DIN50602纯净度.doc

金相检测方法用图像列显微检测特种钢的非金属夹杂物DIN 50 602金属相测试方法：显微检测特种钢用标准图像评定包含的非金属含量内容页数1 应用范围和目的.12 概念.23 方法名称.34 检验范围.35 取样和样品准备.3页数6 图像列版的结构和应用.37 检验过程.58 评估.69 检验报告.81 应用范围和目的1.1 在本标准中描述了特种钢对以硫化物和氧化物的非金属夹杂物的检验。这里应用肉眼和显微方法。显微测试可用金相显微镜和自动器材进行。自动评估图像因器械原因现在还不能标准化，因为其还没有完成研制。本标准中确定了一种用金相显微镜的显微测试方法，用一种系统的图像组版，以及按照连接形式、连接大小（长度和宽度即直径）和允许频繁度（图像列版1）的描写。与一个特定的极限值起的夹杂物含量成比例的参数，可分别用氧化和硫化部分或作为总值计算。同样也可以计算最大值。1.2 经商定本标准也可用于其他钢。对于无碳钢和不锈钢，无变化钢要注意其特点（见5.4节）。1.3 标准适用表1和图1中列举的、改型的截面。对于以板和带形式的平面物和其他小厚度物件，以及非直线纹路的铸件，要注意特点和协定来取样和评价。1.4 对于硫化物形式夹杂的钢要准备钢铁检验书1575，注意硫化物长度与宽度的比。1.5 对于“自动钢”形状、大小和非金属夹杂物的分布应用钢铁检验书1572自动钢对硫化物、带图像列1）非金属夹杂物的显微检验。1.6 确定最高含量和判定非金属夹杂物以致部件的可用性不是本标准范围。这根据材料标准或供货条件。 1）联系Stahleisen mbH出版社，信箱8229，4000 Duesseldorf2 概念2.1 非金属夹杂物按照本标准判定的非金属夹杂物可能有：钢特有的组成部分硫化物或氧化物成分、与炉、锅和浇铸线路的非金属外层融化物接触、被空气氧化或接触渣子表面，也有脱氧化和有意加入硫的产物。非金属夹杂物的种类、大小、形状和量由钢种类、其融化和浇铸过程、脱氧化方法、浇铸箱或铸坯的尺寸变形度决定。2.2 显微夹杂物要有一个打磨的最大面积0.03mm2。这个面积极限值相当于显微镜中一个3mm宽度的100mm夹杂物长度的100:1放大或 相同夹杂物面积含量下有相应长度-宽度比例的另外变形度 更小或更大的长度（见6节）。2.3 肉眼下夹杂物肉眼可见夹杂物超出显微夹杂物的表面极限值。本标准的图像列版图列8起部分含肉眼可见夹杂物，并且计算参数可得到总纯净度。2.4 纯净度本标准中的纯净度是以硫化物和氧化物形式给出非金属夹杂物含量，相当以下计算方法中的一种。a) 不同夹杂物种类的最大尺寸值（方法M）b) 材料中非金属夹杂物的面积比率参数是1000mm2面积内与面积成比的大于特定大小的夹杂物数量的总和。这一参数是物体中这种夹杂物含量的记数（方法K）。2.5 图像列版图像列版1是一个按照几何数列2n每行非金属夹杂物面积含量组成的图像版，图像接图像（垂直）地列出钢特定的带面积重叠的夹杂物形式。在相同面积含量下按照长度宽度即频率的变化列在夹杂物种类主列附近的行中（平行）。文字为：打磨面打磨面样品截面厚度样品截面厚度按表1选择的打磨面滚轧方向打磨面样品截面厚度按协议的打磨面大小图1. 由不同尺寸物件上的取样表1. 不同形状的打磨面位置尺寸（直径、小边长或壁厚）样品截面的打磨面位置至25mm在整个截面上大于25mm直到50mm在整个截面上或从边到长轴超过50mm在边和长轴之间的中心或如协定如宽平的钢，样品的打磨面应垂直于表面在物体宽的第一个三分之一后在厚度和滚轧方向上，如钢管在壁厚和滚轧即轴方向（见图1）。如带非直线纹路的锻件要在订货时商定。3 方法名称非金属夹杂物的检验名称，按本标准名、方法K、由大小参数4起的夹杂物数：检验DIN 50602K44 检验范围4.1 取样判定一个融化物或一个供应件的纯净度没有指定一个单独样品，因此必须检测多个样品。一般纯净度应检测至少6个样品。4.2 每次订货必须检验，情况是否允许减少样品数至小于6个，同时要注意供货大小，有时还有给出的形状和关系到初始材料的样品位置，偏离“至少6个样品”的检验范围要在供货规定中商定。