Количество, форма и распределение неметаллических включений напрямую влияют на усталостные и вязкостные свойства стали. GB/T 10561 и ASTM E45 устанавливают метод микроскопической оценки по стандартным эталонным диаграммам: включения делят на классы A, B, C, D и оценивают по уровням. Достоверность результатов в значительной степени определяется качеством отбора и приготовления образцов.
Классификация включений
Класс A — сульфиды (например MnS): после деформации вытянуты в тонкие полосы; класс B — оксиды алюминия (например Al₂O₃): прерывистые цепочки по направлению прокатки; класс C — силикаты: деформируемые, тёмные вытянутые полосы; класс D — глобулярные оксиды: недеформируемые, рассеянные в виде точек. При оценке каждый класс делят по ширине на тонкий и толстый ряды и определяют уровень (0.5~3.0) сравнением со стандартными диаграммами при увеличении 100×.
Отбор образцов и контролируемая поверхность
Контролируемая поверхность — продольное сечение, параллельное направлению прокатки; площадь полированной поверхности для контроля — около 200 мм², место отбора — по стандарту на изделие. При оценке просматривают всю контролируемую поверхность поле за полем и присваивают уровень по согласованному методу, например метод A стандарта ASTM E45 (метод наиболее неблагоприятного поля). Контроль ведут в нетравленом состоянии: травление разрушает морфологию включений и вносит артефакты.
Особенности приготовления образца
Главная задача приготовления — сохранить включения целыми, без выпадения и затянутости. Резка без перегрева, полноценная поэтапная шлифовка, полировка коротковорсовой тканью с алмазной суспензией без чрезмерного времени. Хрупкие оксиды при долгой полировке легко разрушаются и выпадают, образуя ложные поры, которые нужно отличать от реальных глобулярных включений. Автоматизированные шлифовально-полировальные станции в сочетании с подходящими расходными материалами заметно повышают сохранность включений и согласованность оценок.
Практические рекомендации
- Классифицируйте включения по A/B/C/D и присваивайте уровень по диаграммам GB/T 10561 или ASTM E45.
- Берите продольное сечение и наблюдайте без травления; площадь контроля — около 200 мм².
- При полировке сохраняйте включения целыми, избегайте выпадения и затянутости — источников ошибок.
- Метод оценки — по соглашению в рамках стандарта на изделие; окончательное решение — по регламенту работ.
Учебные материалы MICROCRE · режим уточняйте по оценке образца и регламенту работ.