鋼中非金屬夾雜物評定方法中文

1、ASTM E45-05  鋼中夾雜物含量的評定方法 1 范圍1.1  本標(biāo)準的試驗方法為測定鍛鋼中非金屬夾雜物含量的方法。宏觀試驗法包括微蝕、斷口、臺階和磁粉法。顯微試驗法通常包括5種檢測。根據(jù)夾雜物形狀而不是化學(xué)特點，顯微法將夾雜物劃分為不同類型。這里主要討論了金相照相技術(shù)，它允許形狀類似的夾雜物之間略有不同。這些方法在主要用來評定夾雜物的同時，某些方法也可以評估諸如碳化物、氮化物、碳氮化物、硼化物和金屬間化合物的組成。除了鋼以外，其它合金在有些情況下也可以應(yīng)用這些方法。根據(jù)這些方法在鋼中的應(yīng)用情況，將分別給予介紹。1.2  本標(biāo)準適用于人工評定夾雜物

2、含量。其他ASTM標(biāo)準介紹了用JK評級圖的自動法（ASTM E1122 ）和圖像分析法（ASTM E1245 ）。1.3  按照鋼的類型和性能要求，可以采用宏觀法或顯微法，也可以將二者結(jié)合起來，以得到最佳結(jié)果。1.4  這些試驗方法僅僅為推薦方法，對任何級別的鋼而言，這些方法都不能作為合格與否的判據(jù)。1.5  本標(biāo)準未注明與安全相關(guān)的事項，如果有的話，也只涉及本標(biāo)準的使用。標(biāo)準使用者應(yīng)建立適當(dāng)?shù)陌踩徒】挡僮饕?guī)程，并且在使用標(biāo)準前應(yīng)確定其適用性。2  參考文獻2.1  ASTM標(biāo)準：A 295 高碳耐磨軸承鋼技術(shù)條件A 485 強淬透性耐磨軸承

3、鋼技術(shù)條件A 534 耐磨軸承用滲碳鋼技術(shù)條件A 535 特種性能的滾珠和滾柱軸承鋼技術(shù)條件A 756 耐磨軸承用不銹鋼技術(shù)條件A 866 耐磨軸承用中碳鋼技術(shù)條件D 96 用離心法分離原油中水和沉淀物的試驗方法E 3 制備金相試樣指南E 7 金相顯微鏡術(shù)語E 381 鋼棒，鋼坯，鋼錠和鍛件的宏觀試驗法E 709 磁粉檢測指南E 768 自動測定鋼中夾雜物的試樣的制備和評定操作規(guī)程E 1122 用自動圖像分析法獲得JK夾雜物等級的操作規(guī)程E 1245 用自動圖像分析法確定金屬中夾雜物或第二相含量的操作規(guī)程2.2 SAE標(biāo)準：J421，磁粉法測定鋼的清潔度等級J422，鋼中夾雜物評定的推薦操作規(guī)

4、程2.3 航空材料技術(shù)條件2300，高級飛行性能鋼的清潔度：磁粉檢測程序2301，飛行性能鋼的清潔度：磁粉檢測程序2303，飛行性能鋼的清潔度：耐腐蝕馬氏體鋼磁粉檢測程序2304，特種飛行性能鋼的清潔度：磁粉檢測程序2.4 ISO標(biāo)準：ISO 3763，鍛鋼非金屬夾雜物的宏觀評定法ISO 4967，鋼使用標(biāo)準圖譜的非金屬夾雜物顯微評定方法2.5 ASTM附加標(biāo)準：鋼中夾雜物評級圖-r和評級圖低碳鋼的4張顯微照片3  術(shù)語3.1  定義：  本標(biāo)準中用到的定義，見ASTM E7 。  ASTM E7 中定義了夾雜物數(shù)量；由于這些試驗方法中有些涉及到長度的測