4.3 如要检验的材料量有特别，如零件不是出于同一融化物或当每个工件的尺寸相互明显不同时，在商定检验范围时要注意这些特别。5 取样和样品准备5.1 取样时要评估的打磨面尽量准确地平行于主延伸方向，并穿过物件轴的旋转对称截面。这样有利于比较在其长度延伸方向的非金属夹杂物。5.2 表1与图1结合后包含圆形和四方形钢、钢管和宽厚比例小的宽平钢的样品归类（取样位置）规则5.3 要检验的材料数量的样品打磨面大小（融化物或批号）由不同情况决定，如物件的种类和截面尺寸，以及评估方法（见8.2.1和8.2.2节中相关指示）。也应在取样和检验时注意工作难度。因此按图1在尺寸50mm时打磨面大小应商定。例如按ASTM E 45或从边到长轴12mm18mm相当于1/2英寸3/4英寸。如可能一个检验单元的样品打磨面在尺寸上应互相对应。5.4 样品打磨时夹杂物不要被拉出或改变其形状，并且没有打磨或打亮介质颗粒压入。有时要求打磨要硬化。因此样品要小心打磨并尽量短期内打亮。6 图像列版的结构和应用6.1 图像列版16.1.1 图像列版1 的检查组成是4个图像列（垂直），经常观察的夹杂物特性形式，种类参数为1、3、6和8（基本列）中有大小参数为0至8的9个图像。图像列版1 的图像比例为100:1。分为以下的夹杂物种类：夹杂物种类SS条形硫化夹杂物夹杂物种类OA分解形氧化夹杂物夹杂物种类OS条形氧化夹杂物夹杂物种类OG球形氧化夹杂物衍生的图像列0、2、4、5、7和9在6.1.2和6.1.3节中描述。一个图像列的大小参数为0至8 的9个图像中大小参数为0的显示放大为100:1时的最小可评估显微夹杂物。显示的夹杂物面积含量由图到图成相当几何列2n的倍数，这里n表示大小参数。夹杂物给出的长度由图到图放大1.5倍，同时增加行的平均宽度，这样可保留提高面积含量的基本公式。在图像列版1中的图像中长度和在6列中的宽度作了记号以方便测量。在相同宽度下氧化物的长度在分解形式OA下大于完成的条形，否则同样大小参数的面积含量会不同。大小参数9是肉眼下的夹杂物，没有图像显示，因为它们超出了图像界限。6.1.2 如果同样长度下一个单独的夹杂物只有基本列1、3即6的比较图像的一半宽，面积含量就只有一半值，大小参数也要小1。这由基本列左侧的各图像列（0、2、5）显示。同样也用于评估双倍大面积含量的夹杂物，这时大小参数增大1。6.1.3 如果在视野内可见其它，直至小2个大小参数的非金属夹杂物，这时在此范围中的面积含量同样增大，并大小参数增大1，如个基本列右侧的图像列4和7所示。硫化物一般以巢形出现，因此图像上没有单个硫化物。如硫化物单个出现，为了估计长度和面积，最长夹杂物的大小列在SS图像列中，并大小参数减小1。6.2 图像列版2和36.2.1 同样大小参数用于夹杂物的同样面积含量的原则也用于薄的、更强延伸的夹杂物和那些比图像列版1中更高分解度的夹杂物。这些夹杂物在其长度延伸上通常跑出显微镜的图像界限（范围），因此在表2和3中按数目描述，给出不同长度和宽度组合的大小参数。图2 显示这些数目上的关联。可特别用于这些夹杂物的长度和宽度的平均值的方便读取。补充图像列版1 的图像列版2 和3 可帮助将，比基本列中的图像更稀疏和更强烈分解的，以及更强积累的夹杂物形状，归类为一个更小或更大的大小参数。大小参数符合夹杂物面积含量的原则也用于出现厚的夹杂物时，其长度归类先按图像列版1 的基本列。使用图像列版2和3要注意图像比例（200:1）到图像列版1（100:1）的归类。表2. 图示为窄的拉长非金属夹杂物按其宽度和长度归类于图像列版1的行中（即归类于大小参数） 行(n)的参数：大小参数非金属夹杂物的平均真实宽度（b）以m面积含量(A)1)(放大100:1)mm20.52)1235710平均真实长度（l）以mm0120.200.400.800.100.200.400.05 3.00.10 0.200.03 6.00.06 3.10.12 3.20.020.04 6.10.08 6.20.0140.0280.0560.010.020.041243451.603.206.400.801.603.200.400.801.600.250.501.000.16 3.30.320.640.11 6.30.22 3.40.440.080.16 6.40.32 3.5816326786.403.206.402.004.008.001.282.565.120.881.763.520.641.282.5664128256在框中的数字对给出图像列版1中对应图像的例子1）适用（这里也）A = 2n。