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钢铁工业新欧标-非金属夹杂物评级

时间: 2021-06-03 13:31:08 编辑: 北京瑞科中仪阅读:

钢是由铁和碳组成的合金,兼具稳固和伸缩性的特征,耐受性极强,在日常生活中,钢材是一项耐久的产品。目前,标准钢材型号有超过2500种,而新的钢种及其应用领域更是层出不穷。每种钢材型号都代表着特定用途。我们必须遵守严格的质量标准,确保钢材能够以最佳方式承受其特定负载。
利用光学显微镜测定非金属夹杂物的含量,是工业用钢的主要金相检验方法之一。2007年7月,欧洲推行了一项新的钢中非金属夹杂物评级标准—EN 10247。
钢中氧化夹杂物
钢中氧化夹杂物
 
Damian Moll是钢中非金属夹杂物评级方面的知名专家,以下对Moll先生进行了专访。
Moll先生,光学显微镜和图像记录对您的工作有多重要呢?
MOLL:总体来说,除机械技术测试之外,光学显微镜是钢材检测技术的基本方法之一。该检测方法包括钢制样品制备以及自动化图像分析检测。光学显微镜会生成钢材微观结构的信息。
由于采用不同的热处理技术,样品结构可能存在差异。利用光学显微镜,我们可以对结构进行定量和定性分析,通过晶粒度、不同相位的形状和分布或非金属夹杂物的含量和分布等参数值,对样品进行评估。样品的微观结构为我们提供宏观特性方面的信息,这对新的钢材质量的具体研发非常有用。
金相学是一门揭示微观结构及其图谱的学科。因此,图像记录和存档是我们工作中不可或缺的一部分。我们的图像数据库包含知识与有价值的经验,需要时可随时参考。
Damian Moll先生
Damian Moll先生
 
对非金属夹杂物的钢材评级有多重要?
MOLL:夹杂物评级是工业用钢的最常见金相检验方式之一。在每个钢材品种中,都含有少量以氧化物和硫化物形式存在的非金属夹杂物。在熔炼、脱氧技术、合金组合、压铸和成型技术等生产过程中,会产生不同形状、成分和分布的夹杂物。夹杂物通常会对材料的属性产生负面影响。根据成品的预期使用目的、使用条件和所需属性,可以根据数量、形状、尺寸、化学成分和属性对夹杂物进行区分。
针对钢中非金属夹杂物评级,为方便起见,我们可以运用自动化图像分析以及人工测试的方式,无需那些耗时的定量评级方法。
Petra Arlt 
Dipl.-Ing. Petra Arlt在Dillinger Hütte中,主要负责自动化图像分析检测,包括运用Leica Steel Expert 软件执行钢中非金属夹杂物评级。
 
根据EN 10247标准执行钢中非金属夹杂物评级。欧洲标准中规定的方法依据针对金相试片的已界定检测表面所进行的分析,同时,该金相试片已抛光且未经蚀刻。标本必须取自产品的规定部分。检测表面的受测面积至少为200mm²,以便通过适当放大倍率对非金属夹杂物进行扫描。标准放大倍率为100x,有时,也会使用50x和200x。比对获得的图像与标准图像,对夹杂物进行评估。该标准适用的颗粒尺寸范围:长为3至1410μm,宽为2μm及以上。根据不同检测需求,宽度低于2μm亦可适用。
Dillinger Hütte生产的厚钢板 
Dillinger Hütte生产的厚钢板尺寸如下,厚度:400mm,宽度:5.2m,长度:36m。产自萨尔州迪林根的钢材应用范围极为广泛,既可以修建大桥,还可以承受钻井平台的水作用力,运送石油、天然气,同时,还可以修建摩天大楼和大型厅堂建筑。将经过持续浇铸而形成的板坯和块铺在轧钢机架上,至所需的长度和厚度,温度:1200°C,作用力:11,000吨。
 
新欧标推行的背景是什么?
结合钢材规范的欧洲标准,从而形成一项针对钢中非金属夹杂物评级确定新的标准化方法。早在1988年,欧洲钢铁标准化委员会ECISS就已经决定制定一套详尽的新EN 10247标准,直到1998年,EN 10247标准非正式版发布,该有效标准于2007年7月发布。在德国,新标准发布的两年过渡期内,DIN 50602仍然奏效。
 
您如何评价钢材行业对新标准的接纳度?
Petra Arlt:
新的欧洲标准基于到目前为止实践所用的检测技术。该标准的评估方法与先前标准相似。但是,由于该标准对夹杂物以及颗粒物进行了明确的界定和规定,因此,对于用户来说,新标准提供了更简单、更清晰的夹杂物分类方法。根据数学关系式和测定值的实际尺寸,可以得出标准图像,确保测量结果更易于比对。由于标准图像依据数学演绎法和明确的夹杂物评估原则,新标准亦允许使用图像分析系统。制造商们也积极参与VDEh工作组的标准制定工作。
目前,越来越多的用户逐渐认识到新标准的益处,而且新标准的应用范围越来越广,一部分为了根据EN 10247标准获得有关质量保证的新经验值。但是,每个新标准的实施都有一定的磨合期。因此,随着客户和钢材供应商之间评估和经验交流日益加深,对于新标准的接纳度也会提升。
第37座桥 
横跨巴黎塞纳河的第37座桥是为纪念作家Simone de Beauvoir而命名的。建造这座大桥需要厚度达150mm的厚钢板,并具备垂直于表面的改良变形性能,这些厚钢板由Dillinger Hütte 提供。
上海环球金融中心
上海环球金融中心,高度为492m,共101层,Dillinger Hütte为其供应了23,000吨厚钢板。
 
您的客户指定具体的质量标准,还是由您自由选择?
Petra Arlt:
质量检测能够确保产品性能满足客户的技术规范,这也是客户所期盼的。针对上述检测类型和程度,客户和供应商之间会有约定俗成的规定,或者在合同中确立。
 
您对钢材作为工业材料的未来有何展望?
Petra Arlt:
3000多年以来,钢材始终作为技术进步的基础。如果没有钢材,也就没有如蒸汽机、火车、汽车、通信工程、宇宙航天和计算机技术等开拓性的技术发明。如今,新的钢材类型层出不穷,现有钢材类型也一直在不断刷新。举个例子:1889年建造艾菲尔铁塔耗费了7000吨钢材,而如果现在建造,仅需要2000吨。就目前来看,钢材的未来发展是永无止尽的。因为钢材是可以轻松实现再循环的,所以,它是一种可持续利用的材料。钢材令人振奋,立于前沿,对于未来应用有着巨大的发展潜力。

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