5、量，或?qū)㈤L度或（和）數(shù)量數(shù)值化，因而用“夾雜物等級”一詞更好。3.2  本標(biāo)準的專業(yè)術(shù)語定義：  縱橫比顯微鏡下的長、寬比。 斷續(xù)條狀夾雜物 3 個或 3 個以上的 B 型或C 型夾雜物排成一列，并且平行于熱加工軸,列與列之間相距不超過15 µm，一列內(nèi)任意兩個相鄰的夾雜物間距不小于 40 µm 。  夾雜物類型對硫、鋁、硅類的夾雜物的定義，見ASTM E7。球狀氧化物，有的試驗方法中稱為游離的、相對不易變形的夾雜物，縱橫比不大于 5 ：1 。在其他的方法中，氧化物被劃分為可變形的和不可變形的兩類。  JK 夾雜物等級一種基于瑞士Je

6、rnkontoret 程序的、測定非金屬夾雜物的方法。方法A和D主要是JK評定法，方法E也使用了JK評級圖。  條狀夾雜物一個在變形區(qū)被大大拉長的夾雜物，或者3個或3個以上的B型或C型夾雜物排成一列，且平行于熱加工軸，列與列之間相距不超過15µm，一列內(nèi)任意兩個相鄰的夾雜物間距不小于 40µm 。  最差視場評定通過給試樣表面某處各類夾雜物最嚴重的視場賦值來評定試樣中各類夾雜物的方法。4  意義和使用4.1  這些試驗方法包括4個宏觀、5個微觀試驗方法，它們是用來描述鋼中夾雜物含量和試驗結(jié)果的程序。4.2  夾雜物是以尺寸、

7、形狀、密集程度和分布狀態(tài)，而不是以化學(xué)成分為特征的。盡管化學(xué)成分尚未確定，顯微試驗法已把夾雜物歸入幾種化學(xué)成分相似的某一類物質(zhì)（如把硫化物、氧化物和硅酸鹽最終歸為氧化物一類）。第 條描述了更容易分辨夾雜物的金相照相技術(shù)。用該技術(shù)檢測到的是分布于試樣表面的夾雜物。4.3  宏觀試驗法相對顯微試驗法來說，能測定更大面積的表面，而且由于其檢測是肉眼可見或低倍的，因而它們更適合于檢測大夾雜物，而不適于檢測長度小于0.40mm 的夾雜物。但它不能分辨夾雜物的類型。4.4  顯微試驗法用來表述某些夾雜物的特征，這些夾雜物因脫氧或在固體鋼中溶解度有限（成為析出夾雜物）而形成。這類夾雜物在

8、幾何外形上，如尺寸、形狀、密集度和分布，具有明顯的特點，而在化學(xué)成分上無特殊性。顯微試驗法并非用來評估外來夾雜物（如熔渣或難熔物），也不是評估碳化物、碳氮化物、氮化物、硼化物或金屬間化合物的，盡管有時也用于后者。4.5 由于許多給定鋼中的夾雜物數(shù)量隨位置而異，鋼坯必須進行統(tǒng)計抽樣，才能測確定其夾雜物含量。抽樣數(shù)必須與鋼坯尺寸和特性相符合。由于自動圖像分析法能夠進行更準確的微觀評定，因而對夾雜物很少的材料，適用于自動圖像分析法（見ASTM E1122）。4.6 宏觀和顯微試驗法的結(jié)果可以作為材料外運憑證，但不能作為接收或拒收材料的依據(jù)。這些試驗數(shù)據(jù)的評判標(biāo)準可見ASTM產(chǎn)品標(biāo)準或用戶與廠方的協(xié)議

9、。4.7 這些試驗方法計劃用于鍛造金屬件。由于沒有規(guī)定最低變形量，故這些試驗方法不適用于鑄件和少量加工件。宏觀法5 宏觀試驗法5.1 概述 微蝕試驗該試驗用來顯示夾雜物含量和分布，這些夾雜物通常分布于橫截面或與軋制、鍛造方向垂直的截面。一些實例也進行了縱截面上的檢測。在需要檢測區(qū)域切取并加工一截面，用合適的腐蝕劑腐蝕。通常使用的腐蝕劑為鹽酸和水在7182 的混合溶液，正如本試驗名稱所示，腐蝕后，用肉眼或低放大倍數(shù)即可看出被腐蝕表面的夾雜物。有關(guān)本試驗的詳細內(nèi)容可見ASTM E381。對有疑義的結(jié)果應(yīng)通過顯微法或其他方法確認。.1 用5.1.1的方法，硫化物表現(xiàn)為浸蝕麻點。.2 這種方法只能檢測