2）因为接近光学分解能力的极限，在这个大小范围内精确地给出夹杂物真实宽度已没有意义。表3. 表2中给出的非金属夹杂物平均长度范围行(n)的参数：大小参数非金属夹杂物的平均真实宽度（b）以m0.51)1235710平均真实长度范围（l）以mm大于 至大于 至大于 至大于 至大于 至大于 至大于 至0120.15 0.290.29 0.560.56 1.100.065 0.150.15 0.290.29 0.560.033 0.0650.065 0.15 0.15 0.290.022 0.045 0.045 0.090.09 0.150.015 0.030.03 0.060.06 0.120.010 0.020.02 0.040.04 0.080.0065 0.0150.015 0.0290.029 0.0513451.10 2.202.20 4.404.40 8.800.56 1.101.10 2.202.20 4.400.29 0.560.56 1.101.10 2.200.15 0.350.35 0.660.66 1.400.12 0.220.22 0.440.44 0.880.08 0.160.16 0.320.32 0.600.051 0.110.11 0.220.22 0.446784.40 8.802.20 4.404.40 8.801.40 2.802.80 5.605.60 11.200.88 1.661.66 3.323.32 6.640.60 1.201.20 2.402.40 4.800.44 0.880.88 1.661.66 3.321）因为接近光学分解能力的极限，在这个大小范围内精确地给出夹杂物真实宽度已没有意义。（图见原件，文字为：）大小参数真实宽度真实长度图2. 按表2和3的夹杂物真实宽度、真实长度和大小参数间的关系6.2.2 图像列版2含两列（OA即OS和SS）可视帮助来判定这些夹杂物的宽度。这里没有表示各个长度，必须测量并按表2和3即图2中的所给归类于一个大小参数。6.2.3 图像列版3 的右列用于经常出现的夹杂物的归类，与一个基本列的单独夹杂物相比，不仅要注意数量和相互距离，还要注意所有非金属夹杂物的面积，还有其总延伸长度，增加频率时所属的数目给出要增大多少大小参数。6.2.4 球形夹杂物归类时，只要它没有在图像列版1中，很小、很大或很频繁出现的夹杂物，同样基于按夹杂物总长归类的原则。6.3 为了较好的可视性和节省工作，足够的练习下，检验时可以只使用图像列版1中的基本列1、3、6和8，对较小的夹杂物厚度、强的分解度和较高的频率可用图像列版2和3，即限于其图形，因为衍生的图像列0、2、4、5、7和9也只显示由“一个”大小参数的偏离的评估例子，例如夹杂物的同样延长。7 检验过程7.1 打磨样品用放大100:1的显微镜观察。这个放大比同样是图像列版12）的图示比例。观察即可用视力也可用投影到投影屏上的打磨图。观察区必须有图像列版1的比较图同样大小（尽可能直径80mm；直径75至80mm的区也允许）。相应的是通过视力圈或投影屏限制观察区于这一大小。要观察很薄的夹杂物相应地在200:1的放大下工作。这一放大比例与图像列版2和3的图示比例一致。 2）本标准所附的图像列版1含相对原始版缩小比例为约1:3的图像。它只能给出一个结构的概图。对实际评估要用比例为1:1的图像列版，可出自出版社Beuth Verlag GmbH, Burggrafen-strasse 4-10, 1000 Berlin 30。 7.2 在归类一个观察区的非金属夹杂物时，根据图像列版1 中的图像，有时补充图像列版2 和3 中与观察对应的相关图像。