是内生夹杂物。

钢中非金属夹杂物的分类按夹杂物的化学组成分类通常根据夹杂物的化学组成可分为简单氧化物如复杂氧化物如•，•硅酸盐及硅酸盐玻璃如•硫化物如氮化物如复杂夹杂如硫氧化物，氟氧化物，氮碳化物，硫碳化物等。

钢中实际存在的夹杂物与钢的成分冶炼过程脱氧方法等因素有关。

按夹杂物的塑性及分布分类在生产检验中又根据夹杂物的塑性及分布特性分为脆性夹杂物塑性夹杂物点状不变形夹杂物。

塑性夹杂物热变形时具有良好的范性，沿变形方向延伸成条带状。

属于这类的夹杂物有硫化物及含量较低的铁锰硅酸盐等。

脆性夹杂物热加工时形状和尺寸都不变化，但可沿加工方向成串或点链状排列。

属于这类的夹杂物有，等。

点状或球状不变形夹杂物铸态呈球状，热加工后形状保持不变，如及含量较高的硅酸盐等。

④半塑性夹杂物指各种复相的铝硅酸盐夹杂。

基底铝硅酸盐有范性，热加工时延伸变形，但其中包含着的析出相如等是脆性的，加工时保持原状或只是拉开距离。

除此之外，夹杂物还可根据化学稳定性的不同，分为易溶于稀酸，甚至在水中就能分解的不稳定夹杂物和在热的浓酸中才能溶解的稳定夹杂物。

或按照钢的类型和成分分类等。

钢中非金属夹杂物的研究动态非金属夹杂物的分离提取目前对钢中非金属夹杂物的分离提取方法比较多，但主要采用以下四种酸溶法适用于提取碳素钢及低合金钢中的稳定氧化物稳定氮化物和碳化物等。

酸溶法中所采用的酸包括稀硫酸稀盐酸稀硝酸及稀磷酸等，酸液浓度溶样温度和时间需进行实验确定。

般情况下，酸液浓度控制在以下，溶样温度多在。

酸溶法所用试样可以是车屑或片状样品。

碘甲醇法主要用于分离碳钢中的氮化物和氧化物。

般碘浓度为，溶样温度。

用碘甲醇法可定量分离等，而渗碳体，均被溶解。

该方法常用于低中碳钢，而不适于高碳钢及合金钢。

溴酯醇法用来提取包括最不稳定的在内的切氮化物，如等。

电解分离法应用电能转化为化学能的过程，使钢的基体金属离子化，夹杂物呈固态保留下来。

此法应用范围广，可控制的条件较多，如电解液成分电流密度电位电解槽温度等。

非金属夹杂物的测定方式金相观察金相显微镜是研究钢中非金属夹杂物的重要工具，是发展历史最长，应用最广的种检测方法。

近几十年来，虽然现代物理冶金的研究工具有了飞跃的发展，但由于金相显微镜具有操作简便造价低廉功能多等特点，它不仅能够鉴别夹杂物的类型形状大小和分布，并可研究夹杂物与材料性能之间的定量关系，所以传统的金相技术至今仍被广泛应用。

