Vrednotenje in razvrščanje ne-kovinskih vključkov v jeklu

Vrednotenje in razvrščanje ne-kovinskih vključkov v jeklu

Ne-kovinski vključki so neizogibne heterogene snovi, ki nastanejo med procesi taljenja jekla, dezoksidacije in strjevanja, vključno z oksidi, sulfidi, silikati in kompozitnimi vključki. Čeprav je vsebnost nizka, resno vplivajo na izotropijo, žilavost, odpornost proti utrujenosti, odpornost proti obrabi in varilno zmogljivost jeklenih materialov. Prekomerni ali preveliki nekovinski vključki bodo povzročili koncentracijo napetosti, zmanjšali strukturno kontinuiteto in zlahka povzročili notranje razpoke in odpoved zaradi utrujenosti med obdelavo in servisiranjem. Zato sta natančen mikroskopski pregled in standardizirano razvrščanje nekovinskih vključkov bistvenega pomena za ocenjevanje kakovosti jekla, sprejemanje materiala in certificiranje visoko-standardnega inženirskega materiala.

1. Razvrstitev ne-kovinskih vključkov v jeklu

V skladu z mednarodnimi in domačimi standardi za inšpekcijo jekla so nekovinski vključki v glavnem razdeljeni v štiri glavne kategorije, ki so razvrščene in ocenjene ločeno v dejanskih preskusih razvrščanja:

Tip A (sulfidni vključki)
V glavnem manganov sulfid in druge sulfidne kompozitne faze, ki kažejo siv trak ali podolgovato porazdelitev vzdolž smeri valjanja. Sulfidni vključki imajo določeno plastičnost, ki po valjanju zlahka oblikujejo porazdelitev dolgih trakov, zmanjšajo prečno žilavost in duktilnost jekla ter vplivajo na zmogljivost hladnega upogibanja in žigosanja materialov.

Tip B (vključki aluminijevega oksida)
Gosti trdi oksidni vključki, v glavnem sestavljeni iz aluminijevega oksida, ki so videti kot verižna-podobna, zrnata ali skupna porazdelitev. Takšni vključki so trdi in krhki, med valjanjem se ne morejo deformirati in zlahka postanejo vir mikro-razpok, kar resno zmanjša življenjsko dobo ob utrujenosti in udarno žilavost jekla.

Tip C (silikatni vključki)
Kompozitni vključki iz plastičnega silikata, razporejeni v obliki nepravilnih trakov in blokov. Silikatni vključki imajo neenakomerno morfološko porazdelitev, kar bo povzročilo nedosledne lokalne mehanske lastnosti jekla in vplivalo na stabilnost obdelave visoko-natančnih jeklenih izdelkov.

Tip D (globularni oksidni vključki)
Razpršeni sferični ali skoraj-sferični drobni delci oksida z majhno velikostjo delcev in naključno porazdelitvijo. Čeprav je velikost posameznih delcev majhna, bo prevelika količina vseeno zmanjšala kompaktnost in strukturno enotnost jeklene matrice.

2. Temeljno načelo inšpekcije ocenjevanja vključenosti

Vrednotenje ne-nekovinskih vključkov uporablja metodo mikroskopske analize z metalografskim mikroskopom. Po standardnem vzorčenju, brušenju in poliranju vzorcev jekla se pod standardno povečavo izvede opazovanje vidnega polja, statistika dolžine, meritev širine in štetje količine. Kakovostni razred se določi glede na morfološke značilnosti, največjo dolžino, celotno porazdelitveno dolžino in gostoto delcev različnih vključkov.

Ocena ocenjevanja temelji na primerjavi med dejanskimi parametri zaznavanja in standardnimi ocenjevalnimi tabelami. Višji kot je razred, resnejša je stopnja onesnaženja z vključki in slabša je čistost notranje mikrostrukture jekla.

