ASTM E45 测定钢中夹杂物含量的试验方法

美国材料与试验协会 (ASTM) 制定的《ASTM E45 钢中夹杂物含量测定标准试验方法》描述了多种测定锻钢中非金属夹杂物（细胞内非生物物质）含量的方法。宏观方法包括宏观磨损、断裂、阶梯减薄和磁粉检测。微观方法包括五种检测系统。在这些微观方法中，夹杂物根据形态相似性（而非化学特性）进行分类。该标准包含一些金相方法，可以简单区分形态相似的夹杂物。虽然这些方法主要用于对夹杂物进行分级，但碳化物、氮化物、碳氮化物、硼化物和金属间相等成分也可以使用一些微观方法进行分级。在某些情况下，除钢以外的合金也可以使用一种或多种上述方法进行分级。

这些测试方法涵盖了根据微观方法A和D，使用自动图像分析进行JK型夹杂物分级的程序。根据钢材类型和所需性能，宏观方法、微观方法或两者结合，可能足以确定夹杂物含量。这些测试方法仅涉及推荐的测试方法，其中任何内容均不应被理解为定义或确立任何钢材等级的可接受限度。

就本标准而言，除了 ASTM E7 中给出的术语和定义外，还适用以下定义：

• 纵横比是微观结构特征的长宽比。
• 虚线梁是三个或更多 B 型或 C 型夹杂物，排列在与热加工轴平行的平面上，偏移量不超过 15 µm，两个最近相邻夹杂物之间的间隔小于 40 µm。
• ASTM E7 标准定义了硫化物、氧化铝和硅酸盐夹杂物的类型。在某些方法中，球形氧化物是指孤立的、相对未变形的夹杂物，其长宽比不超过 2:1。在其他方法中，氧化物分为可变形和不可变形两类。
• JK 夹杂物等级是一种基于瑞典 Jernkontoret 程序测量非金属夹杂物的方法。
• 细桁是指在变形方向上明显伸长的单个夹杂物，或者三个或三个以上 B 型或 C 型夹杂物排列在与热加工轴平行的平面上，偏移量不超过 15 µm，且两个最近相邻夹杂物之间的距离小于 40 µm。
• 阈值调整是隔离显微镜视野内某个组件所表现出的一系列灰度值。
• 最差现场等级是一种评级方法，其中通过分配在样品表面任何地方观察到的该夹杂物类型的最高严重程度值来对样品的每种夹杂物类型进行分级。

这些测试方法包括四种宏观测试方法和五种微观测试方法（手动和图像分析）来表达钢中夹杂物含量和测试结果。

夹杂物的特征在于其大小、形状、浓度和分布，而非化学成分。虽然成分没有明确规定，但显微镜方法可以将夹杂物归入若干成分类别（硫化物、氧化物和硅酸盐）。本标准描述了一种金相方法，用于辅助夹杂物鉴别。该方法仅检测存在于测试表面的夹杂物。

宏观检测方法比微观检测方法评估更大的表面区域，并且由于检查是通过目视或低倍放大进行的，因此这些方法最适合检测较大的夹杂物。这些方法不适用于检测长度小于约 0,40 毫米的夹杂物，并且无法按类型区分夹杂物。

宏观测试方法包括：

• 宏观磨损试验
• 断裂试验
• 逐步方法
• 磁粉法

微观检测方法用于表征由于脱氧或钢中溶解度有限而形成的夹杂物。这些微观检测方法根据形态类型（即尺寸、形状、浓度和分布）对夹杂物的严重程度和类型进行排序，而非具体根据成分进行排序。这些夹杂物的特征在于形态类型（即尺寸、形状、浓度和分布），而非具体根据成分进行排序。

微观分析方法并非用于评估外来夹杂物的含量。如果对夹杂物是原生的还是外来的存在争议，可以使用能量色散X射线光谱 (EDS) 等微观分析方法来帮助确定夹杂物的性质。然而，必须结合微观分析结果，结合铸造工艺和生产材料（例如脱氧、脱硫、夹杂物形状控制添加剂以及耐火材料和炉衬成分）的经验和知识，才能确定夹杂物是原生的还是外来的。

由于特定钢材批次中夹杂物的数量因地点而异，因此必须对该批次进行统计抽样以评估夹杂物含量。抽样率必须适合该批次的规模及其特定属性。对于夹杂物含量极低的材料，可以使用自动图像分析进行更准确的分级，从而实现更精确的微观分级。

采用宏观测试方法来表征抛光样品表面夹杂物的尺寸、分布、数量和类型。

多年来，我们通过广泛的测试、测量、分析和评估活动，为各行各业的企业提供支持。我们拥有一支强大的团队，密切关注全球科技发展，并不断提升自我。此外，我们还提供符合“ASTM E45 钢中夹杂物含量测定标准测试方法”的测试服务。