测方法
在正确制备了样品后,可以使用复合显微镜(正立或倒置型号)直接观察特定钢材样品表面的非金属夹杂物;该显微镜可以产生反射光和明场条件。由于夹杂物与样品之间的对比度很高,可以很容易地观察并分析夹杂物:在钢材明亮、高反光的背景中,夹杂物呈现为暗色。不同夹杂物类型(即球状氧化物和硅酸盐)的形态参数不同,它们的灰度值(即氧化铝和硫化物)也不同。
得益于现代图像分析软件的不断发展,任何用户都可以立即开始使用完全集成的数字解决方案,对钢材中的非金属夹杂物进行评级,以满足实验室环境的特殊要求。金相显微镜的材料科学软件在设计时考虑到了ASTM E45(以及其他国际标准),使各种技能水平的用户都能准确、重复地评定钢中的夹杂物,而且只需少量培训。
简化非金属夹杂物分析的其他方法
由于钢中的非金属夹杂物与其金属背景之间固有的高对比度,可以通过材料科学应用所用的现代图像分析软件,对非金属夹杂物进行准确、重复的评级。许多软件包的设计符合ASTM E45和各种国际标准,而且应用起来都非常轻松。除了非金属夹杂物分析之外,许多软件程序还提供方便的连接、报告和数据管理功能,以节省时间。具有自动生成报告、数据归档和共享,以及快速搜索图像和相关数据功能的软件,可以提高团队的工作效率。在考虑非金属夹杂物评级解决方案时,直接与经验丰富的显微镜制造商合作非常重要,因为他们可以在从设备选择到全面部署的每一个步骤中为您提供帮助。
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