روش‌های آزمون ASTM E45 برای تعیین میزان آخال در فولاد

روش‌های آزمون ASTM E45 برای تعیین میزان آخال در فولاد

استاندارد "روش‌های آزمون استاندارد ASTM E45 برای تعیین محتوای آخال در فولاد" که توسط انجمن آزمایش و مواد آمریکا (ASTM) تدوین شده است، تعدادی از روش‌ها را برای تعیین محتوای آخال غیرفلزی (ماده غیرزنده درون سلولی) فولاد کارشده شرح می‌دهد. روش‌های ماکروسکوپی شامل ماکروابریژن، شکستگی، کاهش پله‌ای و آزمایش ذرات مغناطیسی است. روش‌های میکروسکوپی شامل پنج سیستم بازرسی است. در این روش‌های میکروسکوپی، آخال‌ها بر اساس شباهت در مورفولوژی و نه لزوماً هویت شیمیایی به یک دسته اختصاص داده می‌شوند. این استاندارد شامل روش‌های متالوگرافی است که امکان تمایز ساده بین آخال‌های مشابه از نظر مورفولوژی را فراهم می‌کند. در حالی که این روش‌ها در درجه اول برای درجه‌بندی آخال‌ها طراحی شده‌اند، اجزایی مانند کاربیدها، نیتریدها، کربونیتریدها، بوریدها و فازهای بین فلزی را می‌توان با استفاده از برخی روش‌های میکروسکوپی درجه‌بندی کرد. در برخی موارد، آلیاژهای غیر از فولادها ممکن است با استفاده از یک یا چند مورد از این روش‌ها درجه‌بندی شوند.

روش‌های آزمون ASTM E45 برای تعیین میزان آخال در فولاد

این روش‌های آزمایش، رویه‌های انجام درجه‌بندی آخال نوع JK را با استفاده از آنالیز تصویر خودکار مطابق با روش‌های میکروسکوپی A و D پوشش می‌دهند. بسته به نوع فولاد و خواص مورد نیاز، یک روش ماکروسکوپی یا میکروسکوپی یا ترکیبی از این دو، ممکن است برای تعیین محتوای آخال رضایت‌بخش باشد. این روش‌های آزمایش فقط مربوط به روش‌های آزمایش توصیه‌شده هستند و هیچ چیز در آنها نباید به عنوان تعریف یا تعیین محدودیت‌های قابل قبول برای هر درجه فولادی تعبیر شود.

برای اهداف این استاندارد، علاوه بر اصطلاحات و تعاریف ارائه شده در ASTM E7، تعاریف زیر نیز اعمال می‌شود:

  • نسبت ابعاد، نسبت طول به عرض یک ویژگی ریزساختاری است.
  • یک پرتوی خط‌چین، سه یا چند آخال نوع B یا C است که در یک صفحه موازی با محور کار گرم قرار گرفته‌اند و بیش از 15 میکرومتر از هم فاصله ندارند و فاصله بین دو آخال مجاور نزدیک کمتر از 40 میکرومتر است.
  • استاندارد ASTM E7 انواع آخال‌ها را برای آخال‌های سولفیدی، آلومینا و سیلیکاتی تعریف می‌کند. در برخی روش‌ها، اکسید کروی به آخال‌های ایزوله و نسبتاً تغییر شکل نیافته با نسبت ابعادی کمتر از 2:1 اشاره دارد. در روش‌های دیگر، اکسیدها به انواع تغییر شکل‌پذیر و تغییر شکل‌ناپذیر تقسیم می‌شوند.
  • درجه آخال JK روشی برای اندازه‌گیری آخال‌های غیرفلزی بر اساس رویه‌های Jernkontoret سوئدی است.
  • استرینگر یک آخال منفرد است که در جهت تغییر شکل به طور قابل توجهی کشیده شده است، یا سه یا چند آخال نوع B یا C که در یک صفحه موازی با محور کار گرم قرار گرفته و بیش از 15 میکرومتر از هم فاصله ندارند، با فاصله کمتر از 40 میکرومتر بین دو آخال مجاور نزدیک.
  • تنظیم آستانه، جداسازی طیف وسیعی از مقادیر سطح خاکستری است که توسط یک جزء در میدان میکروسکوپ نشان داده می‌شود.
  • بدترین درجه میدانی، رتبه‌بندی‌ای است که در آن نمونه برای هر نوع ناخالصی با اختصاص دادن مقدار برای بالاترین شدت آن نوع ناخالصی مشاهده شده در هر کجای سطح نمونه، درجه‌بندی می‌شود.

