DIN 50602-1985 优质钢非金属夹杂物显微检验及图谱(中文版).pdf

otherk 1 德国标准 1985 年 9 月 金相检验方法金相检验方法 用图谱对特种钢非金属夹杂的显微试验用图谱对特种钢非金属夹杂的显微试验 DIN 50602 目录 1 应用范围和目的应用范围和目的. 1 2 术语术语. 1 3 方法标记方法标记. 1 4 试验范围试验范围. 2 5 取样和试样制备取样和试样制备. 2 6 图谱表的结构和使用图谱表的结构和使用. 2 7 检验步骤检验步骤. 4 8 分析分析. 4 9 试验报告试验报告. 5 1 应用范围和目的应用范围和目的 1.1 本标准规定了对特种钢以硫化物和氧化物 形式存在的非金属夹杂的检验。对此采用低倍和 显微检验方法。显微检验可在金属显微镜下，或 用自动设备进行。在设备一侧对图象进行自动分 析， 目前还未实现标准化， 因为其发展尚为结束。 本标准规定了在金属显微镜上进行显微检验的 方法，这种方法采用系统结构的图谱、按夹杂的 类型、夹杂的大小(长度、宽度或直径)和频次予 以规定(图谱 1)。 自规定的极限大小开始， 与夹杂 含量成正比的参数值可分别按氧化物和硫化物 的成分或作为总值进行计算。同样也规定了对最 大量值的测定。 1.2 根据协议，本标准也可用于其它钢。 对于低碳钢和不锈钢，必须注意其特点(见 5.4)。 1.3 本标准适用 于表 1 和图 1 列出的成型异形 钢材。对于钢板和钢带和其它厚度较薄的扁平钢 材以及具有非线性纹理的锻件，必须注意其特 点，对抽样和分析应鉴定协议。 1.4 对受硫化物影响的钢需遵守正在制订中的 SEP 1575，注意与长度的比例：硫化物的宽度。 1.5 对于按非金属夹杂的形态、大小和分布对 “工具钢”的检验，必须使用 SEP 1572，用图谱 对工具钢硫化物非金属非夹杂的显微检验1。 1.6 在部件适用性方面， 对非金属最高允许含量 的规定和评定不是本标准的对象，应依据材料标 准或交货条件。 2 术语术语 2.1 非金属夹杂 按本标准评定的非金属夹杂是钢典型的硫 化物或氧化物成分，它是在炼钢时与熔炉、钢水 包和铸造时与非金属内衬接触，通过空气和炉渣 挡条的氧化而引起的，去氧化和有意添加硫也会 形成这样的结果。 1 请与钢铁出版社联系，Postfach 8229，4000 杜塞尔多夫。 非金属夹杂的种类、大小、形状和数量取决 于钢种、熔炼方法和铸造方法、去氧化方法、铸 块或铸条的尺寸以及成型的程度。其分布用熔液 制成的钢材中也不会是均匀的。 2.2 显微夹杂 在磨片上的最大面积为 0.03 mm2。在显微镜 下，这个面积的极限值相当于一个长为 100 mm、 宽为 3 mm 的夹杂在 100:1 放大倍率的显微镜下， 考虑到相应的长宽比在相同夹杂面积含量下的 其它变形程度，长度可略小些或略大些(见第 6 章)。 2.3 低倍夹杂 低倍夹杂超过显微夹杂的面积极限值。本标 准的图谱表包含了部分第 8 行图谱的低部夹杂， 在计算一个参数时，可以标出总纯度。 2.4 纯度 本标准所讲的纯度是根据下列测定方法，对 硫化物或氧化物形态非金属夹杂含量的规定。 a) 各种形式夹杂的最大量值(方法 M)； b) 以 1000 mm2面积为准， 作为与面积成正 比、对某一规格以上的夹杂计数，求出总值的组 织中非金属夹杂的面积比参数。这一参数是衡量 钢材中这种夹杂含量的尺度(方法 K)。 