結(jié)構(gòu)鋼低倍組織缺陷評定酸浸法和超聲檢測法Evaluationofmacrost國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會I 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 13.1適用于模鑄材 13.2適用于連鑄材 23.3適用于模鑄材和連鑄材 24評定方法 3 3 34.3超聲檢測法 65檢驗報告 6 65.2超聲檢測法 7附錄A(規(guī)范性)低倍組織缺陷評級圖 8A.1模鑄材系列 8A.2連鑄材系列 51A.3模鑄材和連鑄材系列 附錄B(規(guī)范性)超聲檢測法 B.1儀器和設(shè)備 B.2人員 B.3對比試塊 B.4檢測方法和步驟 B.5鋼材(坯)檢測結(jié)果評定 78Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定本文件代替GB/T1979—2001《結(jié)構(gòu)鋼低倍組織缺陷評級圖》、GB/T7736—2008a)更改了范圍(見第1章，2001年版的第1章);b)增加了缺陷的術(shù)語和定義(見第3章);c)增加了評定方法通則(見4.1);d)更改了圖譜分類及表1內(nèi)容(見4.2.2.1,2001年版的5.1),e)增加了直徑或邊長小于40mm的一般疏松、中心疏松評級圖譜(見附錄A中圖A.1和圖A.2);f)增加了三套連鑄材的圖譜(見附錄A中評級圖五、評級圖六、評級圖七);g)更改了缺陷圖譜(見附錄A中評級圖八和評級圖九，2001年版的評級圖五和評級圖六);h)增加了組織清晰顯示的要求(見4.2.1);i)增加了評定缺陷的原則(見表2);j)增加了酸浸法為低倍檢驗的仲裁法(見4.2.3.5);k)增加了超聲檢測法的檢測原理、方法及操作步驟、結(jié)果判定(見4.3及附錄B);1)增加了超聲檢測法的檢測報告要求(見5.2)。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會提出。本文件由全國鋼標準化技術(shù)委員會(SAC/TC183)歸口。本文件起草單位：寶武特種冶金有限公司、東北特殊鋼集團股份有限公司、首永鋼集團有限公司、撫順特殊鋼股份有限公司、鋼鐵研究總院有限公司、日照市質(zhì)量檢驗檢測研究院(國家碳素結(jié)構(gòu)鋼質(zhì)檢中心)、冶金工業(yè)信息標準研究院。本文件所代替文件的歷次版本發(fā)布情況為：——GB/T1979,1980年首次發(fā)布，2001年第一次修訂?！狦B/T7736,1987年首次發(fā)布，2001第一次修訂，2008為第二次修訂。1本文件描述了用酸浸法和超聲檢測法評定結(jié)構(gòu)鋼低倍組織缺陷，包括酸浸法的原理、缺陷分類、特本文件適用于碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼鋼材(鍛、軋坯)低倍組織缺陷的評定。其他鋼低倍組織缺陷的評定參照本文件執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于GB/T226鋼的低倍組織及缺陷酸蝕檢驗法GB/T9445無損檢測人員資格鑒定與認證GB/T23905無損檢測超聲檢測用試塊GB/T27664.2無損檢測超聲檢測設(shè)備的性能與檢驗第2部分：探頭JJG746超聲探傷儀3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。鋼錠在凝固過程中，在樹枝狀晶主軸和各次軸之間存在著鋼液凝固時產(chǎn)生的微空隙和析集的一些低熔點組元、氣體和非金屬夾雜物。在鋼錠結(jié)晶過程中由于結(jié)晶規(guī)律的影響，柱狀晶區(qū)與中心等軸晶區(qū)交界處的成分偏析和雜質(zhì)聚集所致。