При определении размера включений овальной или неправильной формы подсчитывают среднее арифметическое минимального и максимального размеров, принимая этот размер за диаметр включения.
При определении размера включений прямоугольной, ромбической или подобных форм подсчитывают среднее арифметическое минимального и максимального размеров, принимая этот размер за сторону квадрата. При разнице между максимальным и минимальным размерами включений более чем в 2 раза группу определяют по площади включения. Общую площадь включений сложной формы допускается определять суммированием площадей отдельных участков.
Включения фиксируют по группам, указанным в табл. 3.
Результаты замера включений записывают в соответствии с приложением 8.
Для подсчета площади, занятой включениями на шлифе, количество включений каждой группы умножают на среднее значение площади включений данной группы и полученные произведе ния по всем группам суммируют.
Среднюю площадь включений (fcp) в одном поле зрения вычисляют по формуле:
/ = —
/сР п •
где:
f — общая площадь включений;
п — количество полей зрения.
Содержание включений (и) в объемных процентах вычисляют по формуле:
V = fcpK, где:
JZ 100 k I.
Л = —= коэффициент;
F = площадь поля зрения на шлифе при установленном увеличении в делениях окуляр
ной шкалы в квадрате;
D—диаметр поля зрения в делениях окулярной шкалы, определяемый делением диаметра поля зрения в мм, измеренного с помощью объект-микрометра, на цену деления окулярной шкалы данного микроскопа;
F, D и К, — постоянные величины для данного микроскопа и увеличения. —
Содержание неметаллических включений в объемных процентах для плавки подсчитывают как среднее арифметическое определений всех образцов.
Вычисление объемного процента производят с точностью до 0,0001.
Объемный процент и количество включений на площади 100 мм2 подсчитывают в соответствии с приложениями 8 и 9.
3-3.12. Оценка первого определения включений может отличаться от оценки второго определения на величину ошибки, которая зависит от степени загрязненности металла и от количества полей зрения, принятых на плавку для исследования.
Пример подсчета ошибки при определении включений в объемных процентах приведен в приложении 10.
3.4. Метод Л
Оценку загрязненности стали включениями производят под микроскопом на нетравленных шлифах.
Варианты метода Л оценки загрязненности плавки неметаллическими включениями приведены в табл. 6.
Таблица б
|
Варианты метода Л |
Увеличение |
Критерии оценки загрязненности неметаллическими включениями |
|
|
шлифа |
плавки |
||
|
Л1 |
300х(280—300х) |
Загрязненность включениями ленного размера |
опреде- |
Загрязненность включениями на общей длине подсчета 10 см |
|
Л2 |
500х(500—520х) |
Загрязненность включениями деленного размера |
опре- |
Загрязненность включениями на общей длине подсчета 10 см |
Примечание. В скобках указаны пределы применяемых увеличений.
Шлиф расчерчивают параллельными линиями в произвольном направлении таким образом, чтобы выбранная длина для подсчета была не менее 3 см и охватывала периферийные и центральные зоны литых проб.
Шлиф передвигают с помощью микрометрических винтов предметного столика микроскопа в одном направлении вдоль отмеченных линий. Замеряют максимальные размеры включений а (см. черт. 25), попадающих в перекрестие нитей окуляра, и фиксируют их в соответствии с группами, указанными в табл. 7.
Таблица 7
|
Группы включений |
Размеры включений в делениях окулярной шкалы |
Средние значения размеров включений в делениях окулярной шкалы |
Группы включений |
Размеры включений в делениях окулярной шкалы |
Средние значения размеров включений в делениях окулярной шкалы |
|
1 |
0—2 |
1 |
9 |
16,1—18,0 |
17 |
|
2 |
2,1— 4,0 |
3 |
10 |
18,1—20,0 |
19 |
|
3 |
4,1— 6,0 |
5 |
11 |
20,1—22,0 |
21 |
|
4 |
6,1- 8,0 |
7 |
12 |
22,1—24,0 |
23 |
|
5 |
8,1-10,0 |
9 |
13 |
24,1—26,0 |
25 |
|
6 |
10,1-12,0 |
11 |
14 |
26,1-28,0 |
27 |
|
7 |
12,1—14,0 . |
13 |
15 |
28,1—30,0 |
29 |
|
8 |
14,1—16,0 |
15 |
|
|
|
Загрязненность шлифов оценивают отдельно по кислородным, сульфидным и нитридным включениям или совокупно по всем видам включений.