2.5 图谱表 图谱表 1 按几何数系 2n，对非金属夹杂的面 积含量排列，每行图谱以面积加倍，逐图列出钢 中典型的夹杂型式(垂直)。 在一行中(水平)相同的 面积中除夹杂类型的主系列外，还给出了长度 宽度或频度的变化，作为评定的示例。 3 方法标记方法标记 按本标准方法 K，对尺寸指数在 4 以上的夹 杂计数，其非金属夹杂试验的标记： 试验 DIN 50602K4 otherk 2 图 1：从各种尺寸钢材上的取样 表 1：不同尺寸的磨片面的位置 尺寸(直径，较 短边长或壁厚) 试样截中磨片面的位置 25 mm50 mm 在整个截面上或从边缘到纵向轴 > 50 mm 在边缘与纵向轴之间或根据协议 宽扁钢的试样磨片面在厚度和轧制方向或轴向中 钢材宽度的前 1/3，应按垂直于表面(见图 1)。对非 直线纹理的锻件，在订购时必须鉴定协议。 4 试验范围试验范围 4.1 对熔液或一批纯度的测定无法以单个试样 表示，因此必须采用多个试样。通常至少需检验 6 个试样。 4.2 每次订货时必须检查是否允许将试样数量 减少到 6 个以下，这时，必须考虑到供货批的大 小，必要时对原料还需考虑试样先前的形状与位 置。 在交货规范中可商定不是 “至少为 6 个试样” 的检验范围。 4.3 当提交的材料量具有特殊性能， 例如试件并 不来自同一炉或单件的尺寸相差较大，在商定试 验范围(见 4.2)时需注意这些特点。 5 取样和试样制备取样和试样制备 5.1 取样应使得需分析的研磨面尽可能精确地 平等与主拉伸方向，旋转对称截面应位于通过钢 材轴线的平面上，它是在长度伸长方向中非金属 夹杂进行比对的正确条件。 5.2 表 1 加上图 1 规定了试样在圆钢和方钢、 钢 管和宽厚小比例宽扁钢的定位(取样位置)规则。 5.3 一批送交检验的材料(熔液或批的试样研磨 片取决于不同的状态，例如钢材的种类和截面尺 寸与分析方法(见 8.2.1 和 8.2.2 的有关说明)。即 使从加工成本的角度看，也应注意取样和检验的 费用。因此根据图 1，当研磨片的尺寸> 50 mm 时，双方则应鉴定协议。 5.4 对试样研磨时， 夹杂不得被断开或使其形状 改变。不得压入研磨剂或抛光剂的粒子。必要时 需对磨片淬硬。仔细研磨试样，在尽可能短的时 间内加以抛光。 6 图谱表的结构和使用图谱表的结构和使用 6.1 图谱表 1 6.1.1 图谱表 1 的基础为标号是 1、3、6 和 8(基 本系列)最常见形式的夹杂，每个标号各有 9 张 图，其大小标号 0 8。图谱表 1 的成象比例为 100:1。夹杂类型分为以下几种： SS 型夹杂 条状硫化物夹杂 OA 型夹杂 溶解形氧化物夹杂(氧化铝) OS 型夹杂 条状氧化物夹杂 OG 型夹杂 球形氧化物夹杂 在 6.1.2 和 6.1.3 中说明了派生图谱 0、2、4、 5、7 和 9。 otherk 3 一个图谱中标号 0 8 的 9 张图， 0 号表示显 微夹杂在放大率 100:1 下为最小，而标号 8 则表 示部分夹杂已处于各类夹杂低倍范围中。所示夹 杂质面积以 2n的几何级数逐图依次递增，n 表示 量级指数。 主要夹杂的长度按图每张增加 1.5 倍，同时 每行的平均宽度也增加，于量需保证提高面积大 小的基本公式。 为了便于以图谱 1 的图进行测量， 需注明长度，以及第 6 行中的宽度。溶解形 OA 的氧化物长度大于同等宽度密封 OS 条形的氧化 物长度，因为在相同量级标号下面积大小是不同 的。 标号 9 留给图中无法显示的低倍夹杂，因为 它超出了视图的边界。 