【正文】 nmetallic inclusions as often as the birthplace of microcracks and one in which plays an important role, its expression is make steel and elongation area reduction reduced. Particle inclusion often as source of stress concentration, in lower 河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 steel impact toughness values of the steel and the brittle transition temperature rise. 3) of the inclusions steel fatigue performance influence Steel for inclusion in the influence of the fatigue performance of one of the main factors of inclusion is deformation capacity. If the inclusions deformation capacity is low, the steel basic and inclusion in the interface may generate micro cracks, the fine cracks had bee the birthplace of fatigue crack. 4) inclusion of steel pressure influence on the performance of the processing Except in steel exist on a low melting point from the steel inclusions in the thermal deformation processing may result when the hot fragile phenomenon, nonmetallic inclusions in steel can reduce steel at room temperature of plastic and must make the cold steel deformation property damage. 5) inclusion of steel corrosion resistant performance influence The corrosive medium in work or surface is attached to the corrosive medium of steel parts, when the surface of existing nonmetal inclusions, due to nonmetallic inclusions and steel substrate electrode parts of a different corrosion micro cell [37], will be in nonmetallic inclusions in the boundary of the steel basic and electrochemical corrosion occurred. 6) inclusion of influence on the performance of the steel heat treatment Nonmetal inclusions in steel is usually heattreatment quenching cracking when the one of the main reasons. This is because inclusion in steel destroyed the continuity. 7) inclusion of steel welding performance influence Nonmetallic inclusion of steel welding influence on the performance of the main product is easy to cause in the weld seam or heat affected zone crack. Steel of the nonmetallic inclusions in the study Good quality of metal materials not only meet the technical standard chemical