这里相应地由可衡量的夹杂物的长度测量或估计出发。7.2.1 评估时要特别注意，图像列版1图像列0到6中大小参数为6、7和8的直径。观察的非金属夹杂物的归类在这种情况下根据图像下的长度数值。如没有其他协定，更大长度的夹杂物（同样和更大厚度时）统一用参数9。7.2.2 如在一个观察区内不同种类和形状的夹杂物根据图像列版可很清晰地区分开，那么应作为分别在不同观察区中出现来处理。7.2.3 在SS、OS种类夹杂物线性连续出现的一条线上，在小的分解度下，如2个夹杂物间的距离小于两者中的小的长度，OA也被视作连在一起。这个距离也要测量。点形夹杂物不被视为这个总长的组成部分。7.2.4 对夹杂物种类OA，图像列版3（左列）给出了与面积对应的大小参数形成的分解度评估规则。如这样的夹杂物列中的颗粒平均距离大于图像列版3左上图显示的点形夹杂物的距离，这就要按照夹杂物种类OG来评估。原则上图形应显示对应氧化物面积含量的宽松列，必须含低的大小参数，这通常回落一个范围，例如在K4值上不再记录，但在K1值上还要注意。7.3 一般对样品要检查整个评估的打磨面。只在方法K（特别见8.2.2.3节）中有例外出现，到时必须特别商定并在相关的供货条件中确定。8 评估8.1 原则性指示8.1.1 观察到的非金属夹杂物 在以下列举中用点区分开 分别用对应图像列的种类参数（夹杂物种类和形状）和根据6和7节得到的图像列版1 的大小参数来命名，例如1.2、6.3、6.5。用分数给大小归类命名（例如2.5；4 1/2）是不允许的。8.1.2 填写检验结果和其评估要相应地应用模式（例如按表4、7和8中的模式）。8.2 评估方法在8.2.1和8.2.2中描写了两种不同的评估方法。用两种方法中的哪一种，在相关供货条件中确定。8.2.1 方法M8.2.1.1 用这种方法得出，在要检验的材料量中出现的不同种类和有时不同形状的夹杂物哪一种最大（maximal3）)。取样按照5.2和5.3节的规定。如商定尺寸为12mm18mm，评估的打磨面约为200mm2。大多数生产目的用这种评估方法已足够，如用于特种结构钢。8.2.1.2 在每个样品上检查整个要评估的打磨面，并确定图像列版1中的每一个图列（有时在图像列版2和3的帮助下），出现哪一个最大的非金属夹杂物的大小参数；记录下来。用每一图像列在检查的打磨面上得到的最大参数分别作为计算值。平均值作为这里特定条件下要检验材料的纯净度标识。出现非金属夹杂物的频繁度与此评估方法无关。这样也就没有了各种非金属夹杂物含量的比较值。8.2.1.3 表4给出这样评估的记录检查结果的一个例子，这里按照6.3节所述过程将图像列版1的衍生图像列的值与基本列1、3、6和8的值总结成四个夹杂物种类。相同面积的薄或积累形式夹杂物有相同的大小参数，并可一起算作其夹杂物种类名称下。8.2.1.4 在方法M中为检查约大小参数3的硫化非金属夹杂物和其下普通种类的等级测量，可在订货时特别商定。例如运用只给出夹杂物含量的特别“背景”的比较图像。表4. 按照最大大小参数方法M评估的检查结果的记录例子（见8.2.1.3节）打磨面编号按照每个打磨面和图像列版的观察图像列得到的最大大小参数SSOAOSOG123453544344322456443344324313789453345334432平均值3.94.03.32.68.2.2 方法K8.2.2.1 在特定情况下可相应地统计一个特定大小的所有非金属夹杂物，并用一个总括的，标记夹杂物面积含量的参数给出一个融化物或批件的纯净度。这种评估下样品要评估的打磨面的大小分别为最小100mm2。取样和打磨面大小按5.2和5.3节的指示。表5. 方法K评估的准则材料种类和融化方法评估时涉及的大小参数范围标识*） 相应评估例子空气中融化的特种钢，例如滚动轴承钢，以及有特别材料要求的尺寸30mm结构钢和工具钢 4K4 表7在真空中融化，或者在真空或用电渣方法转形融化的特种钢或合金。 1K1 表8*）在标识字母K后的数字给出了评估时注意的图像列版1中的最小大小参数（见3节）。8.2.2.2 对于评估要分别判定，应抓住哪一个大小参数以上的非金属夹杂物。