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钢材常见的质量问题有哪些

作者:山东文昌祥金属材料有限公司 时间:2019-02-26 17:06 次浏览

钢材常见质量问题有三种:一、表面质量缺陷1、表面裂纹:指钢材表面呈直线形的裂纹现象,一般应与锻造或轧制方向一致。形成原因:主要是因为在加工(锻造、轧制、热处理调质)过程中因表面过烧、脱碳、疏松、变形和内应力过大以及表面硫、磷杂质含量较多而产生的发纹、热裂纹和冷裂纹。表面裂纹可以通过肉眼观察、酸洗、磁粉探伤、着色检验和金相等方法检验出来。在确认裂纹时,必须注意区分钢材表面的氧化皮本身质脆疏松经过轻微弯曲而呈现的裂纹,而钢材本身并没有裂纹。2、重皮与折叠:钢材表面黏结的呈舌状或鳞状的金属薄片,在局部表面形成重叠,有明显的折叠纹。形成原因:在热加工过程中由于钢坯上的飞边、毛刺、凹陷、夹杂物、皮下气孔和表面疏松等,在热变形时金属流变,开口于表面形成重皮与折叠。3、耳子:指钢材表面沿轧制方向延伸的凹起。形成原因:轧机孔型间隙过大,使钢材表面沿孔隙形成凸起。4、刮伤:也叫划伤,指钢材表面在外力作用下呈直线或弧形的沟痕(可见到沟底)。二、内部缺陷1、偏析:实际上是钢中化学成分不均分现象的总称。在酸浸试样上,当偏析是易蚀物质或气体夹杂聚集是呈颜色深暗、形状不规则、略显凹陷、底部平坦,并有很多密集微孔的斑点,若为抗蚀元素聚集,则呈颜色浅淡,形状不规则,比较光滑的微凹斑点。根据偏析出现的位置和形状,通常把它们归纳为以下几类:①中心偏析:出现在中心部分,呈形状不规则的深暗斑点。②锭型偏析:集中在一条宽窄不同、具有原钢锭横截面形状(一般为方形)的闭合带上的深暗色斑点,所以锭型偏析也叫方框偏析。③点状偏析:斑点一般较大,呈颜色较深、略显凹陷的图形,椭圆形或瓜子形。一般分布的,称为一般点状偏析:分布在钢材边缘部分的,叫做边缘点状偏析。形成原因:偏析是在钢锭浇注凝固过程中,由于选择结晶和扩散作用引起某些元素的聚集。偏析是一般生产情况下无法避免的。2、疏松:钢材内部的孔隙,这种孔隙在低倍样上一般呈现不规则多边形,底部尖狭的凹坑,通常多出现在偏析斑点之内。严重时,有连成海绵状的趋势。根据疏松分布的情况把它们分为中心疏松和一般疏松两大类:①中心疏松:在低倍试样中心部位呈集中的空隙和暗黑小点。纵向断口上呈轻微夹层,在显微镜下可以看到中心疏松处珠光体增多,说明中心疏松处含碳量增多。②一般疏松:在低倍试样上组织致密,呈分散的小孔隙和小黑点。孔隙多呈不规则的多边形或图形,分布在除了边沿部分以外的整个断面上。中心疏松一般出现在钢锭头部和中部,和一般疏松的区别在于分布在钢材断面和中心部位而不是整个截面。通常含碳量越高的钢中,中心疏松越严重。形成原因:钢锭在凝固过程中,由于晶间部分低熔点物质最后凝固收缩和放出气体产生空隙,而在热加工过程中未配焊管。在钢中,轻微的偏析,较高的疏松级别是可以允许存在的。3、夹杂:夹杂分金属夹杂和非金属夹杂。①金属夹杂:主要是浇铸过程中,金属条、片、块误落入钢锭模内或在冶炼末期加入的铁合金块等未及熔化所形成的缺陷,在低倍样上,多呈现边缘清晰,颜色与周围显著不同的几何形状。②非金属夹杂:在浇注过程中,没有来得及浮出的熔渣或剥落到钢水中的炉衬和浇注系统内壁的耐火材料等,较大的非金属夹杂物很好辨认,而较小的夹杂腐蚀后剥落,留下细小的圆形小孔。4、缩孔:在低倍样上,缩孔位于中心部位,其周围常是偏析、夹杂或疏松密集的地方,有时在腐蚀前就可以看到洞穴或缝隙。腐蚀后孔穴部分变暗,呈不规则褶皱的孔洞。形成原因:钢锭浇注时,最后凝固的部分(心部)钢液凝固收缩后得不到填充而遗留的宏观孔穴,缩孔主要形成在钢锭头部(帽口端)。5、气泡:在低倍样上,是与表面大致垂直的裂缝,附近略有氧化和脱碳现象,在表面以下的位置存在称为皮下气泡,较深的皮下气泡称为针孔。形成原因:钢锭浇注过程中所产生的气体和放出的气体造成的缺陷。6、裂纹:在低倍样上,轴心位置沿晶间开裂,成蛛网状,严重时呈放射状开裂。形成原因:主要是两种,一种是钢锭在凝固冷却时,由于某种原因而产生的内部撕裂,在锻轧过程中未能焊合;另一种则由于锻造不当而产生的内部开裂。7、白点:在低倍样上呈细短的裂缝,一般集中在钢材的内部,在厚度20-30mm表面层内几乎没有,因为裂纹不易区分,应补作断口试验予以验证。白点在断口上显示为粗晶粒状的银亮白点。形成原因:一般认为是氢和组织应力的作用,就是氢气脱析集到疏松微孔中产生巨大压力和钢相变时所产生的局部内应力联合造成的细小裂缝。三、外形尺寸缺陷1、尺寸起差:包括钢材的长度、直径、厚度、正负公差、修磨深度、宽度等尺寸不符合订货标准的要求。2、椭圆度:指圆形截面的钢材截面上最大最小直径之差。3、弯曲度:钢材在长度和宽度方向不平直,不同材料的弯曲度有不同的名称,型材以弯曲度表示;板、带则以镰刀弯、波浪弯、飘曲度表示。4、扭转:条形钢材沿轴向扭成螺旋状。