扫描电镜扫描电子显微镜是材料学领域中应用最为广泛的种电子显微镜。

广泛使用是因为它既具有光学显微镜制样简易性，又具有昂贵复杂的透射电镜的众多功能和适用性。

是世纪年代在德国由和首创的。

在世纪年代，美国研究所实验室的，和对它的进展起了重要作用，但是，他们的成功最终受到当时真空条件的限制。

现代的是和他的学生从年到年期间在剑桥大学的研究成果。

是近几十年来才趋于完善的种电子光学仪器，它利用入射电子束与试样作用产生的各种信号，可对试样进行形貌观察成分分析等多方面工作。

具有分辨本领高放大倍率变化范围宽放大率可从十几倍连续放大到几十万倍成像焦深长立体感强等特点，可对凸凹不平的断口表面的宏观和微观形貌特征进行观察和分析。

还备有射线谱仪，可对断口表面进行成分分析。

电子探针射线显微分析电子探针射线显微分析简称电子探针。

它的结构与扫描电镜相似，新型的电子探针是种综合性的测试分析仪器，能同时获得微区成分微观形貌晶体结构等信息，是研究冶金缺陷的先进工具之。

由于电子探针具有分析区域小分析元素范围广分析灵敏度高分析速度快且不损耗试样等特点，它在冶金学地质和矿物学材料科学等领域得到了广泛的应用。

在分析钢中非金属夹杂物的成分时，将电子探针与金相鉴别方法紧密的结合起来，直接测量与金相观得到夹杂物。

然后利用金相显微镜观测仪分析夹杂物，将分离出来的非金属夹杂物均匀分散于导电支持膜上，通过配有能谱分析仪的扫描电镜及射线能谱仪对其进行能谱分析，并对比不同方案电解效果。

金相试样的制备金相试样的制备包括取样磨制抛光等几个步骤。

任何道工序都不可忽视，否则会造成误判。

因而将本次实验提取分离的非金属夹杂物按照以下工序进行处理，以获得合适的非金属夹杂物金相试样。

取样，应选择有代表性的部位。

对于钢锭，应从上中下各部位取样，同部位又应从中心到边缘带都取定数量的试样对于加工后的钢锭或钢材，取样观察的断面必须与加工方向致。

磨平与抛光，基本要求是在磨平表面的同时，尽量防止造成假象，为揭示真实组织准备好条件。

磨平将试样先后用砂轮及粗细砂纸磨平常用的金相砂纸由粗到细。

操作时应使试样受力均匀压力适中。

并始终方向致，中途不可转向。

磨好个序号的砂纸后，在下个序号的砂纸上磨的方向必须与前号成度。

抛光先加抛光粉如等进行初抛光，最后加清水蒸馏水更好精抛。

非金属夹杂物的金相观察金相鉴定法除了对夹杂物的化学成分晶体结构不能鉴别外，在光学金相显微镜下可以直接观察和鉴别夹杂物的形态大小数量分布类型光学性能塑性及抛光性能等，同时金相法还具有操作简便容易实施的特点。

就目前而言，应用金相法是鉴别非金属夹杂物是最广泛最有效的方法。

未经浸蚀磨片上的各种非金属夹杂物，在金相显微镜光线明场暗场和偏光下，具有不同的光学性质和固有的颜色，以及些独特的几何形状。

因此金相法可作钢中夹杂物的定性分析研究。

在本次实验中首先利用金相显微镜直接观察试样抛光表面上夹杂物的形状大小及分布，并进行相关统计，从而得出三钟电解萃取方案下的组织结构差异，作出对比分析，为后面的实验总结作下铺垫。

本实验的金相检测试验按照流程图进行。

图金相检测试验按照流程图扫描电镜分析利用分辨本领高放大倍率变化范围宽放大率可从十几倍连续放大到几十万倍成像焦深长立体感强等特点，对制取得到的凸凹不平的试样表面进行宏观和微观形貌特征观察和分析，获取夹杂物形状尺寸大小分布情况，统计出其粒径大小规律。

射线能谱分析利用射线能谱仪操作方便准确度高，分析速度快，既能定性分析又能定量分析的特点，对夹杂物所含元素进行定性与定量分析，确定元素各自含量与比例。

本次实验多次使用到了扫描电子显微镜，射线能谱仪，如图所示。

图扫描电子显微镜图射线能谱仪第三章实验结果与分析金相法观测结果金相图及分析三种试样获得的金相织图如图所示。

图试样中夹杂物金相图由图可知试样的组织是经过轻微拉伸处理的盘条钢金相显微图像。

该组织中非金属夹杂物随机分布，且不易找到，铸态组织下呈球状或链球状，故而为塑性夹杂物。

图试样中夹杂物金相图由图可知试样经过中等强度拉伸后存在着变形现象，初步判断盘条钢中含有的夹杂物主要为脆性夹杂物，组织形态呈条状分布，金相显微镜下明场下为灰色或暗灰色，色泽不均匀。