این روش‌های آزمایش شامل چهار روش آزمایش ماکروسکوپی و پنج روش آزمایش میکروسکوپی (آنالیز دستی و تصویری) برای بیان میزان آخال فولاد و نتایج آزمایش است.

ناخالصی‌ها به جای ترکیب شیمیایی، بر اساس اندازه، شکل، غلظت و توزیع مشخص می‌شوند. اگرچه ترکیبات تعریف نشده‌اند، روش‌های میکروسکوپی ناخالصی‌ها را در یکی از چندین دسته ترکیبی (سولفیدها، اکسیدها و سیلیکات‌ها) قرار می‌دهند. این استاندارد یک روش متالوگرافی را برای تسهیل تشخیص ناخالصی‌ها شرح می‌دهد. فقط ناخالصی‌های موجود در سطح آزمایش قابل تشخیص هستند.

روش‌های آزمایش ماکروسکوپی، سطوح وسیع‌تری را نسبت به روش‌های آزمایش میکروسکوپی ارزیابی می‌کنند و از آنجا که بازرسی به صورت بصری یا با بزرگنمایی کم انجام می‌شود، این روش‌ها برای تشخیص ناخالصی‌های بزرگتر مناسب‌تر هستند. این روش‌ها برای تشخیص ناخالصی‌های کوچکتر از تقریباً 0,40 میلی‌متر مناسب نیستند و ناخالصی‌ها را بر اساس نوع جدا نمی‌کنند.

روش‌های آزمایش ماکروسکوپی عبارتند از:

  • آزمایش سایش ماکرو
  • آزمایش شکستگی
  • روش گام به گام
  • روش ذرات مغناطیسی

روش‌های آزمایش میکروسکوپی برای مشخص کردن آخال‌های تشکیل‌شده در نتیجه‌ی اکسیداسیون یا حلالیت محدود در فولاد جامد استفاده می‌شوند. این روش‌های آزمایش میکروسکوپی، شدت و نوع آخال‌ها را بر اساس نوع مورفولوژیکی، یعنی اندازه، شکل، غلظت و توزیع، رتبه‌بندی می‌کنند، اما نه به‌طور خاص بر اساس ترکیب. این آخال‌ها بر اساس نوع مورفولوژیکی، یعنی اندازه، شکل، غلظت و توزیع، مشخص می‌شوند، اما نه به‌طور خاص بر اساس ترکیب.

روش‌های میکروسکوپی برای ارزیابی محتوای آخال‌های برون‌زا طراحی نشده‌اند. در مواردی که در مورد بومی یا برون‌زا بودن یک آخال اختلاف نظر وجود دارد، می‌توان از روش‌های میکروآنالیزی مانند طیف‌سنجی پراش انرژی اشعه ایکس (EDS) برای کمک به تعیین ماهیت آخال استفاده کرد. با این حال، تجربه و دانش فرآیند ریخته‌گری و مواد تولیدی، مانند اکسیداسیون‌زدایی، گوگردزدایی و افزودنی‌های کنترل شکل آخال، و همچنین ترکیبات نسوز و پوشش کوره، باید همراه با نتایج میکروآنالیزی برای تعیین بومی یا برون‌زا بودن یک آخال استفاده شود.

از آنجا که جمعیت آخال در یک دسته فولاد معین بر اساس مکان متفاوت است، برای ارزیابی محتوای آخال، باید از دسته به صورت آماری نمونه‌برداری شود. میزان نمونه‌برداری باید برای اندازه دسته و خواص خاص آن کافی باشد. موادی با محتوای آخال بسیار کم را می‌توان با استفاده از آنالیز تصویری خودکار، که امکان درجه‌بندی میکروسکوپی دقیق‌تری را فراهم می‌کند، با دقت بیشتری درجه‌بندی کرد.

روش‌های آزمایش ماکروسکوپی برای توصیف اندازه، توزیع، تعداد و نوع آخال‌ها روی سطح نمونه صیقلی استفاده می‌شوند.

سازمان ما که سال‌هاست از طریق طیف گسترده‌ای از فعالیت‌های آزمایش، اندازه‌گیری، تجزیه و تحلیل و ارزیابی، از کسب‌وکارها در تمام بخش‌ها پشتیبانی می‌کند، دارای تیمی قوی از کارکنان است که از نزدیک پیشرفت‌های جهانی در علم و فناوری را دنبال می‌کنند و دائماً در حال بهبود خود هستند. در این زمینه، ما همچنین خدمات آزمایش را مطابق با "روش‌های استاندارد آزمایش ASTM E45 برای تعیین محتوای ناخالصی در فولاد" ارائه می‌دهیم.

واتساپ