但是,應(yīng)用光學(xué)顯微鏡測定鋼中非金屬夾雜物的標(biāo)準(zhǔn)圖譜評級方法,無論是過去還是現(xiàn)在都在被*廣泛采用。*新修訂發(fā)布的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO4967 - 1998《用標(biāo)準(zhǔn)圖譜評定鋼中非金屬夾雜物的顯微方法》和美國ASTM E45 - 97《鋼中非金屬夾雜物含量測定方法》對標(biāo)準(zhǔn)圖譜及評定方法都做了較大修改,較好地解決了用光學(xué)顯微鏡評定鋼中非金屬夾雜物含量存在的一系列問題,使標(biāo)準(zhǔn)圖譜及評定方法日趨完善。

美國ASTM E45 標(biāo)準(zhǔn)的歷史*早、內(nèi)容*多、使用*廣,在國際上也影響*大。該標(biāo)準(zhǔn)于1942 年**發(fā)布時,就將J K(Jernkontoret) 圖作為它的圖Ⅰ,后經(jīng)1947 年、1963 年、1976 年、1981 年、1985 年、1987年、1989 年、1995 年和1997 年九次修訂,使標(biāo)準(zhǔn)日趨完善。ASTM E45 - 97 內(nèi)容較全,包括宏觀檢驗法和顯微檢驗法。宏觀檢驗法有酸浸低倍檢驗、斷口檢驗、塔形檢驗和磁粉檢;顯微檢驗法根據(jù)其具體檢驗方法不同又分為A 法、B 法、C 法、D 法和E 法。該標(biāo)準(zhǔn)附有圖Ⅰ- r 和圖Ⅱ兩套評級圖,圖Ⅰ- r 是原J K圖和修改的J K圖合并后制作的;圖Ⅱ是采用美國汽車工程師學(xué)會SAE J 422a 的標(biāo)準(zhǔn)圖譜,主要用于滲碳軸承鋼。

目前,國際標(biāo)準(zhǔn)化( ISO) 和許多**都參照采用了ASTM E45 標(biāo)準(zhǔn)。我國的GB10561 - 89 鋼中非金屬夾雜物顯微評定方法是等效采用ISO4967 - 79 標(biāo)準(zhǔn)制定的。有關(guān)國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的對比分析過去已做過多次介紹,本文著重對*新的ASTM E45 - 97 和ISO4967 - 1998 標(biāo)準(zhǔn)的修訂情況做些介紹。

國際標(biāo)準(zhǔn)ISO4967 - 1998 也是參照美國ASTME45 - 97 標(biāo)準(zhǔn)修訂的。這兩個標(biāo)準(zhǔn)在標(biāo)準(zhǔn)適用范圍、標(biāo)準(zhǔn)圖譜及評定方法等方面作了較大地修改,具體說明如下。ISO4967 - 1998 和ASTM E45 - 97 標(biāo)準(zhǔn)中均明確規(guī)定,該標(biāo)準(zhǔn)也是可用于評定碳化物、氮化物、碳氮化物、硼化物和金屬間化合物等。ISO4967 標(biāo)準(zhǔn)還明確規(guī)定了評定方法是將這類夾雜物的形狀與標(biāo)準(zhǔn)圖譜進行比較,并注明其化學(xué)特性,例如:球狀硫化物可作為D 類夾雜物評定,但在試驗報告中應(yīng)加注一個下標(biāo)表示,如:Dsulf ;DDup表示球狀復(fù)相夾雜物,如硫化鈣外包裹著氧化鋁。

2 夾雜物的分類

ASTM E45 - 97 標(biāo)準(zhǔn)仍將夾雜物按形態(tài)和分布分為四類,即A(硫化物類) 、B 類(氧化鋁類) 、C(硅酸鹽類) 和D(球狀氧化物類) ;而ISO4967 - 1998 標(biāo)準(zhǔn)將夾雜物分為五類,即除上述四種外,還增加了DS(單顆粒球類) 。ISO4967 - 1998 標(biāo)準(zhǔn)還對五類夾雜物的類型和形態(tài)作了如下具體描述:

A 類(硫化物類) :具有高的延展性,單個灰色顆粒有較大的壓縮比(長度/ 寬度) ,一般尾端呈鈍角;

B 類(氧化鋁類) :大多數(shù)沒有變形,有角的,壓縮比小(一般小于3) ,黑色或黑藍(lán)的顆粒,沿軋制方向排成一行(至少有3 個顆粒)

C 類(硅酸鹽類) :具有高的延展性,單個呈黑色或深灰色顆粒,壓縮比較大(一般大于或等于3) ,一般尾端呈尖角;

D 類(球狀氧化物類) :不變形、角狀或圓形,壓縮比小(一般小于3) ,黑色或藍(lán)黑色,任意分布的顆粒;

DS 類(單顆粒球類) :圓形或近似圓形,直徑大于或等于13μm 的單顆粒夾雜物。

此外,兩個標(biāo)準(zhǔn)還都增加了一個名為“St ring”的術(shù)語。在ASTM E45 - 97 標(biāo)準(zhǔn)中“St ring”的定義是:

一個單獨的夾雜物沿變形方向被大大地拉伸,或者三個或三個以上的B 類或C 類夾雜物在一個平面內(nèi)呈直線排列,并與熱加工方向平行,彼此之間的偏離不大于15μm ,且兩個相鄰夾雜物之間的間距小于40μm。

3 標(biāo)準(zhǔn)評級圖譜

ASTM E45 - 97 和ISO4967 - 1998 標(biāo)準(zhǔn)均對標(biāo)準(zhǔn)評級圖譜作了進一步改進。

ASTM E45 - 97 標(biāo)準(zhǔn)共有2 套評級圖,其中評級Ⅰ- r 是在J K(原評級圖Ⅰ) 和修改的J K 圖(原評級圖Ⅲ) 的基礎(chǔ)上修改的。評級圖分為A、B、C、D 四類,每類分粗系和細(xì)系兩個系列,從015～3 各分為6級(015 、110 、115 、210 、215 、310) ,共48 張圖片。評級圖Ⅱ是美國汽車工程師學(xué)會(SAE) 手冊中J 422“鋼中夾雜物推薦測定方法”中的SAE 評級圖,包括氧化物和硅酸鹽兩套圖片,每套各分8 級(從1～8 級) ,共16 張圖片。

ISO4967 - 1998 標(biāo)準(zhǔn)評級圖是在ASTM E45 -1997 標(biāo)準(zhǔn)評級圖Ⅰ- r 基礎(chǔ)上略作修改,并增加了1套單顆粒球狀氧化物DS 評級圖,共有54 張圖片,評級圖分為A、B、C、D、DS 五類,A、B、C、D 類評級圖同ASTM E45 ,DS 類評級圖分6 個級別(015 、1 、115 、2 、215 、3 級) 。

ASTM E45 - 97 和ISO4967 - 1998 標(biāo)準(zhǔn)評級圖的級別均隨夾雜物的長度(A、B、D 類夾雜物) 、個數(shù)(D 類夾雜物) 及直徑(DS 類夾雜物) 的增加而增加。同類同系列夾雜物的厚度、直徑是相同的,與級別無關(guān);同**別的同類夾雜物,其長度和個數(shù)相同,與粗系、細(xì)系無關(guān)。表1 和表2 分別給出了兩個標(biāo)準(zhǔn)圖譜中對夾雜物長度(或個數(shù)) 、厚度及直徑標(biāo)準(zhǔn)尺寸。