ISO 4967:2013《鋼 非金屬夾雜物含量的測定 標準評級圖顯微檢驗法》,替代ISO 4967:1998,但其內容僅有極少變化,其檢驗方法及評級圖均未改變。該標準的1988版已被GB/T 10561-2005等同采用。
ISO 9341-1996《光學和光學儀器 接觸鏡 固定接觸鏡中夾雜物和表面缺陷不完備性的測定》,介紹了使用固定接觸鏡檢測夾雜物和表面缺陷的方法和步驟,已于2006年廢止,并由ISO 18369.3:2006 《光學和光學儀器 接觸鏡 第3部分:測試方法》替代。
ASTM B796-2014《粉末鍛造件非金屬夾雜物含量測試方法》,替代 ASTM B796-2007,適用于粉末鍛造件中非金屬夾雜物級別金相法測定,要求試樣核心區域100%無孔隙檢出。如有空隙存在,則殘余的孔隙很難與氧化物夾雜區分。
ASTM E45-2013《測定鋼材夾雜物含量的試驗方法》,是應用相當廣泛的非金屬夾雜物檢驗標準,其中的檢驗方法包括4種宏觀檢驗方法和5種微觀檢驗方法(手動和圖像分析),用來描述鋼中夾雜物的含量和檢驗結果的報告方法,其中5種微觀檢驗方法包括:A法(最差視場法)、B法(長度法)、C法(氧化物和硅酸鹽法)、D法(低夾雜物含量法)和E法(SAM評級法);ASTM E45建立了一系列描述典型夾雜物特征(尺寸,類型和數量)的標準參考圖譜(JK圖譜和SAE圖譜),其中SAE圖譜見SAE手冊上推薦的J422操作規程;A法(最惡劣視場),D法(低夾雜物含量)和E法(SAM評級)的圖譜是以JK圖譜為基礎開發的,而C法(氧化物和硅酸鹽法)使用SAE圖譜。
ASTM E1122-1996《應用自動圖象分析測定JK夾雜物級別的標準試驗方法》,已于2006年作廢,相關內容融合到新修訂的ASTM E45-2013中的A法和D法中。
ASTM E1245-2003(2008)《應用自動圖像分析測定金屬中夾雜物或第二相組織含量的標準試驗方法》。適用于運用自動圖像法評定金屬中內生夾雜物和第二相組織含量。因外生夾雜物分布的零散性、不可預測性,該標準不適用于評估鋼或其他金屬中的外生夾雜物。
ASTM E2142-2008《用掃描電子顯微鏡評定和分類鋼中夾雜物的試驗方法》,按照ASTM E45和ASTM E1245中規定的程序,用掃描電子顯微鏡進行鋼中夾雜物含量的定量評定;夾雜物的數量、尺寸和形態分布的測定按照化學法分類。
眾所周知,齒輪和軸承等機械部件的失效,往往是由非金屬氧化物夾雜的大量存在引起的。對失效部件進行微觀觀察,也常?？梢宰匪莸綂A雜物的存在。對失效部件疲勞壽命的預測,諸如ASTM E45、ASTM E1122,ASTM E1245等夾雜物檢驗標準均不能提供合理的評價。ASTM E2283-2008(2014)《鋼內非金屬夾雜物和其它顯微結構特點極端值的分析規程》,在此條件下應運而生。該標準創建了一個使用極端值分析的標準化方法,極端值的分析與部件壽命和夾雜物尺寸分布相關。與ASTM E1245-2003(2008)一樣,該標準不適用于鋼和其他金屬中外生夾雜物的評估。
DIN 50602-1985《用金相圖譜評定優質鋼中非金屬夾雜物含量的顯微檢驗法》,被120多個產品標準引用,是應用十分廣泛的優質鋼中非金屬夾雜物含量的顯微檢驗方法標準。該標準將鋼中非金屬夾雜物分為SS型、OA型、OS型和OG型4大類,分別對應硫化物夾雜、氧化物夾雜、硅酸鹽類夾雜和球狀氧化物夾雜。這4類夾雜物被分為9個級別,用0~8表示,相鄰級別,夾雜物面積相差兩倍。其取樣數量為一爐或一批材料,通常情況下試樣數量不少于6 個,使用3個圖譜評定夾雜物的級別。