由于靠近帽口部位含碳的保溫填料對金屬的增碳作用所致。2在鋼液凝固時由于受溶質(zhì)元素在凝固前沿的富集、凝固速度的不均勻性以及鋼液流動等因素的影響，在柱狀晶區(qū)與中心等軸晶區(qū)交界處的組織偏析和雜質(zhì)聚集所致。連鑄坯在凝固過程中由于電磁攪拌不當，鋼液凝固前沿溫度梯度減小，凝固前沿富集溶質(zhì)的鋼液流出而形成白色框帶，是負偏析框帶。3.3適用于模鑄材和連鑄材鋼液凝固時體積收縮引起的組織疏松及鋼錠中心部位因最后凝固使氣體析集和雜質(zhì)集聚所致。鋼液在結(jié)晶過程中冷卻較慢產(chǎn)生的呈斑點狀的成分偏析。鋼液在凝固過程中，由于選分結(jié)晶的影響或中心部位冷卻較慢，造成心部的成分偏析。皮下氣泡subsurfaceblowholes由于鋼錠模內(nèi)壁清理不良或鋼液脫氧不良及二次氧化，氣體含量高，加入鋼液的原材料、澆注系統(tǒng)不干燥等原因造成。由于鋼液在凝固時發(fā)生體積集中收縮而產(chǎn)生的縮孔并在熱加工時因切除不盡而部分殘留，有時也出現(xiàn)二次縮孔。在澆注過程中表面氧化膜翻入鋼液中，凝固前未能浮出所造成。鋼凝固時，在最后凝固的中心部位富集了氣體和夾雜，再加上收縮時邊緣對中心的拉應力，使中心區(qū)域脆弱的晶界處形成裂紋。3鋼中氫含量高，經(jīng)熱加工變形后在冷卻過程中由于應力而產(chǎn)生的裂縫。由鋼中含有較多氣體所致。冶煉或澆注系統(tǒng)的耐火材料或臟物進入并留在鋼液中所致。異金屬夾雜物non-metallicinclusions由于冶煉操作不當，合金料未完全熔化或澆注系統(tǒng)中掉入異金屬所致。4評定方法4.1.1本文件規(guī)定了兩種低倍組織缺陷的評定方法：酸浸法和超聲檢測法，其中超聲檢測法適用于形狀單一截面的材料，可以確定缺陷的位置及部分類型，是酸浸法的補充。當用超聲檢測法檢測低倍缺陷有異議時，以酸浸法的檢驗結(jié)果報出。4.1.2鋼材低倍組織缺陷允許與否及合格級別應在產(chǎn)品標準或技術(shù)協(xié)議中規(guī)定。試樣的橫截面截取及顯示方法按GB/T226的規(guī)定執(zhí)行。試樣的腐蝕時間隨著鋼種的化學成分、尺寸和預熱處理狀態(tài)而進行變化。試樣的腐蝕以清晰顯示低倍組織為準，過腐蝕會導致結(jié)果評定的誤判。經(jīng)供需雙方協(xié)議也可用其他的試樣顯示方法。型缺陷系列，具體適用范圍見表1。4.2.2.2公稱直徑或邊長小于40mm的圓鋼或方鋼的低倍組織缺陷，除一般疏松、中心疏松、錠型偏析按評級圖一評定外，其他低倍組織缺陷可參照表1中相應的評級圖片縮小評定。4.2.2.3公稱直徑或邊長大于250mm的圓鋼或方鋼的低倍組織缺陷，可參照表1中相應的評級圖片放大評定。4表1評級圖分類及適用范圍圖譜系列(鍛、軋坯)評級圖一(圖A.1、圖A.2和圖A.3)各分四級，共12張圖片(圖A.4～圖A.8)斑點狀偏析、邊緣斑點狀偏析各分四級，(圖A.9～圖A.13)斑點狀偏析、邊緣斑點狀偏析各分四級，評級圖四(圖A.14、圖A.15和圖A.16)四級，共12張圖片(鍛、軋坯)評級圖五(圖A.17、圖A.18和圖A.19)中心疏松、框型偏析各分三級，白亮帶，和圖A.21)中心疏松、框型偏析各分三級，和圖A.23)中心疏松、框型偏析各分三級，(鍛、軋坯)(圖A.24～圖A.27)的鋼材三級，共9張圖片中心偏析分四級，共4張圖片(圖A.28～圖A.32)4.2.3.1評定各類缺陷時，以表2和附錄A中所列圖片為準。除產(chǎn)品標準和技術(shù)協(xié)議規(guī)定外，試樣截面上觀察到的所有缺陷都應評定。4.2.3.2評定時各類缺陷以目視可見為限。允許使用不大于10倍的放大鏡。4.2.3.3評定缺陷時，根據(jù)缺陷輕重程度按表2所述的評定原則與評級圖進行比較，分別評定級別。