夹杂物和叠层

所有金属和合金产品中都自然存在夹杂物和叠层。大多数人会听到“包含”或“层压”一词，并认为存在缺陷，但不应惧怕这些词并自动想到“缺陷”或“拒绝”。只有在严重的情况下，它们才会导致废品，并且存在可以显着提高金属清洁度并减少夹杂物和叠层的重熔工艺。

什么是夹杂物？

夹杂物是诸如氧化物和硫化物之类的化合物，它们在熔融状态下形成并在铸锭和板坯中凝固。由于在所有金属合金中都发现了夹杂物，因此唯一的问题是夹杂物的严重性。在大多数情况下，它们是不可见的，不应引起关注。

1.合金中夹杂物的
图像2.磁性粒子无损检测突出显示的“严重”夹杂物的图像

不锈钢和耐热合金的典型制造方法：未精炼的空气电弧熔化或AOD（氩氧脱碳）精炼无法消除夹杂物。另一方面，二次熔炼工艺，例如真空电弧熔炼（VAR）和电渣重熔（ESR），可从熔体中提炼出夹杂物。在美国，ESR重熔是首选，并且是更经济，更容易获得的重熔过程。

产品中可能存在包含夹杂物簇的小区域，而产品的其余部分均不受影响。仅当此类群集可见时才引起关注。

为什么在产品出厂前我们没有发现这些？

典型尺寸分布内的非金属夹杂物很难通过无损检测（NDT）进行检测。它们通常太小而无法使用超声检查进行识别，并且由于它们太小而没有有害影响。

什么是覆膜？

层压是钢或合金的缺陷，是由于钢锭或钢坯上的水泡，接缝，异物和/或划痕导致的，在轧制过程中无法修复，因此不合格。

叠片可以是：

• 金属表面上的一圈轧制，产品出厂时不可见，但在进一步加工或轧制时会打开

• 弯曲时打开的瑕疵

1.合金中的叠层
图片2.碳钢水泡中的“严重”叠层图片

它们如何以及何时有害？

如果夹杂物足够稠密，则会妨碍加工。它们可能会影响产品的可焊性。

如果内部叠片违反了产品的超声测试（UT）或涡流测试要求，则将被认为是缺陷，尽管如前所述，它们很难用普通的NDT进行检测。

出现夹杂物和/或叠层时该怎么办？

夹杂物自然存在于所有金属中，几乎不可能排除它们的存在。如果希望减少产品中夹杂物的机会，则应采用倾向于排除夹杂物的熔融方法生产产品，例如ESR（电渣重熔）产品。ESR在带有稀薄，流动的熔融炉渣的炉子中进行，炉渣停留在重熔水坑的顶部，许多夹杂物都向其中迁移。但是，即使是那些，也不能保证没有包容性。

较小的表面叠片可能会被磨掉。小型叠片也可以焊接并混入（抛光）到母材中。照片中的碳钢水泡是该评论的例外。

由于并非总是在整个条形，板形或其他形式中都发现夹杂物和叠片，因此我们应尝试“解决”问题。继续进行加工或焊接，看看问题是否停止。切掉受影响的区域，如果允许，修理焊缝，然后继续加工。
当一个人对夹杂物簇的容忍度为零时，应该鼓励以更高的相关成本使用重熔产品，并进行适当的无损检测，因为这是不完善的。使用二次熔融法（例如ESR）生产的合金的无损检测合格率大大提高。如前所述，可能无法检测到夹杂物，但是客户可以再次考虑以下任何因素，以增加成本：

• 视觉零件检查

• 零件的磁粉或荧光渗透检查

• 根据公认的行业标准对钢筋进行UT（超声波测试），并在UT无效的情况下有限地丢弃钢筋末端。尽管成功将在很大程度上取决于验收等级，但通常使用AMS 2631和AMS STD 2154