10、大塊氧化物。 斷口試驗該方法用于確定厚度約為913 mm的硬化工件斷口上的夾雜物。本試驗基本用于鋼的分析，因為鋼才有可能達到約60HRC的硬度，而且其斷口的晶粒尺寸可達7級或更細。試樣外部不能有過量的導(dǎo)致斷裂的凹槽或劃痕。斷口最好在通過工件軸心的縱向上。用肉眼或放大約10倍即可檢測夾雜物的長度和分布?；鼗鹕虬l(fā)蘭能夠有助于對斷續(xù)狀氧化物的判斷。ISO 3763為斷面夾雜物的評定提供了一種圖示法。實例表明，用這種方法可以測出長度僅為0.40 mm的夾雜物。 臺階法該試驗方法用來評定軋鋼或鍛鋼加工面上的夾雜物。按規(guī)定的在表面下的直徑加工試樣。在良好光照度下，肉眼或低放大倍率即可觀察到夾雜物。有時也

11、把試樣加工成更小的直徑，以便檢測原直徑試樣后做進一步檢驗。該試驗一般用于檢測3 mm及其以上長度的夾雜物。 磁粉法磁粉法是臺階法的一種變異。它是針對鐵磁材料，通過加工、磁化試樣來判定夾雜物的。斷續(xù)的僅有0.40 mm長的夾雜物形成缺磁區(qū)，吸引磁粉，進而顯現(xiàn)夾雜物。詳細內(nèi)容見第6章。5.2 優(yōu)點： 這些方法使試樣表面大泛圍的檢測變得很容易。多數(shù)情況下，人們更關(guān)心的是鋼中更大的夾雜物，它們呈不均勻分布，且間距較大，這為大面積檢測創(chuàng)造了更好的機會。 制備宏觀檢驗用試樣較快，僅需要機加工和磨削即可。不需要高拋光的表面，宏觀法對評定大塊夾雜物具有足夠的靈敏度。5.3 缺點： 不能區(qū)分不同夾雜物的形態(tài)。

12、不適宜檢測小球狀夾雜物或很小的被拉長的鏈狀夾雜物。 磁粉法會導(dǎo)致對顯微結(jié)構(gòu)的錯誤判斷，如殘奧溝痕、樹枝狀晶或某合金中的碳化物。如果磁化電流很大，這種誤判很容易出現(xiàn)。6 磁粉法詳細程序6.1 試樣： 試樣應(yīng)按6.2制備，由圓形或方形截面的鋼錠、鋼坯或鋼棒上切取試樣的步驟推薦如下：.1 橫截面面積在230 cm2以上如圖1或圖2所示，切取1/4截面，用鍛造或（和）機加工的方法制成直徑為60150 mm的圓柱形試樣。還可以用另一種方法，即鍛或軋制成150 mm的方形或圓形截面，按6.1.1.2加工出1/4截面。.2橫截面面積在100230 cm2（包括100 cm2和230cm2）如圖1或圖2所示&

13、#160;，切取1/4截面，用鍛造或（和）機加工的方法制成最大直徑的圓柱試樣。.3 橫截面面積在100 cm2以下把試樣加工成圓柱體。另一種方法是制成3個直徑的臺階試樣，每一個直徑對應(yīng)的圓柱體長度為75 mm。D為第一個臺階的直徑，其值低于標(biāo)準允許的圓柱試樣尺寸；第二個臺階的直徑為3/4D；第三個臺階的直徑為1/2D。 試樣應(yīng)符合以下要求，除非6.1.1.16.1.1.3另有規(guī)定。.1 檢測表面長度一般為125 mm，通常還需要25 mm的延伸量。.2 從坯料上切取試樣的最小值如下： 圓形或方形截面坯料尺寸，mm     試樣最小尺寸，mm12

14、.7                          0.7612.719(包含19)                    1.131925.4(包含25.4)

15、60;                 1.5225.438(包含38)                    1.89   3851(包含51)       

16、               2.285164(包含64)                      3.176489(包含89)          

17、            3.9689115(包含115)                    4.75115152(包含152)              &

