鋼基體變形夾雜物形狀分類復合結構檢測顯微鏡
鋼基體變形后的夾雜物形狀分類
夾雜物在鋼的熱加工和冷加工過程中變形,F在已經利用變形
后夾雜物的形狀進行了許多分類。下面就是一個常用的例子。
熱加工前及期間,如果夾雜物的化學成分基本均勻,且為玻璃
相,沒有大量堅硬的結晶相析出,而且在熱加工過程中能被拉長,
那么這類夾雜就被分為A類。那些嵌入在伸長的玻璃基體中,尺寸
小、堅硬的結晶態夾雜也被列為A類。典型的例子是低熔點MnS和硅
酸鹽。
熱軋溫度下由脆性相和某些塑性相組成的夾雜物在熱軋過程破
碎成不連續碎片條痕。這種夾雜被分類為B類。夾雜物中脆性相的
起因為:(1)液態夾雜物冷卻過程的相分離;(2)脆性顆粒和塑性顆
粒的聚合導致復合結構的形成;或(3)固態夾雜物顆粒表面轉變成
可變形的外殼。鋁酸鹽和硅酸鹽的軟化溫度接近或高于熱軋溫度,
它們就屬于這類。
第三類夾雜是由鋼液中初期固體顆粒聚合的簇狀物組成,以簇
狀物形態留在凝固組織中。氧化鋁簇狀物就是這類夾雜的一個典型
。熱軋時,如果鋼中的簇狀物在熱軋溫度下不變形,那么它們將沿
軋制方向碎裂成尺寸較小的聚合物(由初期固體顆粒聚合而成),并
呈條狀分布。一種極端的情況,尺寸較小聚合物之間的距離變得相
當大,在有限的顯微鏡視覺范圍內只能看到單一的聚合物出現,這
樣夾雜物歸為C類。
正如前面所提過的,鋼液中的A類夾雜和許多B類夾雜是以球形
出現,而一些B類夾雜和大多數C類夾雜則分別呈現不規則塊狀和簇
狀。經常發生A、B、C三類夾雜中兩種或三種結合在一起,以復合
物的形式共存于鋼中。
由于夾雜物的形狀在一定程度上受鋼基體壓縮比和熱加工溫度
的綜合影響,因此,上面的夾雜物分類或多或少帶有隨意性。
盡管夾雜物的數密度相當高,但如此小的夾雜只要在鋼中能保
持均勻分布,對大多數產品的性能幾乎不產生危害。但問題是這些
小顆粒夾雜有碰撞、聚合和形成簇狀物的趨勢,這樣一來其尺寸就
會超過臨界尺寸,進入結晶器后較終會被凝固坯殼捕獲。
鋼液經Al脫氧和精煉后,其中夾雜物的尺寸取決于體系攪拌能
的耗散率、攪拌時間和攪拌模式等。正常工藝操作條件下,可以防
止外來夾雜的過度卷入,外來夾雜物的較大尺寸也就是100~200μ
m。剛脫氧后的一次夾雜經受了聚合和長大,這樣的原生夾雜尺寸
也與外來夾雜處在同一個數量級。