Avaliação e classificação de inclusões não{0}}metálicas em aço

Avaliação e classificação de inclusões não{0}}metálicas em aço

Inclusões não{0}}metálicas são substâncias heterogêneas inevitáveis ​​formadas durante os processos de fundição, desoxidação e solidificação do aço, incluindo óxidos, sulfetos, silicatos e inclusões compostas. Embora o conteúdo seja baixo, eles afetam seriamente a isotropia, tenacidade, resistência à fadiga, resistência ao desgaste e desempenho de soldagem dos materiais de aço. Inclusões não{3}metálicas excessivas ou superdimensionadas causarão concentração de tensão, reduzirão a continuidade estrutural e induzirão facilmente rachaduras internas e falhas por fadiga durante o processamento e serviço. Portanto, a inspeção microscópica precisa e a classificação padronizada de inclusões não{5}}metálicas são itens essenciais para avaliação da qualidade do aço, aceitação de materiais e certificação de materiais de engenharia-de alto padrão.

1. Classificação de inclusões não{1}}metálicas em aço

De acordo com os padrões nacionais e internacionais de inspeção de aço, as inclusões não{0}}metálicas são divididas principalmente em quatro categorias principais, que são classificadas e avaliadas separadamente em testes de classificação reais:

Tipo A (inclusões de sulfeto)
Principalmente sulfeto de manganês e outras fases compostas de sulfeto, apresentando faixa cinza ou distribuição alongada ao longo da direção de laminação. As inclusões de sulfeto têm certa plasticidade, que formam facilmente uma longa distribuição de tiras após a laminação, reduzem a tenacidade transversal e a ductilidade do aço e afetam o desempenho de dobra a frio e estampagem dos materiais.

Tipo B (inclusões de alumina)
Inclusões densas de óxido duro compostas principalmente de alumina, aparecendo como distribuição-em forma de cadeia, granular ou agrupada. Essas inclusões são duras e quebradiças, não podem ser deformadas durante a laminação e são fáceis de se tornarem fonte de micro-fissuras, reduzindo seriamente a vida à fadiga e a resistência ao impacto do aço.

Tipo C (inclusões de silicato)
Inclusões plásticas compostas de silicato, distribuídas em faixas irregulares e formato de bloco. As inclusões de silicato têm distribuição morfológica desigual, o que causará propriedades mecânicas locais inconsistentes do aço e afetará a estabilidade do processamento de produtos de aço de alta-precisão.

Tipo D (inclusões de óxido globular)
Partículas finas de óxido esféricas dispersas ou quase{0}}esféricas, com tamanho de partícula pequeno e distribuição aleatória. Embora o tamanho de partícula única seja pequeno, a quantidade excessiva ainda reduzirá a compactação e a uniformidade estrutural da matriz de aço.

2. Princípio Básico da Inspeção de Classificação de Inclusão

A avaliação-de inclusão não metálica adota o método de análise microscópica de microscópio metalográfico. Após amostragem padrão, retificação e polimento de amostras de aço, a observação do campo de visão, estatísticas de comprimento, medição de largura e contagem de quantidade são realizadas sob ampliação padrão. O grau de qualidade é determinado de acordo com as características morfológicas, comprimento máximo, comprimento total de distribuição e densidade de partículas das diversas inclusões.

O julgamento da classificação é baseado na comparação entre os parâmetros de detecção reais e os gráficos de classificação padrão. Quanto maior o grau, mais grave será o grau de poluição por inclusão e pior será a pureza da microestrutura interna do aço.

3. Processo padrão de inspeção e classificação

Para garantir a precisão e a consistência dos resultados da classificação de inclusão, implementamos procedimentos padronizados de testes de circuito-fechado em estrita conformidade com os padrões internacionais ISO 4967 e ASTM E45:

Amostragem Padrão
Selecione posições representativas de lotes de chapas de aço, tubos de aço ou perfis para amostragem. A superfície de amostragem é perpendicular ou paralela à direção de laminação de acordo com os requisitos padrão para garantir que o estado de distribuição de inclusão possa ser verdadeiramente refletido.

Preparação de Amostras
Corte completo, incrustação, retificação e polimento espelhado para garantir a ausência de arranhões, corrosão e defeitos artificiais na superfície metalográfica, evitando interferência na observação microscópica.

Observação e varredura microscópica
Observe vários campos de visão sob ampliação padrão, atravesse toda a superfície de inspeção, registre a morfologia, tamanho e distribuição dos quatro tipos de inclusões A/B/C/D, um por um, e retenha imagens metalográficas originais.

Estatísticas de dados e avaliação de notas
Conte o comprimento único máximo, o comprimento cumulativo total e a densidade de distribuição de partículas de cada tipo de inclusão, compare com os diagramas de classificação padrão, determine o grau de poluição de cada tipo de inclusão, respectivamente, e forme uma conclusão abrangente de avaliação de pureza do material de aço.

Revisão de Resultados e Emissão de Relatório
Os dados e imagens do teste são revisados ​​profissionalmente e um relatório de teste de classificação de inclusão padronizado é emitido para realizar uma avaliação de qualidade rastreável.

4. Base de julgamento de classificação internacional

Nossa-avaliação de inclusão não metálica está em total conformidade com os principais padrões internacionais do setor:

ISO 4967– Determinação do conteúdo de inclusões não{0}}metálicas no aço – Método micrográfico usando diagramas padrão

ASTM E45– Métodos de teste padrão para determinar o teor de inclusão do aço

De acordo com o sistema padrão, cada tipo de inclusão é dividido em diferentes séries. Os indicadores de classificação abrangem séries finas e séries espessas, que avaliam respectivamente inclusões finas dispersas e inclusões concentradas de grande-tamanho, realizando uma avaliação precisa multi-dimensional da pureza interna do aço.

5. Impacto de Engenharia do Grau de Inclusão

O grau de inclusões não{0}}metálicas determina diretamente o nível de aplicação dos materiais de aço:

Poluição de inclusão-de baixo graurepresenta alta pureza de material, estrutura interna uniforme, excelente tenacidade, resistência à fadiga e desempenho de processamento, adequado para equipamentos-de última geração, engenharia de pontes, vasos de pressão, aço naval e peças estruturais de carga dinâmica.

Nota de inclusão excessivalevará à diminuição da resistência ao impacto, à baixa resistência à fadiga, à facilidade de trincas durante a flexão e à estampagem e ao desempenho de soldagem instável, que não pode atender aos altos-padrões de engenharia e aos requisitos de serviço-de longa vida.

6. Resumo do controle de qualidade

A classificação de inclusão não{0}}metálica é um índice técnico importante para medir a qualidade metalúrgica interna e a pureza estrutural do aço. A avaliação microscópica científica e padronizada pode identificar com eficácia o nível de micro-defeitos internos do aço, julgar com precisão o grau de qualidade do material e fornecer uma base de aceitação confiável para entrega de aço e aplicação de engenharia.

Por meio de testes metalográficos rigorosos e controle de classificação de inclusão padronizado, garantimos que todos os materiais de aço exportados tenham alta compactação interna, microestrutura uniforme e excelente estabilidade mecânica, além de fornecer continuamente matérias-primas de aço de alta-pureza e alta{1}}confiabilidade para projetos de engenharia de alto{2}}padrão global.