18、#160;    6.35.3 切取的1/4截面應(yīng)大于圖1和圖2所示尺寸，以保證試樣表面包含坯料的中心。坯料中心在試樣表面上的位置應(yīng)貼以標(biāo)記。6.2 試樣制備： 試樣粗加工后，在稍高于臨界溫度的溫度下水淬或油淬，并根據(jù)化學(xué)成分進行200650 的回火，使硬度達到約300HB。注意避免淬裂。熱處理會形成一個更為均勻的組織，其硬度足以使該組織保留一部分磁性，有助于試驗后磁粉聚集。 熱處理后，磨削試樣（包括端部），或者進行清理，以保證磁粉的良好吸附。磨削應(yīng)在與試樣長度垂直的方向上進行，并避免形成磨削裂紋?？v向劃痕可能足夠深，使磁粉聚集，以致夾雜物模糊不清。 磁化前，應(yīng)用

19、快干溶劑徹底清洗試樣，去除油脂和手指印。6.3 步驟： 沿試樣縱向反復(fù)通電1/51/2 s，電流強度應(yīng)為在試樣直徑上160470 A/cm。 正常情況下，用連續(xù)法濕法，即試樣在磁懸液中磁化。硬化鋼試樣（硬度不小于50 HRC）磁化后，可以采用剩磁法濕法。注意檢測完成前，不要破壞磁痕。有關(guān)磁粉檢驗的各種濕法描述見ASTM E709。通常人們把磁粉浸泡于粘度約為40SUS的煤油或其他輕質(zhì)油中。每升油約含7.7 g非熒光磁粉。退磁時，非螢光磁粉磁懸液的體積分數(shù)應(yīng)為1.0%2.0%，并在符合ASTM標(biāo)準的100 mL刻度的錐形分離管中放置3040 min。有關(guān)錐形分離管的描述見ASTM D96。 作為

20、油基系統(tǒng)的替代系統(tǒng)，可以用水基系統(tǒng)。使用水基系統(tǒng)時，應(yīng)控制蒸發(fā)率。通過加水保持正常液面。6.4 試樣檢驗： 檢驗應(yīng)在良好光照下進行，最好是標(biāo)準的白色熒光燈。為獲得最好的散射效果，應(yīng)使燈的縱軸垂直于試樣縱軸。這樣可以清楚地看到大夾雜物，小一點的夾雜物也可以看到。如果要檢測0.8 mm或更小的夾雜物，可借助于手工放大鏡。至于是由夾雜物產(chǎn)生的磁痕，還是由其他原因，如裂紋、金屬纖維（流線）、碳化物等產(chǎn)生的磁痕，有經(jīng)驗的操作人員能夠進行區(qū)分。記錄試樣表面的磁痕尺寸。 夾雜物產(chǎn)生的磁痕可以用照相、繪制或轉(zhuǎn)入接收器介質(zhì)的方式記錄下來。例如，用氣溶膠或其他方法制成塑料涂層材料溶液，尤其是可以充分利用制備好的吸

21、收紙如染印接受紙或清理膠片（clean out film）。將它們制成各種尺寸，或從攝影棚得到。固定在卡片上的普通透明膠帶也能吸起試樣上的磁粉。轉(zhuǎn)移法速度快，能夠準確地提供低倍率下的檢測結(jié)果，且比檢測曲面用的照相法來得更準確。另外，轉(zhuǎn)移法還能保留磁痕在試樣上的位置，而試樣是與坯料原表面及其中心線有關(guān)的。6.5 結(jié)果表示： 磁粉試驗結(jié)果一般由頻率和嚴重級別數(shù)表示。 頻率是指給定區(qū)域內(nèi)磁痕的總數(shù)。一般此區(qū)域面積為258 cm2。也可由檢測表面單位面積內(nèi)的磁痕數(shù)表示。用頻率和嚴重級別表示每平方英寸內(nèi)夾雜物的方法已被汽車工程師協(xié)會以SAE J41標(biāo)準所采納。參見AMS 2300，AMS 2301，AM

22、S 2303和AMS2304。 嚴重級別數(shù)是根據(jù)AMS 2300，2301, 2303和2304中所列的磁痕寬度來表示的。該值如下：磁痕長度，mm（AMS 2300，2304）           嚴重級別寬度因數(shù)0.40.8（不含0.8）                      20.