6.1.2 如果同等长度的单个夹杂为基本系列 1、 3 或 6 比对图的一半，则面积值只有一半，标号 也就减小 1。通过基本系列左侧的各图谱(0、2、 5)表示。这一评定过程同样也可适用于面积加倍 的更厚的夹杂。这样标号则提高 1。 6.1.3 如在视场上可还见到其它 2 种标号更小的 非金属夹杂，则在分圆中的标号应同每基本图谱 右侧的图 4 和图 7 一样放大。 硫化物大都成网状， 从而对单个硫化物可不做表示。如果单个硫化 物，对长度或面积的估算，就需根据 SS 图谱中 最长夹杂的尺寸，且标号也减小 1。 6.2 图谱表 2 和 3 6.2.1 同等面积的夹杂采用同一标号的原则也 同样适用于较薄或较长的夹杂，并应将它标为溶 解度高于图谱 1。由于在长度伸长方向内的这类 夹杂通常超出了显微镜的视场范围(分圆)，故将 它放在表 2 和表 3 中按以数值表述，用标号不表 示长度和宽度的不同组合。 图 2 中以图形方式列出了数值关系，它尤其 适用于对这类夹杂长度和宽度中间值的简单读 数。 作为图谱表 1 补充的图谱表 2 和图谱表 3 可 用于确定比基本图更薄或更多溶解以及更多聚 集的夹杂类型。当出现更厚的夹杂，对其长度先 按图谱 1 的基本系列对应时，也可使用按夹杂面 积来确定标号的原则。 表 2：对细长非金属夹杂，按其宽度和长度与图谱表 1 行的对照表(即与标号的对应表) 夹金属夹杂的平均真实宽度(b)，m 平均真实长度(l)，mm 行代号 (n)： 标号 0.52) 1 2 3 5 7 10 面积(A)1)(放 大率 100:1) mm2 0 1 2 0.20 0.40 0.80 0.10 0.20 0.40 0.50 3.0 0.10 0.20 0.03 6.0 0.06 3.1 0.12 3.2 0.02 0.04 6.1 0.08 6.2 0.014 0.028 0.058 0.01 0.02 0.04 1 2 4 3 4 5 1.60 3.20 6.40 0.80 1.60 3.20 0.40 0.80 1.60 0.25 0.50 1.00 0.16 3.3 0.32 0.64 0.11 6.3 0.22 3.4 0.44 0.08 0.16 6.4 0.32 3.5 8 16 32 6 7 8 6.40 3.20 6.40 2.00 4.00 8.00 1.28 2.56 5.12 0.88 1.76 3.52 0.64 1.28 2.56 64 128 256 框内的数对说明图谱表 1 中相应图的示例。 1) (这里)A = 2n。 2) 由于接近了光学分辨率的极限，在这个数量级上要精确地求出夹杂的真实宽度已无意义。 表 3：表 2 中规定的非金属夹杂平均长度之范围 夹金属夹杂的平均真实宽度(b)，m，平均真实长度(l)，mm 0.51) 1 2 3 5 7 10 行号 (n)： 标号 > > > > > > > 0 1 2 0.15 0.29 0.56 0.29 0.56 1.10 0.065 0.15 0.29 0.15 0.29 0.56 0.033 0.065 0.15 0.065 0.15 0.29 0.022 0.045 0.09 0.045 0.09 0.15 0.015 0.03 0.06 0.03 0.06 0.12 0.010 0.02 0.04 0.02 0.04 0.08 0.0065 0.015 0.029 0.015 0.029 0.051 3 4 5 1.10 2.20 4.