模具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，对模具钢的切削性能和表面粗糙度也有重要影响。分析夹杂物的类型、数量、尺寸、形状和分布是冶金质量检验和失效分析的一个重要方面。

　　模具钢中的非金屑夹杂物根据其来源可分为两类:

　　(1)异物；这种夹杂物是由耐火材料、炉渣等引起的。在冶炼、出钢、浇注过程中进入钢水，并停留在钢中。外来夹杂物的大小相对较大，所以也称为租金夹杂物，形状不规则，分布不规则；

　　(2)内生夹杂物:当溶解在钢水中的氧、硫、氮和其他杂质冷却并凝固时，它们与其他元素结合，以化合物的形式从液相或固溶体中沉淀出来，最终包含在钢锭中。这些化合物被称为内生包裹体，内生包裹体的颗粒通常相对较小，因此它们也被称为细包裹体。一般来说，钢中的非金属夹杂物主要是内生夹杂物。

　　内生包裹体是不可避免的，正确的操作只能减少它们的数量或改变它们的组成、大小和分布；至于异物，只要操作正确小心，就可以避免。

　　钢中常见的非金属夹杂物根据其性质、形状和变形特征可分为以下几种类型。

　　(1)氧化物:常见的氧化物包括FeO、MnO、si02、Al2O3、Cr203等。大多数氧化物是脆性夹杂，塑性极低，脆性高，易断裂。经轧制和锻造后，沿加工方向呈串联或点链状排列，亮区呈灰色。抛光不良，易剥离。

　　(2)硫化物:硫化锰、硫化亚铁等。，具有良好的塑性，属于塑性夹杂。轧制和锻造后，沿加工方向变形，呈纺锤形或线段形。亮场中的浅灰色。抛光性能好，不易剥落。

　　(3)硅酸盐:硅酸盐与易变形的二氧化硅(如二氧化硅)混合，有些不易变形。易变形的硅酸盐包裹体与硫化物相似，沿加工方向的变形呈线形，在明场下为灰色或深灰色；与氧化物类似，不易变形的硅酸盐沿加工方向分布在颗粒中，在亮场中也呈深灰色。在定量评定中，脆性硅酸盐被评定为氧化物，而塑性硅酸盐被评定为硫化物。

　　(4)点状未变形包裹体:简称点状包裹体。含铬钢中的点状夹杂物主要由镁尖晶石和含钙铝酸盐或含铝、钙、锰的硅酸盐组成。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:常见的氯化物包括氮化铝、氮化钛、氮化钒、氮化锆等。它们的形状通常是规则的，大多是正方形、长方形、三角形等。压力加工不会变形。亮黄色、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及其在钢中的形状、数量、尺寸和分布

　　布在不同程度上影响钢的各种性能。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、可焊性和耐蚀性；模具钢中呈网状的硫化物会引起热脆性。因此，夹杂物的数量和分布一般被认为是评价钢材质量的重要指标，被列为优质钢和优质钢的常规检验项目之一。