23、81.6（不含1.6）                      41.63.2（不含3.2）                      16 3.2 

24、0;                                 256 磁痕長度，mm（AMS 2301，2303）           嚴重級別寬度因數(shù)1.63.

25、2（包含3.2）                      0.53.26.4（包含6.4）                      16.412.8（包含12.8） 

26、                   212.819（包含19）                       41925.4（包含25.4）     

27、                825.438.10（包含38.10）                 16.1 嚴重級別數(shù)是按給定長度的磁痕數(shù)乘以寬度因數(shù)，并將乘積相加得到的。嚴重級別數(shù)由給定區(qū)域的磁痕寬度表示，也可以由檢測表面每單位面積的磁痕寬度表示（見AMS 2300，2301，23

28、03，2304）。 一個熔煉爐次的所有試樣的平均頻率和嚴重級別數(shù)可用來表示該爐次磁粉檢測的結(jié)果。 一個熔煉爐次的頻率和嚴重級別數(shù)可以方便地與另一爐次的值相比較。但要注意比較的是相近尺寸的鋼坯或鋼棒的測試結(jié)果。 如果采用臺階試驗，其結(jié)果應(yīng)與各自直徑有關(guān)。 磁粉檢測結(jié)果也可以用某一規(guī)定區(qū)域內(nèi)磁痕的總長度表示。在上面提到的AMS標(biāo)準中，用每平方英寸內(nèi)的磁痕的長度表示。顯微法7 綜述7.1 顯微法用于測定拋光試樣表面上夾雜物的尺寸、分布、數(shù)量和類型。通過光學(xué)顯微鏡對試樣的檢測，用幾張有代表性的金相照片報告觀察到的夾雜物類型。這種方法沒有統(tǒng)一的報告格式。因而產(chǎn)生了標(biāo)準引用圖的情況，這些圖描述了一組典型夾

29、雜物的特征，將試樣的顯微視場直接與這組圖作比較即可得到檢測結(jié)果。7.2 這里引用的各種圖都出自于JK評級圖和SAE J422中的SAE評級圖。本標(biāo)準就是用這些圖來作準確對比的。其中方法A（最差視場法）、方法D（低夾雜物含量法）和方法E（SAM評定法）用JK評級圖，而方法C（氧化物和硅酸鹽法）用SAE評級圖。ISO 4967用的也是JK評級圖。7.3 由于一張圖不能全面反映出各種夾雜物的類型和形式，因而使用任何一張圖在檢測最普通類型的夾雜物時都會受到限制。故要注意這樣的檢測并不是純粹地研究夾雜物的金相照片。7.4 除了比較（或評級圖）法A、C和D外，還有一種方法B。方法B（長度法）是根據(jù)夾雜物的

30、長度來檢測的。無論夾雜物為何種類型，只要其長度不小于0.127 mm就可以進行評定。用這種方法能得到夾雜物的最大長度和平均長度。此外，金相照片可以用來評定短得無法測量的背景夾雜物。7.5 顯微評定法的優(yōu)點： 可以評定夾雜物的尺寸、類型和數(shù)量。 可以評定極小的夾雜物。7.6 顯微評定法的缺點是評估視場很?。?.50 mm2）。這樣試樣尺寸較小，只能用有限數(shù)量的視場來評定大試樣。如果夾雜物分布不均勻，則由顯微評定法得到的大截面鋼坯上夾雜物的分析結(jié)果就具有偶然性。鋼的最終使用決定了顯微評定結(jié)果的重要性。應(yīng)具有整理評定結(jié)果的經(jīng)驗，以便于在某些應(yīng)用中不夸大夾雜物的重要性。7.7 在評定夾雜物時，無論采用

31、什么方法，很重要的一點是評定結(jié)果僅出自于被檢試樣區(qū)。由于實際的原因，這種試樣與其所代表的鋼的總數(shù)相比是很少的。為獲得夾雜物的評定數(shù)據(jù)，進行足夠數(shù)量的抽樣與選擇正確的試驗方法同樣是很重要的。7.8 對夾雜物來說，不僅在不同熔煉爐次的鋼中不同，就是同一熔煉爐次、甚至是同一鋼坯的不同部位也不同。需要測定夾雜物含量的單位批量的鋼應(yīng)不超過1個熔煉爐次，這是基本常識。選取足夠數(shù)量的試樣以充分代表各種情況。應(yīng)該把正確的抽樣程序列入產(chǎn)品的技術(shù)要求或技術(shù)條件中。對半成品而言，應(yīng)在充分切除廢料之后切取試樣。如果在完成全部檢測后，還無法確認對同一熔煉爐的不同鋼坯和鋼坯不同部位的檢測，則對相當(dāng)重量的鋼來說應(yīng)進行大量試

