模具钢中非金属夹杂物的类型和特征

县钢中非金属夹杂物的类型和特征

非金属夹杂物显著影响钢的使用性能，以及模具钢的切削性能和表面粗糙度。分析夹杂物的类型、数量、尺寸、形状和分布是治金质量检验和失效分析的一个重要方面。

模具钢中的非金废料夹杂物根据其来源可分为两类

（1）外来夹杂物；这种夹杂物是由耐火材料、炉渣等引起的。在冶炼、出钢和浇注过程中进入钢水并停留在钢中。外来夹杂物体积较大，故又称为租来的夹杂物，形状不规则，分布不规则。

（2）内生夹杂物：钢波中溶解的氧、疏、氨等杂质元素在冷却凝固时，由于溶解度降低，与其他元素结合，以化合物的形式从液相或固溶体中析出，最终包含在钢锭中。这类化合物称为内生夹杂物，内生夹杂物的颗粒一般很小，所以也称为微细夹杂物。通常，钢中的非金属夹杂物主要是内生夹杂物。

内源性夹杂物是不可避免的，正确的操作只能减少其数量或改变其成分、大小和分布。至于外来夹杂物，只要作正确，小心谨慎，是可以避免的。

钢中常见的非金属夹杂物根据其性质、形态和变形特征可分为以下几类，

（1）氧化物：常见的氧化物有FE0，Mno，SI02：A1203，CR203等。氧化物多为脆性夹杂物，塑性极低，脆性大，易断裂，轧锻后沿加工方向呈串状或点链状分布明场呈灰色。打磨不好，容易起皮。

（2）硫化物：Mns、Fes等。可塑性好，属于塑性夹杂物。轧锻后沿加工方向变形，呈纺锤形或线段形。明场下是浅灰色。抛光性能好，不易剥落。

（3）硅酸盐：硅酸盐中混有易变形的（如2MN0。I02），有的不易变形，易变形的硅酸盐类包裹体类似硫化物，沿加工方向呈线状延伸变形，明视野下呈灰色或深灰色与氧化物类似，不易变形的硅酸盐沿加工方向呈甄粒状分布，明视野下呈深灰色，在定量评级中，胎性硅酸盐被评级为氧化物，而塑性硅酸盐被评级为硫化物。

（4）点状未杏形包惠体：简称点状包惠体、含铭钢中的点状夹杂物主要中镁尖昌石和合钙的锡酸盐或合铝、钙，语的硅酸盐组成。这种未变形的夹杂物加工后不变形以点（球）的形式存在。

（5）氯化物：常见的氣化物有A1N、Tin、V、Zn等。它们的形状一般比较规则，多为正方形、长方形、三角形等。压力加工不变形。在明亮的田野里，它是淡黄色，金黄色或玫瑰色。

非金属夹杂物的存在破坏了金属基体的连续性，它们在钢中的形状、数量、大小和分布不同程度地影响着钢的各种性能。例如，非金属夹杂物导致应力集中和疲劳断裂；大量分布不均匀的夹杂物会明显降低钢的塑性、韧性、焊接性和耐腐蚀性。模具钢中的网状硫化物会引起热脆性。因此，夹杂物的数量和分布一般被作为评价钢材质量的重要指标，列为优质钢和高钢级优质钢的常规检验项目之一。