在同一級別中,根據夾雜物寬度、厚度差異,將硫化物夾雜(SS型)、球狀氧化物夾雜(OG型)分為2個系列,將氧化物夾雜(OA型)、硅酸鹽類夾雜(OS型)分為3個系列。在每種夾雜物、每個系列中,都給出了對應的夾雜物長度范圍,也給出了不同寬度夾雜物對應的長度范圍表。DIN 50602-1985的評定方法有M法和K法兩種。M法是記錄整個受檢面積上最高級別的夾雜物級別,經過對所取樣品中各種夾雜進行單獨評定記錄后,統計計算算數平均值。K法是從規定級別起計算夾雜物,因此標準特指適用于特殊鋼,故評定的最低級別取決于鋼的冶煉過程、材料用途和產品尺寸。K后數字為用圖譜評定時使用的最小級別數,如K4指夾雜物從第4級別算起,表示夾雜物級別出現的頻次。夾雜物級別不同,其夾雜物危害系數也不同,頻次乘以系數得單個試樣的夾雜物總數,將試樣組中所有試樣的夾雜物總數相加,結果再轉換到1000 mm2,即為夾雜物總指數。K4用的比較多, 計算時,一般將OS型夾雜歸入了OA類中。目前,該標準已作廢,并且沒有新修訂的標準替代,其技術委員會推薦采用DIN EN 10247—2007進行鋼中非金屬夾雜物含量的檢驗。
DIN EN 10247—2007《使用標準圖片對鋼的非金屬夾雜物含量的顯微圖檢驗》,是在試行版標準DIN V ENV 10247-1998《使用標準圖片對鋼的非金屬夾雜物含量的顯微圖檢驗》的基礎上發展起來的非金屬夾雜物含量的金相檢驗方法標準,該標準將鋼中非金屬夾雜物分為6個基本類型,分別以EA,EB,EC,ED,EF,AD表示,評定方法分為P法(最差夾雜物法)、M 法(最差視場法)和K 法(平均視場法),其中M 法和K 法與DIN 50602—1985中的描述基本一致,歐洲許多新制訂的產品標準已開始引用該標準。
與非金屬夾雜物檢驗相關的檢測標準還有:SEP 1570-1971《特殊鋼非金屬夾雜物含量評級圖顯微檢驗法》、SEP 1570-1971(補充件)《特殊鋼細而長的非金屬夾雜物含量評級圖顯微檢驗法》、SEP 1572-1971《易切削鋼硫化物評級圖顯微檢驗法》。
是一種測定軋制或鍛造鋼鐵產品(壓縮比至少為3)中非金屬夾雜物的顯微試驗方法標準。該標準中夾雜物的實際檢驗方法分為A法,B法和點算顯微檢驗方法,其中A法和B法與ISO 4967:2013中的表示方法完全一致,點算法是用夾雜物所占面積的百分比來表示鋼的純凈度。該標準廣泛應用于評估鋼材的應用適配度,但是由于受實驗員主觀影響,該方法很難達到令人滿意的結果,所以應用時需要大量的樣品和預測。
詳細說明了鑄鋼中確定非金屬夾雜物含量的兩種顯微鏡照相法,規定了鑄鋼試樣中非金屬夾雜的面積分數,還指定了鋼鐵鑄造廠使用的4種融化和精煉方法其中的非金屬夾雜物的含量百分比范圍。
國內外非金屬夾雜物檢驗標準雖然多種多樣,但其評價方法基本可歸納為兩大類,即最差視場法和平均視場法。
通過對不同標準的分析比較,發現無論采用何種方法,對同一視場,不同標準都能對材料的非金屬夾雜物含量給出基本一致的結果,詳見表1。
表1 不同標準規定的夾雜物類型
最差視場法,較適用于非金屬夾雜物的常規檢測;平均視場法,適用于特殊重要件或純凈度較高鋼中非金屬夾雜物的檢測。試驗人員應根據實際需要,結合標準的適用范圍,選取合適的非金屬夾雜物評價方法。選自:《理化檢驗—物理分冊》Vol.52 2016.6,作者:馬芳,女,工程師,上海材料研究所
圖像分析法在DIN50602-K法夾雜物檢測中的應用研究.pdf
GB-T10561-2005 鋼中非金屬夾雜物含量的測定標準評級圖顯微檢驗法.pdf
DIN 50602-1985 金相檢驗方法 非金屬夾雜物測試-中文版.pdf
用系列圖片對特殊鋼非金屬夾雜進行顯微檢驗-DIN50602.pdf