32、樣的隨機抽樣。一個鋼坯的夾雜物評定結(jié)果即使很精確，也不能代表一個熔煉爐次的結(jié)果。7.9 被測鍛鋼制品的尺寸和形狀對夾雜物的尺寸和形態(tài)影響很大。在鑄造毛坯的軋制和鍛造過程中，夾雜物隨毛坯橫截面的擠壓而延伸和打碎。因此，在報告夾雜物評定結(jié)果時，必須說明用于取樣的鋼坯尺寸、形狀及制造方法。在比較不同鋼中夾雜物時，鋼坯應(yīng)盡可能軋制或鍛造成同一尺寸和形狀。試樣應(yīng)沿縱向或平行于軋制或鍛造方向切取。7.10 為了更容易地獲得可比較的結(jié)果，可以很方便地從更大的鋼坯中鍛造試樣。然后，用與軋制截面上抽樣同樣的方法在鍛造截面上抽樣。注意，應(yīng)從鍛造坯料上節(jié)取足夠長的試樣，否則會有切斜端試樣混入的危險。這種形狀改變的材

33、料將產(chǎn)生一個錯誤的評定結(jié)果。鋸掉鍛料的端頭，從中間取樣有助于避免這種情況的發(fā)生。7.11 這些方法中有幾種方法都是對制備好的試樣表面的規(guī)定區(qū)域進行檢測，而且所有重要夾雜物都應(yīng)記錄，并在結(jié)果中表示出來。因此，對每一個試樣的檢測結(jié)果比金相照片或評級圖能更準確地代表其所含夾雜物。最差視場法的缺點無法獲得這樣的夾雜物評估分布。7.12 為了比較不同熔煉爐次和同一爐次不同部位鋼的夾雜物，其評定結(jié)果應(yīng)表示為一個熔煉爐次不同試樣的夾雜物的平均值。評定夾雜物長度時，最簡單方法就是把每一被檢區(qū)內(nèi)的夾雜物長度相加。然而，最好是不僅得到總長度，還要根據(jù)各自的長度加權(quán)計算夾雜物。也可以表示為最大夾雜物長度和夾雜物總數(shù)

34、。 8 抽樣8.1 為了對一批材料中夾雜物種類進行正確的評定，應(yīng)盡可能選擇具有代表性的試樣，至少應(yīng)檢測 6 個位置的試樣。這里所指的一批材料，是指同時加工和具有相近加工參數(shù)的一批材料。同一批材料只能出自一個熔煉爐次。例如，同一熔煉爐次的一批材料，取樣點宜選在澆注開始、中間和結(jié)束的可用鋼坯上。對連鑄或底注工藝，也應(yīng)對每爐做出類似的抽樣計劃。8.2  對某一爐次、鋼坯或另一批材料，在其取樣位置不明確的情況下，應(yīng)進行更大量的隨機抽樣。8.3  評定結(jié)果是隨鋼坯擠壓量的變化而變化的。對材料驗收或比較不同爐次的夾雜物而言，應(yīng)注意在材料加工的適當(dāng)階段取樣。9 試樣的幾何形狀9

35、.1  用顯微法測定夾雜物時，建議取160mm2的試樣拋光表面。該拋光表面應(yīng)平行于產(chǎn)品的縱軸。另外，扁鋼的取樣截面也應(yīng)垂直于軋制平面；對圓形或管類產(chǎn)品，截面應(yīng)在徑向方向選取。9.2 厚截面產(chǎn)品（截面厚度大于9.5 mm的產(chǎn)品，如鍛件，鋼坯，鋼棒，平板，鋼板和管材）  對寬大的產(chǎn)品，通常選取1/4寬度處的截面。  對圓形截面產(chǎn)品，圖3顯示了在一個直徑為38mm 的截面上切取試樣的方法。從產(chǎn)品上取一厚度為 9.5 mm的圓盤。從該圓盤上切下1/4，如圖3所示，其陰影部分為拋光面。這樣試樣沿產(chǎn)品長度從外到內(nèi)為9.5mm 。  大截面產(chǎn)品，每個試樣應(yīng)取自半徑中點