图试样中夹杂物金相图由图可知试样在严重拉伸后变形现象明显，夹杂物的形态也发生了明显改变，呈现为短小连续聚集的块状。

由于拉伸变形明显，结合图像判断该方案下盘条钢所含非金属夹杂物主要为脆性夹杂物。

夹杂物描结合能谱分析的结果对三种电解萃取方案获得的试样进行电镜扫描和能谱分析，得到相应的显微组织图和能谱图如图所示。

图方案电镜扫描显微组织图图方案射线能谱曲线图结合图与图可知方案中能谱仪打到位置的夹杂物大概为，其组织是球状夹杂物，根据能谱分析此类夹杂多为硅酸盐，含量较大，这类夹杂物是合金用硅铁硅钙等脱氧或脱氧不完全产生的内生夹杂物，它们在合金的凝固过程中，由于冷却速度较快，些液态的硅酸盐来不及结晶，其全部或部分以玻璃态的形式保存于合金中。

此外组织中还含有定数量的氧化物夹杂和碳化物。

其夹杂物中种各元素的含量如下表表表方案非金属夹杂物元素含量表元素重量百分比原子数百分含量图方案电镜扫描显微组织图图方案射线能谱曲线图结合图与图可知方案中能谱仪打到位置的夹杂物大概为，其组织为多角状夹杂物，根据能谱分析为。

此类夹杂虽然尺寸不大，但它们呈多角形，且多为锐角，夹杂沿晶界呈链式分布，是脱氧产物，这类夹杂物多为脆性夹杂物。

其中还有些碳化物和钙的化合物。

其夹杂物种各元素的含量如下表表表方案非金属夹杂物元素含量表元素重量百分比原子数百分含量图方案电镜扫描显微组织图图方案射线能谱图结合图与图可知方案中能谱仪打到位置的夹杂物大概为，根据能谱分析其组织是大的块状夹杂物，这些主要为脆性夹杂物，在这种夹杂物上还经常附着有等小的夹杂物。

其夹杂物种各元素的含量如下表表表方案非金属夹杂物元素含量表元素重量百分比原子数百分含量夹杂物的微观尺寸分析对三个试样中的夹杂物的尺寸大小进行统计分析，制表如表所示表夹杂物尺寸大小分布表尺寸范围所占比例则根据表格情况可知，三个试样的夹杂物尺寸主要集中在以上。

第四章结论显微组织检测结论盘条钢中的夹杂物主要以尖角状不规则形状的大颗粒夹杂居多，且该类夹杂物主要为氧化铝类，硅酸盐类的复合夹杂物，该夹杂物大多为脆性夹杂物，降低了钢的塑性强度，韧性和疲劳寿命，使钢的冷热加工性能乃至些物理性能变坏，是造成高碳盘条在冷拉过程中断丝的主要原因之。

减少钢中该类非金属夹杂物数量，控制非金属夹杂物的分布是改善组织提高材料性能的有效途径。

扫描和能谱分析结论通过能谱曲线检测，试样中各元素原子百分比为通过能谱曲线检测，试样二中各元素原子百分比为通过能谱曲线检测，试样三中各元素原子百分比为。

由以上三点得出用扫描电镜能谱透射电镜等方法进行分析，可定性定量分析盘条钢中夹杂物的组织形貌，尺寸，及数量发布化学组成等，可定性的检测钢的纯净度，对夹杂物对钢的机械性能及抗腐蚀疲劳，物理性能等研究提供有力依据。

为钢中夹杂物的控制研究提供准确依据，促进刚材性能提高研究。

参考文献李为谬钢中非金属夹杂物北京冶金叫川出版社，李代钟钢中的非金金属夹杂物北京科学出版社，董履维刘新华钢中人型金属夹杂物北京冶金工业出版版社鞍钢钢研所中科院金属研究所译钢中非金属夹杂物，王建新周国泽等，新钢连铸坯夹杂物的研究上海金属，蒋育智白玉文李静媛李代锺，电解分离低碳纲中非金属夹杂物的研究金属学切尔维亚科夫，吴昌衡，李静嫒，李代锺等钢中夹杂物的金相鉴定，北京科学出版社孙辰龄钢中大型夹杂物的提取与分离北京科技大学学报，陈家祥，钢铁冶金学炼钢部分北京冶金工业出版社，伊茨科维奇著，王长林译钢脱氧及钢中金属夹杂物的变性处理北京冶金工业出版社，冶金部信息标准研究院等特殊钢生产技术现状及发展趋势，张