當其輕重程度介于相鄰兩級之間時，可評半級(例如，一般疏松介于2.0級和3.0級之間時，評為一般疏松2.5級)。對于不要求評定級別的缺陷只判定缺陷類別。4.2.3.4在進行比較評定其他尺寸的鋼材(坯)的缺陷級別時，根據(jù)各缺陷評級圖，按缺陷存在的嚴重程度縮小或放大。54.2.3.5酸浸法為低倍缺陷評定的仲裁法。表2各類缺陷評定原則工藝缺陷評定原則點“和空隙布狀態(tài)。一般評定時不考慮樹枝狀晶，僅當發(fā)現(xiàn)有粗大的或細長的樹枝狀晶時，才適當隙組成的，與原錠型橫截面形狀相似的框帶，一般為方形的鋼，必要時可測量偏析框邊距試片邊緣的帽口偏析帽口偏析參照中心偏析圖片評定時伴有暗點和空隙同用途的鋼，必要時可測量偏析框邊距試片白亮帶需要評定時可記錄白亮帶框邊距試片表面的最近距離及框帶的寬度和中心疏松集中分布的暗點和空隙”。連鑄材的中心區(qū)域為中心等軸晶區(qū)依據(jù)暗點和空隙數(shù)量、大小及密集程度評定斑點以斑點的數(shù)量、大小和分布狀況而定。當氣泡與點狀偏析同時出現(xiàn)時，氣泡另行評定中心偏析在酸浸試片上的中心部位呈現(xiàn)腐蝕較深的暗斑，有時暗斑周圍有灰白色帶及疏松根據(jù)中心暗斑的面積大小來評定。其中1級：約為3.5%D(直徑);2級：約為5%D;以裂縫或空洞大小而定軸心晶間紋。當裂紋中含有較少的夾雜時，此種缺陷一般出現(xiàn)于高合金不銹耐熱鋼(如Cr5Mo、1Cr13、Cr25……)中。有時在高合金結(jié)構(gòu)鋼以裂紋的數(shù)量與尺寸(長度及其寬度)而定6表2各類缺陷評定原則(續(xù))工藝缺陷評定原則和連鑄材白點同呈圓形或橢圓形亮點以裂縫長短、條數(shù)而定內(nèi)部氣泡的裂縫，其內(nèi)壁較為光滑，有的伴有微小可見夾雜物以出現(xiàn)的裂縫形貌判定有或無以空隙或空洞內(nèi)可見的夾雜物或夾渣判定限，有的界限不清以出現(xiàn)的形貌判定有或無雜物；有的由密集的空隙和夾雜物組成的皮長度暗點是在橫截面酸浸試片上主要表現(xiàn)為組織不致密，借助10倍以下放大鏡觀察多呈現(xiàn)分散分布的圓形或橢圓形深色點。b空隙是在橫截面酸浸試片上呈現(xiàn)組織不致密，用目視或放大鏡觀察多為不規(guī)則的空洞或圓形針4.3.1用超聲檢測低倍組織時，儀器設(shè)備性能指標、人員資質(zhì)、比對試塊應用、操作步驟及檢測方法應按附錄B的規(guī)定執(zhí)行。4.3.2經(jīng)超聲檢測，在表B.1或表B.2靜態(tài)靈敏度下，未出現(xiàn)缺陷反射波的，該爐批應判為超聲低倍檢驗合格，結(jié)果報告按“低倍合格”報出。否則，應在存在反射波的位置取試片做酸蝕試果為準。5檢驗報告試驗報告應包括以下各項內(nèi)容：a)本文件編號；c)檢驗結(jié)果；75.2超聲檢測法試驗報告應至少包括以下內(nèi)容：a)本文件編號；d)檢驗結(jié)果；e)操作者及資格等級；8(規(guī)范性)低倍組織缺陷評級圖A.1模鑄材系列A.1.1評級圖一圖A.1、圖A.2和圖A.3適用于公稱直徑或邊長小于40mm的模鑄鋼材(鍛、軋坯),其圖片比例為圖A.1一般疏松圖A.2中心疏松圖A.3錠型偏析A.1.2評級圖二圖A.4～圖A.8適用于公稱直徑或邊長40mm～150mm的模鑄鋼材(鍛、軋坯),其圖片比例為912圖A.4一般疏松34圖A.4一般疏松(續(xù))12圖A.5中心疏松34圖A.5中心疏松(續(xù))12圖A.6錠型偏析3412圖A.7一般斑點狀偏析34圖A.7一般斑點狀偏析(續(xù))12圖A.8邊緣斑點狀偏析34圖A.8邊緣斑點狀偏析(續(xù))A.1.3評級圖三的模鑄鋼材(鍛、軋坯),其圖片比例為工圖A.9一般疏松2圖A.9一般疏松(續(xù))3圖A.9一般疏松(續(xù))4圖A.9一般疏松(續(