36、處，見圖4 中陰影部分。試樣拋光面在產(chǎn)品縱向上的長度為 9.5 mm，在垂直于徑向面的方向長度為19 mm，距產(chǎn)品中心和邊緣等距離。這種等距離取樣可減少拋光和檢測的試樣數(shù)量。供檢測用的其他區(qū)域，如中心和表面，也應(yīng)進行檢測，并在結(jié)果中說明。能從50100 mm的圓或方形鋼坯或棒料上取樣最好，也可以使用更大或更小的尺寸，但應(yīng)在結(jié)果中說明。9.3 薄截面產(chǎn)品（截面厚度不大于9.5 mm，如鋼帶，鋼板，棒料，線材和管材）按下列規(guī)定切取縱截面試樣。 橫截面厚度為 0.959.5 mm，應(yīng)從同一抽樣坯上制取足夠數(shù)量的試片制成一個約 160 mm2的拋光試樣表面。（如：厚1.27 mm的板，沿板的寬度方向均

37、勻地選取 7 到 8 個縱向試片做成一個試樣）。 橫截面厚度小于 0.95 mm，從每個抽樣位置取10 個縱向試片制成一個適當(dāng)?shù)膾伖庠嚇颖砻妗＃ǜ鶕?jù)材料厚度和試片長度的不同，試樣的拋光面積可以小于160mm2。由于鑲鉗 10 個以上的試片存在的實際困難，可考慮減小試樣面積）。注意用比較法A， C ， D 和 E 時，試樣橫截面的厚度應(yīng)不小于規(guī)定的最小值。因此，方法A，D 和 E用試樣的最小厚度為 0.71 mm，方法C 為 0.79 mm。更薄的截面應(yīng)用其他評定方法。10 試樣的制備10.1 試樣應(yīng)是拋光的、顯微鏡下平整的，以便清晰地顯示夾雜物的尺寸和形態(tài)。為獲得令人滿意的評定結(jié)果，試樣的拋光

38、面不應(yīng)有人為的凹坑、雜質(zhì)（如拋光粉）和擦傷。試樣拋光時，夾雜物上不能形成凹坑、變形或模糊不清。試樣拋光后應(yīng)進行檢驗，不應(yīng)留有任何以前腐蝕（如果曾有過的話）過的痕跡。建議將ASTM E3 和ASTM E768 中的程序列于其后。10.2 如果試樣無法滿足 10.1 中敘述的拋光條件，則試樣拋光前應(yīng)進行熱處理，使之達到所能達到的最大硬度。要采取必要措施消除熱處理造成的影響，如氧化皮，脫碳等。這部分內(nèi)容供可熱處理的碳鋼、低合金和不銹鋼參考。11 準確度和偏差11.1 不同試驗室所做的 JK 評估研究表明，在對夾雜物的確認上常存在一個問題，主要是如何區(qū)分A類（硫化物）和C 類（硅酸鹽）可變形氧化物。這

39、樣，JK 評估的準確度受到嚴重影響。方法A，C，D的準確度受夾雜物含量的影響。隨著夾雜物含量的增加，這種評估的準確度下降。11.2 按評級圖I-r，嚴重級別等級評定到0.5 的鋼，用最差視場法評定通常在嚴重級別數(shù)±1的區(qū)間內(nèi)是準確的，對低含量夾雜物的鋼來說，也可能嚴重級別數(shù)在±0.5內(nèi)才是準確的?？偟膩碚f，對B和D型夾雜物的評定準確度比A和C 型的高。而且，不論夾雜物為何種類型，厚度小的總比厚度大的準確。11.3 按評級圖I-r，嚴重級別數(shù)必須評定為整數(shù)的鋼，其最高別級數(shù)只能達到±2 ，準確度通常較差。在考慮A、C 型夾雜物與 B、D 型夾雜物，厚度小的與厚度大的