1.按冶炼方法分类。按照冶炼方法和设备的不同,工业上用钢可分为平炉钢、转炉钢和电炉钢三大类,每一大类还可按其炉衬材料的不同,分为酸性和碱性两类。(1)平炉钢:一般属碱性钢,只有在特殊情况下,才在酸性平炉里炼制。(2)转炉钢:除可分为酸性和碱性转炉钢外,还可分为底吹、侧吹、顶吹转炉钢。这两种分类,又经常混合起来使用。(3)电炉钢:分为电弧炉钢,钢、真空和钢电渣电炉钢等。工业上大量生产的,主要是碱性电弧炉钢。按脱氧程度和浇注制度的不同,可分为沸腾钢、镇静钢、三类。2.按化学成分分类。按化学成分可以把钢分为碳素钢和合金钢两大类。(1)碳素钢:根据含碳量不同,大致可分为:低碳钢——含碳量小于0.25%的钢。中碳钢——含碳量在0.25%~0.60%之间的钢。高碳钢——合碳量大于0.60%的钢。此外,含碳量小于0.04%的钢又称工业纯铁。(2)根据钢中合金元素的总含量不同,大致可分为如下三种合金钢:——合金元素总含量小于5%的钢。中合金钢——合金元素总含量在5%~10%之间的钢。——合金元素总含量大于10%的钢。根据钢中所含合金元素的种类,又可分为二元合金钢、三元合金钢以及多元合金钢等钢种,如锰钢、铬钢、硅锰钢、铬锰钢、铬钼钢、钒钢等多类。3.按品质分类。根据钢中所含有害杂质的多少,工业上用钢通常分为普通钢、优质钢和高级优质钢三大类。(1)普通钢:一般含硫量不超过0.050%,但对酸性转炉钢的含硫允许适当放宽,属于这类的如,按技术条件又可分为:甲类钢——只保证机械性能的钢。乙类钢——只保证化学成分,但不必保证机械性能的钢。特类钢——既保证化学成分,又保证机械性能的钢。(2)优质钢:在结构钢中,含硫量不超过0.045%,含碳量不超过0.040%,在工具钢中含硫量不超过0.030%,含碳量不超过0.035%。对其它杂质,如铬、镍、铜等的含量都有一定的限制。(3)高级优质钢:属于这一类的一般都是合金钢。钢中含流量不超过0.020%,含碳量不超过0.030%,对其它杂质的含量要求更加严格。除以上三种外,对于具有特殊要求的钢,还可列为特级优质钢,从而形成四大类。4.按用途分类。根据用途的不同,工业用钢可分为以下三大类:(1)结构钢:按照其不同用途又可分为:建造用钢——如用来建造格栅钢结构、船舶、厂房结构及其它建筑用的各种型钢以及普通用钢。机械制造用钢——主要用于制造机器或其它机械零件用钢。这类钢中,对含碳量0.1%-0.3%的并需经后可使用的钢,称渗碳钢。对于含碳量在0.3%-0.6%的并需经淬火及后使用的钢称为调质钢。弹簧钢和轴承钢——主要是制造机械设备零件用钢,所以大家都习惯地将它们列为机械制造用的结构钢一类。不过这两种钢各有专门的用途,含碳量都比较高,因而常常单独地把它们列为一类。(2)工具钢:工具钢是用以制造各种工具用的高碳钢与中碳优质钢,包括碳素工具钢。和高速工具用钢等。工具钢还可以按其具体的用途分为:刀具用钢、量具用钢、模具用钢等。(3)特殊性能的钢:是具有特殊物理和化学性能钢的总称。包括不诱耐酸钢、耐热不起皮钢、、等。


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