非金属夹杂物（非金属夹杂物对钢的性能有什么影响_）

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为什么要检验钢中的非金属夹杂物

钢中非金属夹杂物是指钢中不具有金属性质的氧化物、硫化物、硅酸盐和氮化物。它们是钢在冶炼过程中由于脱氧剂的加入形成氧化物、硅酸盐和钢在凝固过程中由于某些元素（如硫、氮） 溶解度下降而形成的硫化物、氮化物，这些夹杂物来不及排出而留在钢中。外来夹杂物是炉渣或耐火材料或其它夹杂在钢液凝固过程中未及时浮出而残留于钢中。它们常作为衡量钢质量的重要指标，其类型、组成、形态、含量、尺寸、分布等各种状态因素都对钢性能产生影响。

夹杂物在钢中的含量虽然极微，但对钢的性能却具有不可忽视的影响，非金属夹杂物在钢中破坏了金属基体的连续性，致使材料的塑性、韧性降低和疲劳性能降低，使钢的冷热加工性能乃至某些物理性能变坏。钢中夹杂物对钢性能的影响主要在对钢韧性的危害，而且危害程度随钢的强度增高而增加。然而其中夹杂物的数量及分布形态是影响钢材质量的重要指标之一。
非金属夹杂物的危害

不同形态的夹杂物混杂在金属内部，破坏了金属 的连续性和完整性。夹杂物同金属之间的结合情况不 同、弹性和塑性的不同以及热膨胀系数的差异，常使金 属材料的塑性、韧性、强度、疲劳极限和耐蚀性等受到 显著影响，同时也常常影响加工零件的表面质量和加 工工具的寿命。非金属夹杂分塑性夹杂和脆性夹杂。塑性夹杂如MnS等随金属变形而延伸轧薄。脆性夹杂如 Al:O等随金属变形而破碎。另一些夹杂物软化点及硬度很高，热加工中不变形，不破碎，保持原来形状， 如TIN、稀土硫氧化物等。铜中氧化夹杂Cu2O常分布 在晶界上，Cu2O是一种硬脆相，会降低金属的热塑性， 还影响铜的导电能力。

因此，导体铜更好度是无氧铜（含 氧量0.003%以下）。铝合金在熔炼过程中，熔体表 面的氧化皮膜很容易混进熔体进入铸锭形成夹杂物。 这些氧化膜在金属的塑性变形过程中会使金属产生分 层。特别是在其锻件中，氧化膜沿金属流线分布会严重 影响锻件的疲劳性能。因此，飞行器锻件对氧化膜有非常严格的要求。非金属夹杂的形态、大小和在金属中分布的情况不同，对金属性能有不同的影响。通常集中分布、尺寸 较大的颗粒和团块对金属材料性能的影响最大；分散、 细小颗粒的影响相对要小一些。高度弥散分布的杂质 可作为异质晶核使铸锭晶粒细化，在变形和热处理过 程中影响晶界迁移，可改善再结晶组织。非金属夹杂物 按占母体金属的质量百分数评定，或根据产品标准中 的图片评级，并按产品的使用要求确定允许存在的百 分比或级别。钢轨中的非金属夹杂如图所示。 防止非金属夹杂的措施有：熔体炉内净化、熔体炉外净化、吹氢搅拌、保护浇注、控温浇注等。
非金属夹杂物的abcd分类

1、A类（硫化物类）。具有高的延展性，有较宽范围形态比（长度/宽度）的单个灰色夹杂物，一般端部呈圆角。

2、B类（氧化铝类）。大多数没有形变，带角的，形态比小（一般3、C类（硅酸盐类）。具有高的延展性，有较宽范围形态比（一般≥3）的单个呈现黑色或深灰色夹杂物，一般端部呈锐角。

4、D类（球状氧化物类）。不变形，带角或圆形的，形态比小（一般5、DS类（单颗粒球状类）。圆形或近似圆形，直径≥13μm的单颗粒夹杂物。传统类型夹杂物的评定也可通过将其形状与上述五类夹杂物进行比较，并注明其化学特征。例：硫化物可作为D类夹杂物评定，但在实验报告中应加注一个下标（如：Dsulf表示。Dcas表示球状硫。Dres表示球状稀土硫化物。Ddep表示球状复相夹杂物，如硫化钙包裹着氧化铝）。

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