position of requirements, nonmetallic inclusions in the material also wants as far as possible less, because even a small amount of nonmetal inclusion also can affect the mechanical properties of the metal, reduce the material quality. These slab of the nonmetallic inclusions destroyed the continuity of the steel and dense sex, the quality of the products of metal has a very important impact. In the continuous casting slab more nonmetallic inclusions, quenching will stress concentration and cause crack, reduce fatigue strength, and even to make the work directly scrap, the existence of the 河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 inclusion, can make the parts in the corrosive medium in inclusion in place causes corrosion. Nonmetallic inclusion of metal materials quality affects not only depends on the amount of and the position of the inclusions and, appearance and distribution state relevant。由于外來金屬大多數(shù)與基體化學(xué)成分不同，抗腐蝕能力也有差別，因此與基體有明顯的顏色區(qū)別。澆注溫度過高也容易產(chǎn)生晶間裂紋。鋼錠冷凝后期，邊緣對中心部的拉應(yīng)力很大，使中心富集氣體、夾雜的最后結(jié)晶部分沿脆弱的晶界形成裂紋。這些小裂紋由細小的孔洞排列形成。由于從固溶體中析出的氫原子很快結(jié)合成分子，產(chǎn)生巨大的壓力。當(dāng)冷卻過程緩慢時，氫有足夠的時間逐漸向外擴散，組織應(yīng)力也很小，則不致產(chǎn)生白點。在鑄錠凝固過程中，氫在鋼中的溶解度隨溫度的下降而降低。在縱向酸浸試片上輕微的白點一般呈平行于壓延方向成一定角度或垂直于壓延方向。 8） 白點 鍛軋的合金鋼中比較容易出現(xiàn)白點。在整個煉鋼和澆注過程，鋼液都接觸耐火材料。夾雜在鋼中的分布沒有一定規(guī)律。 7） 非金屬灰雜物 ﹙ 1﹚ 特征： 酸浸試片上的夾雜指肉眼可見的耐火材料、爐渣、及其他非金屬夾雜物。 模壁不光滑，阻礙鋼水上升，易使液面結(jié)膜局部破裂。翻皮在斷口上表現(xiàn)為夾雜或夾層。 皮下氣泡在材料橫斷面上呈現(xiàn)成簇的或分散的小氣孔隙，有的呈細而微彎傾向且垂直于表面的長條裂紋。有時皮下氣泡穿透鋼材表面而呈小裂紋，裂紋的末端是園角，與其他原因形成的裂紋有所區(qū)別。但是，當(dāng)縮孔在鋼錠 中延伸很深或切頭掌握不好時，將會使部分縮管殘余留于鋼中，造成鋼材中的縮管殘余缺陷。在縱向斷口上相應(yīng)于縮孔部位出現(xiàn)夾層。 中心疏松在材料橫斷面上中心部位呈現(xiàn)腐蝕程度較深的暗黑小點及不規(guī)則的圓形小孔隙，顏色較深。 ﹙ 2﹚ 產(chǎn)生原因： 中心疏松是鋼錠最后結(jié)晶的產(chǎn)物。由于選分結(jié)晶的結(jié)果，樹枝狀晶的成長逐漸把偏析組元、氣體、雜質(zhì)擠到樹枝狀晶軸之間或各個樹枝狀晶之間的尚未冷凝的少量鋼液中，而這種粘稠的少量鋼液由于周圍樹枝晶的阻礙，不能與鋼錠心部尚未冷凝的大量鋼液結(jié)合，隨后冷凝收縮時便形成了富集雜質(zhì)氣體的一些微小區(qū)域或小孔隙。 2） 一般疏松 ﹙ 1﹚ 特征： 在橫酸浸試片上呈暗黑色小點和細小的孔隙，可分布在試樣檢驗面的各部位。在鋼錠結(jié)晶過程中，由于柱狀晶的 成長把低熔點組元、氣體及偏析元素推向尚未冷凝的中心液相交界處，形成一個偏析方框。方框經(jīng)常出現(xiàn)在鋼材橫截面 1/2 半徑處，但由于結(jié)晶過程的變化，也可能出現(xiàn)在靠近中心部位或靠近邊緣。 ﹙ 1﹚特征： 在橫向酸浸試片上方框形偏析是組織不均勻致密的易腐蝕的“黑色方框”，“方框”的形狀由鋼錠 模的形狀決定。 （ 3） 中間包可采取的控制措施 通過合理優(yōu)化中間包結(jié)構(gòu)及設(shè)置內(nèi)部擋墻的方法來保證鋼液在中間包內(nèi)有足夠的停留時間，使夾雜物能夠得到充分上??；由鋼包到中間包采用長水口，并且通過氬氣密封保護澆注，來減少鋼液暴露在大氣中而使鋼液得到污染；在開澆前，應(yīng)通過氬氣（或氮氣）對中包內(nèi)部進行清掃，以防止鋼液的二次氧化；中間包內(nèi)襯使用的耐火材料質(zhì)量應(yīng)當(dāng)穩(wěn)定較好，及時更換中 包；通過中包底部吹氬氣來進一步促使夾雜物上?。皇褂玫闹虚g包覆蓋劑堿度要高，這樣易于吸收更多的夾雜物，造還原性中間包渣，使用堿性耐火材料，降低侵蝕。 鋼中非金屬夾雜物的控制 1） 要控制鋼中非金屬夾雜物一般情況下應(yīng)從兩個方面考慮： （ 1） 設(shè)法在冶煉和澆注過程中穩(wěn)定操作來減少夾雜物的產(chǎn)生，盡量減少外來夾雜對鋼水潔凈度的影響； （ 2） 利用先進的冶金技術(shù)對已存在的鋼中夾雜物如何更好的去除，以達到潔凈鋼生產(chǎn)的目的。 （ 4） 半塑性：指各種復(fù)相的鋁硅酸鹽夾雜。 （ 3） 球狀 (點狀 )不變形：這類在鋼錠中或在鑄鋼中呈球形，鋼經(jīng)形變后保持球形不變。氧化物夾雜在鋼錠中成群(簇 )出現(xiàn)；鋼經(jīng)熱加工變形后，氧化物顆粒沿鋼延伸方向排列成串，呈點鏈狀。 3） 按夾雜物粒度大小分 （ 1） 微觀夾雜 （ 2） 宏觀夾雜 微觀夾雜指的是粒度小于 50μm的夾雜，這類夾雜物一般為脫氧產(chǎn)物；粒度大于 50μm的稱作宏觀夾雜，這類夾雜與鋼中氧含量無直接關(guān)系，也說明宏觀夾雜并不是或不完全是由脫氧造成的。 第四類夾雜物 —— 硫化物。它們一般是多成分的。 通 用 化 學(xué) 式 可 寫 成 lFeOA12O3，CaOCr2O3，MnOB2O3表示。 2） 按化學(xué)成分 第一類夾雜物 —— 簡單氧化物 [30]。 外來的主要是在鋼的熔煉、出鋼和澆鑄過程中，鋼液同耐火材料和爐渣相接觸，爐渣被卷入鋼液中 (特別是出鋼的時候 )，耐火材料在高溫受到?jīng)_蝕，它的顆粒混入鋼液中，這些情況都難以避免。 5） 結(jié)晶器液面波動 如果中間包塞棒開閉和調(diào)整拉速是由人工控制，結(jié)晶器有時液面波動較大，并且前一時期浸入式水口側(cè)孔角度偏小，插入深度經(jīng)常變化以改變水口渣線的位置，都加劇了結(jié)晶器液面的波動，保護渣被鋼流沖至水口到弧板邊 1/2 的位置聚集，并被鋼流卷入鋼水中，而結(jié)晶器面上下波動最易造成鑄坯彎月面處的初生坯殼皮下裹渣。還有澆注過程中用氧氣燒高壓保護箱內(nèi)壁上的鋼瘤等時形成的氧化物極易進入結(jié)晶器凝入坯殼。 2） 鋼包、中間包包襯侵蝕物 在生產(chǎn)過程中如果鋼包襯侵蝕物進入鋼水，尤其是 LF 精煉爐升溫時對鋼包上部打結(jié)料的侵蝕嚴重，會造成包襯侵蝕污染鋼水。因此夾雜物類型、含量和分布等通常 認為是評定鋼材質(zhì)量的一個重要指標，并被列為優(yōu)質(zhì)鋼及高級優(yōu)質(zhì)鋼出廠常規(guī)檢驗項目之一。這些鑄坯中的非 金屬夾雜物破壞了鋼的連續(xù)性和致密性，對金屬制品的質(zhì)量有著極為重要的影響。 6） 夾雜物對鋼熱處理性能的影響 鋼中非金屬夾雜物通常是零件熱處理淬火時開裂的一個主要原因。 3） 夾雜物對鋼的疲勞性能 的影響 鋼中夾雜物對疲勞性能的影響的最主要因素之一是夾雜物的變形能力。 1） 夾雜物對裂紋的形成的影響 統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，約有 82%的疲勞斷裂其裂紋發(fā)源地都有夾雜物存在。所以應(yīng)該將各種強化元素，尤其是 C 元素要控制在其允許范圍的下限。 化學(xué)成分的影響 鋼中化學(xué)成分 C， Si， Mn， P， Cr， Ti， Ni， Mo 等都是強化元素，其中以 C對強度作用效果最為明顯。 鋼中非金屬夾雜物的影響 非金屬夾雜物是鋼中不可避免的，但其夾雜物成分、數(shù)量、形態(tài)、分布等特性對鋼的性能影響是多方面的。顆粒夾雜物常作為應(yīng)力集中源，在降低鋼沖擊韌度值的同時使鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度升高。 5） 夾雜物對鋼耐腐蝕性能的影響 在腐蝕介質(zhì)中工作或表面附著有腐蝕介質(zhì)的鋼制零件，當(dāng)其表面存在有大量非金屬夾雜物時，由于非金屬夾雜物與鋼基體的電極部位不同而構(gòu)成腐 蝕微電池[37]，將會在非金屬夾雜物與鋼基體的交界處發(fā)生電化學(xué)腐蝕。 鋼中非金屬夾雜物的研究 質(zhì)量良好的金屬材料不僅化學(xué)成分符合技術(shù)標準的要求，材料