xù))1圖A.10中心疏松2圖A.10中心疏松(續(xù))3圖A.10中心疏松(續(xù))4圖A.10中心疏松(續(xù))1圖A.11錠型偏析2圖A.11錠型偏析(續(xù))41圖A.12一般斑點狀偏析2圖A.12一般斑點狀偏析(續(xù))3圖A.12一般斑點狀偏析(續(xù))4圖A.12一般斑點狀偏析(續(xù))1圖A.13邊緣斑點狀偏析2圖A.13邊緣斑點狀偏析(續(xù))3圖A.13邊緣斑點狀偏析(續(xù))4邊緣斑點狀偏析(續(xù))A.1.4評級圖四的模鑄鋼材(鍛、軋坯),其圖片比例為1:1。1圖A.14一般疏松2圖A.14一般疏松(續(xù))3圖A.14一般疏松(續(xù))4圖A.14一般疏松(續(xù))1圖A.15中心疏松23圖A.15中心疏松(續(xù))41圖A.16錠型偏析2圖A.16錠型偏析(續(xù))34A.2連鑄材系列A.2.1評級圖五片比例為1:1。12圖A.17中心疏松圖A.17中心疏松(續(xù))圖A.18框型偏析3123圖A.19白亮帶A.2.2評級圖六的連鑄鋼材(短、軋坯),其圖片比例12圖A.20中心疏松(續(xù))3圖A.20中心疏松(續(xù))1圖A.21框型偏析23A.2.3評級圖七1圖A.22中心疏松23圖A.22中心疏松(續(xù))1圖A.23框型偏析2圖A.23框型偏析(續(xù))3A.3模鑄材和連鑄材系列A.3.1評級圖八圖A.24～圖A.27適用于所有規(guī)格、尺寸的模鑄或連鑄鋼材，其圖片比例為1:1。工2圖A.24殘余縮孔3圖A.24殘余縮孔(續(xù))12312圖A.26軸心晶界裂紋3圖A.26軸心晶界裂紋(續(xù))注：中心偏析1級約3.5%D;2級約5%D;3級約8%D;4級約10%D。圖A.27中心偏析A.3.2評級圖九圖A.28～圖A.32適用于所有規(guī)格、尺寸的模鑄或連鑄鋼材，其圖片比例為1:1。圖A.28皮下氣泡圖A.29內(nèi)部氣泡圖A.30(目視可見的)非金屬夾雜物及夾渣圖A.31異金屬夾雜物 (規(guī)范性)超聲檢測法B.1儀器和設(shè)備B.1.1超聲檢測儀超聲檢測儀性能指標應滿足JJG746的要求。B.1.2探頭探頭頻率應為2MHz～10MHz,具備穿透被檢鋼材的能力和滿足檢測分辨力的要求，探頭晶片直徑(邊長)宜不大于28mm,檢測連鑄坯時可選用較低頻率的探頭。探頭參數(shù)按GB/T27664.2方法測試且符合其要求。B.1.3耦合劑宜選用耦合效果良好且對人體及鋼材表面無害的耦合劑。B.2人員從事檢測的人員應按GB/T9445或相應的文件參加培訓并取得超聲檢測資格證書，凡簽發(fā)檢測報告者，應取得2級及以上超聲檢測資格證書。B.3對比試塊B.3.1對比試塊的聲學性能應與被檢鋼材相同或相近，對比試塊上不應有影響使用的回波。B.3.2采用雙晶探頭檢測時，對比試塊上宜加工至少兩個相同尺寸的人工缺陷；采用直探頭檢測時，對比試塊上宜加工至少一個位于遠場區(qū)的人工缺陷，以確定靜態(tài)檢測靈敏度。B.3.3對比試塊上人工缺陷的位置應能覆蓋聲波在鋼材截面的掃查范圍。B.3.4對于檢測尺寸大于探頭三倍近場區(qū)的鋼材，可采用工件底波計算法確定靜態(tài)檢測靈敏度，平底孔的直徑可選φ2.0mm。B.3.5對比試塊外形、平底孔和短橫孔可用機械加工或其他方法制作，符合GB/T23905中相關(guān)要求。B.4檢測方法和步驟B.4.1采用超聲縱波或(和)橫波在鋼材(坯)的周面進行超聲波檢測，可采用接觸技術(shù)或液浸技術(shù)。B.4.2采用接觸技術(shù)時，應根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格及要求選用直探頭或雙晶探頭。當被檢驗鋼材(坯)公稱直徑或邊長不大于80mm時，應選用5MHz及以上頻率的雙晶探頭；被檢驗鋼材(