40、夾雜物的評定準確度時，具有與上述相同的趨勢。如果夾雜物被誤判，則誤差就更大了。用方法D測得的夾雜物視場數(shù)的準確度不如用最差視場法的。一個好的、準確的評估方法需要進行大量的嘗試。11.4  S型夾雜物（可變形氧化物）的誤判會嚴重影響方法C的準確性。除此之外，低夾雜物含量的鋼的嚴重級別數(shù)相差不超過±1個單位，高含量的鋼不超過±2個單位。評級圖所示的方法C僅用于檢測氧化物，不能檢測硫化物。11.5 用評級圖I-r評定的準確度通常符合圖表嚴重級別數(shù)增量（the chart severity increments），但在某些情況下略為偏高。夾雜物含量極低的鋼，其嚴重級別數(shù)可

41、能在最小值（1/2）以下，此時用自動圖像分析法（如ASTM E1122和E1245所述）更好。注意顯微法A和D規(guī)定了夾雜物的最小可測尺寸；這樣，視場內(nèi)或試樣中可能含有可辨認、但無法評定的夾雜物，因為它們小于一個非零的最小值。12     方法A（最差視場法）12.1 簡介這個試驗要求在放大100倍的情況下觀察160 mm2的試樣拋光區(qū)。這一視場相當(dāng)于一個邊長為0.71 mm、面積為0.5 mm2的正方形試樣表面（見圖5）。將每個0.5 mm2的視場與評級圖I-r作比較，對A、B、C、D類夾雜物，按細系和粗系，找出最高的嚴重級別數(shù)的視場。每一個被檢試樣都應(yīng)

42、該報告這些最差視場的嚴重級別數(shù)。12.2 程序： 可在兩種獲取0.5 mm2正方形視場的方法中任選一種。一種是將放大100倍的夾雜物顯微圖像投影到可視屏幕上，該可視屏幕上有一邊長為71.0 mm正方形標(biāo)識區(qū)。另一方法是在顯微鏡上劃出該正方形區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)直接觀察視場（見圖5）。 首先，用不可擦除的標(biāo)識器或硬質(zhì)合金劃線器在試樣表面劃出檢測區(qū)。把試樣放在顯微鏡載物臺上，開始對檢測區(qū)內(nèi)每個視場的檢測。把視場與評級圖-r加以比較，對每類夾雜物（A、B、C、D型），按細系和粗系記錄與最差視場相符合的評級圖-r的級別數(shù)為03的整數(shù)。（級別數(shù)大于3.0時，見表1）。這里重要的一點是如果某區(qū)域的級

43、別數(shù)居于兩個級別數(shù)之間，此時其值應(yīng)四舍五入到小的級別數(shù)。例如，使用評級圖-r時，某個區(qū)域幾乎不含夾雜物，或者夾雜物長度小于級別數(shù)1，則記為0。表1  方法A、D和E的最小級別數(shù)A,B級別數(shù)放大100倍的視場中夾雜物的總長度，最小值mm視場中夾雜物數(shù)量，最小值A(chǔ)型B型C型D型C1/23.71.71.81112.77.77.641½26.199243.634.332.0162½64.955.551.025389.882.274.6363½118.1114.7102.9494149.8153.0135.9644½189.8197.3173.78152

44、23.0247.6216.3100A表中的長度值適用于自動評定法，尤其是在最小級別數(shù)為1/2時，手工檢測準確度很低。D型夾雜物數(shù)量也作了修改，數(shù)量大的修改也大，因為這些數(shù)已經(jīng)超出了材料驗收標(biāo)準。BVanderVoort,G.F,和Wilson,R.K.,“非金屬夾雜物和ASTM委員會E-4，”標(biāo)準化新聞，第19卷，1991年5月，第2837頁。CD型夾雜物的最大縱橫比為5:1。 移動載物臺，觀察相鄰區(qū)域，并重復(fù)比較程序。繼續(xù)此過程，直到試樣拋光區(qū)均被掃描。典型的掃描路線見圖6。 確定夾雜物級別數(shù)用的最小長度（對D型夾雜物為最少個數(shù)）打印在評級圖-r和列于表1中。劃分細系和粗系的夾雜物寬度參數(shù)列于表2。夾雜物沿長度方向由細變粗時，夾雜物應(yīng)歸為最能代表其粗細的一類。就是說，夾雜物有一大半長度