这个（最低的）参数首先由生产方式（特别是融化）决定，以及相关材料的应用目的和尺寸。基于经验和积累得到了表5中的规则，尽可能作为商定评估方法的基础。8.2.2.3 如没有别的商定，分别检查要评估的打磨面。硫化和氧化夹杂物分开计算并按表7和8中的例子记录。如在评估的打磨面上只检查单个的、给定的测量区或测量区范围（只在例外中有意义），这样的测量区或测量区范围的大小和分布应符合统计检查的条件。8.2.2.4 方法K评估的计算图在本标准中给出的得到总参数计算图的先决条件和想法出于，最多计算的大小参数4包含系数1的方便计算。其他大小参数按照几何列2n-4给出的系数圆整成，在计算时必须只有双倍的或半数（有时有必要移动小数点）。计算中出现的偏差在散播范围内，实际上给出了非金属夹杂物在钢中的不均匀分布。最大夹杂物在这里重点评估。表6给出了计算中使用的系数。计算总系数时如下进行（也可见表7和8中的例子）：各个夹杂物种类（SS、OA、OS、OG）的数量和观察的非金属夹杂物的各个大小参数分别与系数相乘（fg，见表6），乘积一般分别按硫化物和总的氧化物相加。这样得到的单一打磨面的“第一中间总值”接着为检查单元的整个样品相加，得到所有样品的“第二中间总值”（用mm2）。这个结果按以下公式换算成在1000mm2的打磨面上。 第二中间总值 1000 总参数样品总打磨面（以mm2）这样对硫化物（S:）和氧化物（O:）分别计算的“总参数”，根据协议，通过相加总结出一个“总体总参数”。这两个总参数或总体总参数标识出检查的单元的纯净度，在两种情况下得到的数值应尽可能整数，并有时为此目的圆整。得到的纯净度参数分别用字母K和与其相连的，抓住的最小夹杂物的大小参数，必要时用夹杂物种类的标识字母标出，这样可避免不同内容结论的混淆和比较。书写方式为（按表7）：K 4 66（S : 26; O : 40）在表7和8 中分别显示包括所有给定评估条件的评估例子。9 检验报告在本标准的指示下检验报告中应给出：a） 钢种类和融化标识b） 取样物体的形状和大小c） 按2.4节的应用方法，有时有特别要求。d） 评估结果，且要分别按协议。 方法M不是包括中间结论（例子见表3），就是只有最后结论（每个观察图像列的平均值）。 方法K给出最小相关大小参数，不是包括中间结论（例子见表7和8）就是首先只有最后结论（对S和O的总参数或总体总参数），按8.2.2.4节的书写方式。表6. 方法K评估用系数fg大小参数（n）012345678(9)*)系数F = 2n-41/161/81/41/212481632评估时使用的系数fg*）0.050.10.20.5125102050*）g表示：圆整 *）见7.2.1节 引用标准和其他文件ASTM E 45-81确定钢中夹杂物含量方法钢铁检验书1572自动钢对硫化非金属夹杂物的带图像列1）显微检验1）见1.5节。另外的标准DIN 50 600金属材料检验；金相材料图；图形比例和格式备注本标准由材料检验标准委员会（NMP）和钢铁标准委员会（FES）的NMP 131/FES“金相检验” 合作委员会与德国炼铁人协会（VDEh）一起制定。这是出自钢铁检验书1570-71“用图像列显微检验特种钢的非金属夹杂物”和其所属的附页1“显微检验特种钢的窄长条非金属夹杂物”。出自国际标准化组织的是国际标准ISO 4967。钢 确定非金属夹杂物含量 带图像列的显微方法出版1979.04.15 出自出版社Beuth Verlag GmbH, Burggrafenstrasse 4-10, 1000 Berlin 30此国际标准被德意志联邦共和国拒绝，首先因为它含有在德国不使用和不引进的标识系统。代之对前面的标准引进了所列钢铁检验书1570（1971）的一个引伸版附件1（1977）。国际专利等级G 01 N 21/84表7. 按8.2.2节（见表5）的评估方法K4的例子（一个空气中融化的100mm四方形特种钢材料的情况）样品编号评估打磨面大小mm2按图像列版1的夹杂物种类按大小参数的夹杂物数量乘积和第一中间总值S*) O*)012345678系数fg0.050.10.20.512510201450SS