Вид включений, подлежащих оценке, зависит от цели исследования.
Загрязненность включениями плавки (И) вычисляют по формуле:
вЪщ- ті
где:
b — цена деления окулярной шкалы при данном увеличении в мкм
di— среднее значение размеров включений в делениях окулярной шкалы;
—количество включений данной группы;
I — длина подсчета в мкм.
Пример подсчета загрязненности приведен в приложении И.
Оценка первого определения загрязненности может отличаться от оценки второго определения на величину ошибки, которая зависит от степени загрязненности металла и суммарной длины подсчета на плавку.
Предельные ошибки при определении загрязненности включениями приведены в приложении 12.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 к ГОСТ 1778-70 Рекомендуемое
Варианты методов определения загрязненности неметаллическими включениями металла различных способов производства и групп стали
|
Варианты методов |
Виды испытаний |
Преимущественное применение методов в зависимости от |
|
|
|
способа производства металла | группы стали |
|
Ш1, Ш2 ІП4, UI5 |
Контрольные |
Выплавка в электродуговых, индукционных и, в отдельных случаях, мартеновских печах и конверторах; электрошлаковый переплав |
Шарико- и роликоподшипниковые, конструкционные особо ответственного назначения, высокопрочные (с пределом прочности в термически обработанном состоянии более 180 кгс/мм2), инструментальные для изготовления измерительных мер и изделий высокой точности, коррозионностойкие для ответственных полируемых и вакуумплот- ных изделий |
|
ШЗ, Ш6 Ш10, Ш12 |
Контрольные |
Электрошлаковый и вакуумно-дуговой переплавы |
Конструкционные высокопрочные особо ответственного назначения |
|
1Ш, Ш2, Ш4, Ш5, Ш7, Ш8 |
Исследовательские |
Выплавка в электродуговых, индукционных, мартеновских печах и конверторах |
Стали и сплавы всех марок . |
|
1119, Ш11 |
Контрольные |
Вакуумная индукционная плавка, рафинирующие переплавы (электрошлаковый, вакуумно-дуговой и т. д.) |
Шарико- и роликоподшипниковая сталь для прецизионных подшипников, высокопрочные стали (с пределом прочности в термически обработанном состоянии более 180 кгс/мм2) |
|
НПЗ, Ш14 |
Исследовательские |
Вакуумная индукционная плавка, рафинирующие переплавы (электрошлаковый, вакуумно-дуговой и т. д.) |
Стали и сплавы всех марок |
|
К1 |
Контрольные |
Вакуумная индукционная плавка, рафинирующие переплавы (электрошлаковый, вакуумно-дуговой и т. д.) |
Шарико- и роликоподшипниковые для прецизионных подшипников, заготовки из коррозионностойкой стали для особо тонкостенных труб |
|
К2 |
Контрольные |
Вакуумная индукционная плавка, рафинирующие переплавы (электрошлаковый, вакуумно-дуговой и т. д.) |
Конструкционные особо ответственного назначения или для изготовления изделий высокого класса точности и чистоты поверхности; инструментальные для измерительных мер и изделий высокого класса точности и чистоты поверхности; коррозионностойкие для полируемых изделий высокого класса чистоты поверхности для вакуумплотной аппаратуры. Прецизионные сплавы в заготовке для микронной проволоки |
|
KI, К2 |
Исследовательские |
Вакуумная индукционная плавка, рафинирующие переплавы (электрошлаковый, вакуумно-дуговой и т. д.) |
Стали и сплавы всех марок |
|
ПІ, П2, ПЗ, П4 |
Исследовательские |
Вакуумная индукционная плавка, рафинирующие переплавы (электрошлаковый, вакуумно-дуговой и т. д.) |
Стали и сплавы всех марок |
|
Л1, Л2 |
Исследовательские |
Выплавка в мартеновских, электродуговых и индукционных печах, конверторах |
Литье из углеродистой и легированной конструкционной стали |
Примечание . Методы П1, П2, ПЗ, П4 могут быть применены для исследовательских испытаний металла, выплавленного в мартеновских электродуговых печах и конверторах. В этом случае количество просматриваемых полей зрения должно быть увеличено в 3 раза и более.Характеристика видов неметаллических включений
К оксидам относятся: - включения отдельных мелких зерен, чаще корунда и шпинели, расположенные в виде строчек; точечные включения преимущественно простых и сложных кристаллов окислов в виде отдельных частиц или разрозненных групп, рассредоточенных по всей плоскости шлифа.
