標(biāo)準(zhǔn)對(duì)金相檢驗(yàn)項(xiàng)目要求分析

時(shí)間：2021-03-01作者：深圳市訊科標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司瀏覽：138

 為查明不同國(guó)家的鋼鐵標(biāo)準(zhǔn)為什么會(huì)有這樣顯著的差別，首先查閱了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)金相檢驗(yàn)要求的演變歷史。GB 699-1965《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號(hào)和一般技術(shù)條件》中規(guī)定的金相檢驗(yàn)項(xiàng)目有斷口、低倍組織、脫碳、夾雜物、顯微組織、淬透性及晶粒度，比現(xiàn)行的GB/T 699-2015要求的項(xiàng)目還要多。




      可見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)要求金相檢驗(yàn)項(xiàng)目多是制定標(biāo)準(zhǔn)的習(xí)慣造成的，幾十年來(lái)，雖然標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過(guò)多次修訂，要求的金相檢驗(yàn)項(xiàng)目有所減少，有的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于某些項(xiàng)目注明了制造方能夠保證質(zhì)量的情況下可以不檢，如GB/T 18254-2016中規(guī)定“供方若能保證退火斷口合格，可不進(jìn)行檢驗(yàn)”，GB/T 1222-2016中規(guī)定“如供方能保證低倍組織合格，可采用超聲波檢驗(yàn)法或其他無(wú)損探傷法代替酸浸低倍檢驗(yàn)”。說(shuō)明有一些*認(rèn)識(shí)到標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的一些金相檢驗(yàn)項(xiàng)目是不合理的，其對(duì)保證產(chǎn)品的質(zhì)量效果不明顯，反而降低了生產(chǎn)效率，提高了成本。可是因?yàn)檫€有很多*認(rèn)為多一些金相檢驗(yàn)項(xiàng)目雖然會(huì)對(duì)生產(chǎn)效率和成本造成一些損失，但可以較好地保證產(chǎn)品質(zhì)量，而反對(duì)減少金相檢驗(yàn)項(xiàng)目，使得標(biāo)準(zhǔn)目前仍然保留著一些不合理的金相檢驗(yàn)項(xiàng)目。

 

      要分析標(biāo)準(zhǔn)中的一些金相檢驗(yàn)項(xiàng)目是否合理、有效，一方面需要分析從20世紀(jì)50~60年代開(kāi)始制定鋼鐵產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)(冶標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn))到現(xiàn)階段鋼鐵生產(chǎn)設(shè)備、工藝、技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量水平發(fā)生的變化，另一方面需要通過(guò)近幾十年發(fā)展起來(lái)的體視學(xué)理論和方法分析這些檢驗(yàn)項(xiàng)目是否能有效保證產(chǎn)品質(zhì)量。20世紀(jì)50~60年代，國(guó)內(nèi)的鋼鐵生產(chǎn)主要采用模鑄工藝，采用爐外精煉的產(chǎn)品也不多，而目前連鑄工藝是主流，爐外精煉技術(shù)也已被廣泛采用。

 

     首先模鑄工藝的低倍檢驗(yàn)作用與連鑄工藝的不同。對(duì)于模鑄鋼錠軋制的鋼坯，低倍檢驗(yàn)方法可以有效檢驗(yàn)縮孔是否切除干凈，因?yàn)槟ｈT鋼錠的縮孔總是在鋼錠的頭部，模鑄的縮孔中會(huì)有鋼渣，如果未能切除干凈會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢。而連鑄的縮孔在連鑄坯中的位置是隨機(jī)的，且縮孔中沒(méi)有鋼渣，在后續(xù)的軋制過(guò)程中會(huì)焊合，不會(huì)像模鑄縮孔那樣導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢。ASTM標(biāo)準(zhǔn)對(duì)5類鋼鐵產(chǎn)品都沒(méi)有要求低倍檢驗(yàn)。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中不規(guī)定低倍檢驗(yàn)并不意味著鋼廠不需要做低倍檢驗(yàn)，而是表明低倍檢驗(yàn)的直接目的不是控制產(chǎn)品質(zhì)量，而是監(jiān)測(cè)設(shè)備和工藝狀況。具體來(lái)說(shuō)大致可分為兩種情況：一是通過(guò)連鑄坯低倍檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)連鑄設(shè)備和工藝狀況是否正常。為此，應(yīng)檢驗(yàn)裂紋、柱狀晶、枝狀晶、等軸晶區(qū)、縮孔(中孔)、氬氣泡、針孔、急冷層，定期對(duì)連鑄坯進(jìn)行抽檢，可規(guī)定不同班次對(duì)不同部位取樣進(jìn)行檢驗(yàn)，如早班取頭部樣，中班取中部樣，夜班取尾部樣。二是對(duì)經(jīng)過(guò)軋制的半成品坯進(jìn)行低倍檢驗(yàn)，以對(duì)連鑄設(shè)備和工藝進(jìn)行監(jiān)測(cè)。如果采用類似于ASTM E381中對(duì)連鑄產(chǎn)品的線性和圓形缺陷采用的定量評(píng)定方法，可以通過(guò)在半成品甚至成品上的檢驗(yàn)來(lái)部分代替連鑄坯檢驗(yàn)，從而降低損耗和成本，同時(shí)可評(píng)估軋制設(shè)備和工藝是否有問(wèn)題。應(yīng)檢驗(yàn)裂紋、縮孔、中心疏松、一般疏松、中心偏析、白亮帶、樹(shù)枝晶、等軸晶、柱狀晶、夾渣。上述低倍檢驗(yàn)不是產(chǎn)品的檢驗(yàn)項(xiàng)目，不需要每爐鋼都進(jìn)行檢驗(yàn)。