3. Standardni postopek preverjanja in ocenjevanja

Da bi zagotovili točnost in doslednost rezultatov ocenjevanja vključitve, izvajamo standardizirane postopke testiranja z zaprto{0}}zanko v strogem skladu z mednarodnima standardoma ISO 4967 in ASTM E45:

Standardno vzorčenje
Izberite reprezentativne položaje iz serije jeklenih plošč, jeklenih cevi ali profilov za vzorčenje. Površina vzorčenja je pravokotna ali vzporedna s smerjo valjanja v skladu s standardnimi zahtevami, da se zagotovi resnično odraz stanja porazdelitve vključkov.

Priprava vzorca
Popolno rezanje, vstavljanje, brušenje in zrcalno poliranje za zagotovitev odsotnosti prask, korozije in umetnih napak na metalografski površini, s čimer se izognete motnjam pri mikroskopskem opazovanju.

Mikroskopsko opazovanje in skeniranje
Opazujte več vidnih polj pod standardno povečavo, prečkajte celotno inšpekcijsko površino, zabeležite morfologijo, velikost in porazdelitev štirih vrst A/B/C/D vključkov enega za drugim in obdržite izvirne metalografske slike.

Podatkovna statistika in ocena ocene
Preštejte največjo posamezno dolžino, skupno kumulativno dolžino in gostoto porazdelitve delcev vsake vrste vključkov, primerjajte s standardnimi ocenjevalnimi diagrami, določite stopnjo onesnaženosti vsake vrste vključkov in oblikujte celovit zaključek ocene čistosti jeklenega materiala.

Pregled rezultatov in izdaja poročila
Preizkusni podatki in slike so strokovno pregledani in izdano je standardizirano poročilo o preskusu ocenjevanja vključitve, da se izvede sledljiva ocena kakovosti.

4. Mednarodna osnova za ocenjevanje

Naše-vrednotenje nekovinskih vključkov je popolnoma skladno z glavnimi mednarodnimi industrijskimi standardi:

ISO 4967– Določitev vsebnosti ne{0}}kovinskih vključkov v jeklu – Mikrografska metoda z uporabo standardnih diagramov

ASTM E45– Standardne preskusne metode za določanje vsebnosti vključkov jekla

Po standardnem sistemu je vsaka vrsta vključitve razdeljena na različne stopnje. Indikatorji razvrščanja zajemajo tanke serije in debele serije, ki ocenjujejo fino razpršene vključke in koncentrirane vključke velike-velikosti, kar uresničuje več-dimenzionalno natančno oceno notranje čistosti jekla.

5. Inženirski vpliv stopnje vključenosti

Stopnja ne-kovinskih vključkov neposredno določa stopnjo uporabe jeklenih materialov:

Nizko{0}}stopenjsko onesnaženje z vključkipredstavlja visoko čistost materiala, enotno notranjo strukturo, odlično žilavost, odpornost proti utrujenosti in zmogljivost obdelave, primerno za visoko{0}}opremo, gradnjo mostov, tlačne posode, ladijsko jeklo in konstrukcijske dele za dinamične obremenitve.

Previsoka inkluzivna ocenabo privedlo do zmanjšane udarne žilavosti, slabe odpornosti proti utrujenosti, lahkega pokanja med upogibanjem in žigosanjem ter nestabilne učinkovitosti varjenja, ki ne more izpolniti visokih-standardnih inženirskih zahtev in-dolge življenjske dobe.

6. Povzetek kontrole kakovosti

Razvrstitev ne{0}}nekovinskih vključkov je pomemben tehnični indeks za merjenje notranje metalurške kakovosti in strukturne čistosti jekla. Znanstveno in standardizirano mikroskopsko vrednotenje lahko učinkovito identificira raven notranjih mikro-napak jekla, natančno presodi stopnjo kakovosti materiala in zagotovi zanesljivo sprejemljivo osnovo za dobavo jekla in inženirsko uporabo.

S strogim metalografskim testiranjem in standardizirano kontrolo razvrščanja vključkov zagotavljamo, da imajo vsi izvoženi jekleni materiali visoko notranjo kompaktnost, enakomerno mikrostrukturo in odlično mehansko stabilnost ter nenehno zagotavljamo jeklene surovine visoke-čistosti in visoko-zanesljivosti za globalne visoko{2}}standardne inženirske projekte.