夾雜物和疊層

所有金屬和合金產品中都自然存在夾雜物和疊層。大多數人會聽到“包含”或“層壓”一詞，并認為存在缺陷，但不應懼怕這些詞并自動想到“缺陷”或“拒絕”。只有在嚴重的情況下，它們才會導致廢品，并且存在可以顯著提高金屬清潔度并減少夾雜物和疊層的重熔工藝。

什么是夾雜物？

夾雜物是諸如氧化物和硫化物之類的化合物，它們在熔融狀態下形成并在鑄錠和板坯中凝固。由于在所有金屬合金中都發現了夾雜物，因此唯一的問題是夾雜物的嚴重性。在大多數情況下，它們是不可見的，不應引起關注。

1.合金中夾雜物的
圖像2.磁性粒子無損檢測突出顯示的“嚴重”夾雜物的圖像

不銹鋼和耐熱合金的典型制造方法：未精煉的空氣電弧熔化或AOD（氬氧脫碳）精煉無法消除夾雜物。另一方面，二次熔煉工藝，例如真空電弧熔煉（VAR）和電渣重熔（ESR），可從熔體中提煉出夾雜物。在美國，ESR重熔是首選，并且是更經濟，更容易獲得的重熔過程。

產品中可能存在包含夾雜物簇的小區域，而產品的其余部分均不受影響。僅當此類群集可見時才引起關注。

為什么在產品出廠前我們沒有發現這些？

典型尺寸分布內的非金屬夾雜物很難通過無損檢測（NDT）進行檢測。它們通常太小而無法使用超聲檢查進行識別，并且由于它們太小而沒有有害影響。

什么是覆膜？

層壓是鋼或合金的缺陷，是由于鋼錠或鋼坯上的水泡，接縫，異物和/或劃痕導致的，在軋制過程中無法修復，因此不合格。

疊片可以是：

• 金屬表面上的一圈軋制，產品出廠時不可見，但在進一步加工或軋制時會打開

• 彎曲時打開的瑕疵

1.合金中的疊層
圖片2.碳鋼水泡中的“嚴重”疊層圖片

它們如何以及何時有害？

如果夾雜物足夠稠密，則會妨礙加工。它們可能會影響產品的可焊性。

如果內部疊片違反了產品的超聲測試（UT）或渦流測試要求，則將被認為是缺陷，盡管如前所述，它們很難用普通的NDT進行檢測。

出現夾雜物和/或疊層時該怎么辦？

夾雜物自然存在于所有金屬中，幾乎不可能排除它們的存在。如果希望減少產品中夾雜物的機會，則應采用傾向于排除夾雜物的熔融方法生產產品，例如ESR（電渣重熔）產品。ESR在帶有稀薄，流動的熔融爐渣的爐子中進行，爐渣停留在重熔水坑的頂部，許多夾雜物都向其中遷移。但是，即使是那些，也不能保證沒有包容性。

較小的表面疊片可能會被磨掉。小型疊片也可以焊接并混入（拋光）到母材中。照片中的碳鋼水泡是該評論的例外。

由于并非總是在整個條形，板形或其他形式中都發現夾雜物和疊片，因此我們應嘗試“解決”問題。繼續進行加工或焊接，看看問題是否停止。切掉受影響的區域，如果允許，修理焊縫，然后繼續加工。
當一個人對夾雜物簇的容忍度為零時，應該鼓勵以更高的相關成本使用重熔產品，并進行適當的無損檢測，因為這是不完善的。使用二次熔融法（例如ESR）生產的合金的無損檢測合格率大大提高。如前所述，可能無法檢測到夾雜物，但是客戶可以再次考慮以下任何因素，以增加成本：

• 視覺零件檢查

• 零件的磁粉或熒光滲透檢查

• 根據公認的行業標準對鋼筋進行UT（超聲波測試），并在UT無效的情況下有限地丟棄鋼筋末端。盡管成功將在很大程度上取決于驗收等級，但通常使用AMS 2631和AMS STD 2154