К силикатам относятся:
разрушенные в результате деформации вытянутые в сплошные строчки хрупкие силикаты или силикатные стекла, иногда вместе с включениями окислов;
пластичнодеформированные включения силикатов или силикатных стекол, вытянутые по направлению волокна, отличающиеся от сульфидов более темным цветом и прозрачностью в темном поле зрения;
недеформирующиеся (глобулярные) единичные или групповые округлые или неправильной формы включения силикатов и силикатных стекол, крупные частицы оксидных включений, чаще корунда.
Включения, перечисленные в пп. 1, 2 относятся к кислородным включениям.
К сульфидам относятся пластичные, непрозрачные в темном поле зрения, вытянутые по направлению волокна отдельные включения или группы включений, как правило, двойного сульфида железа и марганца.
К нитридам относятся:
строчки и рассредоточенные по всему полю зрения желто- розовые кристаллы нитридов и карбонитридов титана, преимущественно, правильной формы;
строчки и рассредоточенные по всему полю зрения бледно-розовые включения нитридов и карбонитридов ниобия неправильной и округлой формы;
темные кристаллы нитридов алюминия, в основном, правильной формы, анизотропные
.Пример записи результатов оценки загрязненности плавки включениями.
Методы Ш1—Ш6, Ш9—Ш12
|
Номер плавки |
Номер образца |
Оценка в баллах |
|||||||||||||||||||
|
Оксиды строчечные ОС |
Оксиды точечные ОТ |
Силикаты хрупкие |
Силикаты пластичные СП |
Силикаты иедефор- мирующи- еся СН |
Максимальный балл из строчечных включений (ОС, СХ и СП)1 |
Сульфиды С |
Н итриды и карбонитриды строчечные НС |
Нитриды и карбонитриды точечные НТ |
Нитриды алюминия НА |
||||||||||||
|
|
1 |
4,0 |
0 |
0 |
0 |
4,0 |
4,0 |
1,0 |
0 |
0 |
0 |
||||||||||
|
|
2 |
2,5 |
0 |
0 |
0 |
2,0 |
2,5 |
1,0 |
0 |
0 |
0 |
||||||||||
|
25 |
3 |
1,0 |
0 |
2,0 |
0 |
0 |
2,0 |
0,5 |
0 |
0 |
0 |
||||||||||
|
|
4 |
2,0 |
0 |
0 |
0 |
1.0 |
2,0 |
2,0 |
0 |
0 |
0 |
||||||||||
|
|
5 |
1,5 |
0 |
1,5 |
0 |
3,5 |
1,5 |
1,5 |
0 |
0 |
0 |
||||||||||
|
|
6 |
3,0 |
0 |
0 |
0 |
1,0 |
3,0 |
2,5 |
0 |
0 |
0 |
||||||||||
|
Средний балл |
2,3 |
0,0 |
0,6 |
0,0 |
1,9 |
2,5 |
1,3 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|||||||||||