 

其次沒(méi)有爐外精煉工序的鋼與有爐外精煉工序的鋼中夾雜物含量也有差別。有爐外精煉工序生產(chǎn)的鋼中硫和氧元素含量會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)**沒(méi)有爐外精煉工序鋼的，夾雜物含量自然會(huì)大幅度降低，對(duì)于采用爐外精煉工序生產(chǎn)的鋼按照沒(méi)有爐外精煉工序鋼的夾雜物指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)和評(píng)判，從保證產(chǎn)品質(zhì)量的角度來(lái)看顯得比較不合邏輯，且因?yàn)殇撹F產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)中夾雜物檢驗(yàn)項(xiàng)目和判據(jù)參考的是半個(gè)世紀(jì)前的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際上是用幾十年前不經(jīng)精煉的鋼的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)判現(xiàn)在經(jīng)過(guò)精煉鋼的純凈度，同樣比較不合理。值得注意的是雖然有很多實(shí)例證明宏觀夾雜物能夠給產(chǎn)品性能造成嚴(yán)重影響，會(huì)造成產(chǎn)品報(bào)廢甚至引發(fā)事故，但是這種夾雜物是隨機(jī)分布在鋼材中的，采用常規(guī)的金相檢驗(yàn)方法在試樣檢驗(yàn)表面發(fā)現(xiàn)的概率較低，所以常規(guī)金相檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)宏觀夾雜物不僅無(wú)效，而且通常會(huì)得到將不合格產(chǎn)品判為合格的誤導(dǎo)性檢測(cè)報(bào)告；常規(guī)金相檢驗(yàn)方法雖然能夠檢出內(nèi)生的顯微夾雜物，但是現(xiàn)在經(jīng)過(guò)爐外精煉工序生產(chǎn)的鋼材中內(nèi)生夾雜物含量已經(jīng)很低，通常不會(huì)對(duì)鋼材的常規(guī)力學(xué)性能產(chǎn)生顯著影響，除了軸承鋼等少數(shù)特殊鋼種外，檢驗(yàn)夾雜物對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量沒(méi)有明顯的貢獻(xiàn)，卻降低了生產(chǎn)效率、增加了成本。

 

自20世紀(jì)50年代SALTYKOV C A發(fā)表了《體視金相學(xué)》后，國(guó)內(nèi)學(xué)者也發(fā)表了一系列體視學(xué)專著，介紹了體視學(xué)的理論和方法，使得體視學(xué)發(fā)展成為一門能夠通過(guò)觀測(cè)面的測(cè)量推算金屬立體空間中情況的理論和方法。采用體視學(xué)方法分析計(jì)算可以證明，對(duì)于經(jīng)爐外精煉、純凈度好的鋼材，采用常規(guī)金相制樣、低倍酸蝕、斷口或者塔形檢驗(yàn)方法能夠在試樣表面發(fā)現(xiàn)宏觀夾雜物的概率較小 ，即使檢驗(yàn)人員非常認(rèn)真地檢驗(yàn)試樣觀測(cè)面，也會(huì)在檢出1爐鋼的宏觀夾雜物的同時(shí)至少會(huì)伴隨著999爐有宏觀夾雜物的鋼未能檢出，所以這些檢驗(yàn)方法不僅是無(wú)效的，還可能會(huì)給相信檢測(cè)報(bào)告的人造成誤導(dǎo)(不合格產(chǎn)品被報(bào)告為合格產(chǎn)品的概率**過(guò)99.9%)。

 




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