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鋼材缺陷的識別與檢驗(yàn)

更新時間：2021-04-10 17:51

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鋼材的缺陷包括表面質(zhì)量、內(nèi)部缺陷和化學(xué)成分偏析以及力學(xué)性能不合格等幾方面。作為產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求，對鋼材表面質(zhì)量有明確規(guī)定，即鋼材表面不應(yīng)有裂紋、氣泡結(jié)疤、夾雜、折疊。如表面有上述缺陷，允許清除，清除的深度不得超過鋼材厚度公差之半。清除處應(yīng)圓滑無棱角。型鋼表面缺陷不得橫向鏟除，其他不影響使用的缺陷允許存在，應(yīng)保證鋼材的最小厚度。

在新編的國家標(biāo)準(zhǔn)《熱軋鋼板表面質(zhì)量的一般要求》(GBT14977-2008)中,對熱軋鋼板表面缺陷的種類、缺陷的深度和影響而積、修整的要求及鋼板厚度的限度都有明確規(guī)定。首先對典型缺陷定義有以下9種：

(1)軋入氧化鐵皮、凹坑：是軋制表面上的傷痕，由于熱軋和加工前或加工期間氧化鐵皮清除不充分造成。

(2)壓痕(凹陷)和軋痕(凸起)：是由于軋輥或夾持輥破損造成，可按一定距離間隔分布或無規(guī)則分布。

(3)劃傷和溝槽：是由于軋件和設(shè)備之間相對運(yùn)動摩擦造成的機(jī)械損傷，可能有輕微的商卷，很少含有氧化鐵皮。

(4)重皮：是由于鋼錠表面的冷濺、重皮以及結(jié)疤清理不凈，軋制形成的不規(guī)則鱗片狀的細(xì)小表面缺陷。

(5)氣泡：由于冶煉、澆注過程中脫氧不良造成，位于緊結(jié)表面以下。

(6)熱拉裂：表面范圍內(nèi)可變?nèi)∠虻娜毕?，出現(xiàn)在鋼坯加工過程中，與鋼種、坯料的內(nèi)應(yīng)力或不利的成型條件有關(guān)。

(7)夾雜：表面上的非金屬夾雜物，尺寸和形狀不同，沿軋制方向延伸，隨機(jī)分布。

(8)裂紋：由于軋件在冷卻過程中產(chǎn)生的應(yīng)力造成的，在表面范圍分布的缺陷。

(9)結(jié)疤和疤痕：是重疊的物質(zhì)，形狀和程度不同的表面重疊部分，不規(guī)則地分布在軋件的整個范圍而且僅局部與基體金屬相連。在結(jié)疤中有較多的非金屬夾雜物或氧化鐵皮.

其次規(guī)定了缺陷的深度和影響面積。缺陷深度從清除氧化鐵皮后的產(chǎn)品表面進(jìn)行測量，影響面積的確定與缺陷形狀有關(guān)，如孤立點(diǎn)缺陷規(guī)定為比缺陷外接圓大50mm為半徑，圍繞缺陷畫圓定為影響面積。然后按缺陷的深度和影響面積將缺陷分為A、B、C、D、E；

A級缺陷指表面不允許有氣泡、結(jié)疤、裂紋、拉裂、折疊、夾雜和壓入氧化皮，這些五個等級缺陷不論其深度和數(shù)量，均需要修整。

B、C、D、E級缺陷均根據(jù)鋼板公稱厚度規(guī)定有最大允許缺陷深度和相應(yīng)的影響面積，超過規(guī)定需要修整,否則可不予修整。對于修整的要求也有相應(yīng)的規(guī)定，可采用修磨或焊補(bǔ)，修磨的程度要保證產(chǎn)品最小允許厚度等等。

實(shí)際使用中，鋼材表面還會有銹蝕、麻點(diǎn)或劃痕等缺陷，故在鋼結(jié)構(gòu)施工及驗(yàn)收規(guī)范中也明確規(guī)定，這類缺陷的深度不得大于該鋼材厚度負(fù)偏差值的1/2。對于鋼材表面銹蝕程度的判別，遵循現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》的規(guī)定，只能有A、B、C三種等級，銹蝕程度最嚴(yán)重的D級是不能用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的。從應(yīng)用角度，對鋼材內(nèi)部缺陷最予關(guān)注的是夾層和裂紋，產(chǎn)生夾層的原因是非金屬夾雜物的存在或鋼縮孔末完全切除，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定鋼材不得有分層。在工程實(shí)踐中，為保證重要構(gòu)件用料的質(zhì)量，有時就得采用超聲波檢驗(yàn)的方法，例如要求厚度方向有良好的抗層狀撕裂性能的鋼板，就可以進(jìn)行逐張檢驗(yàn)以檢測鋼板內(nèi)部缺陷，鋼材化學(xué)成分偏析嚴(yán)重常常會給鋼結(jié)構(gòu)加工制作帶來很大的困難，這種情況一般表現(xiàn)在成品鋼材的某一化學(xué)元素含量超過規(guī)定的化學(xué)成分允許偏差，造成焊接質(zhì)量惡化，部分部件報廢。

鋼材的力學(xué)性能也會有個別指標(biāo)不合格的現(xiàn)象出現(xiàn)，而且通常是使用單位復(fù)驗(yàn)結(jié)果與原質(zhì)量證明書不符。設(shè)計要求承重結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)同時保證抗拉強(qiáng)度、伸長率、屈服點(diǎn)和硫、磷、碳含量的合格,需要時還應(yīng)有冷彎試驗(yàn)的合格保證。但在工程實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)某個指標(biāo)達(dá)不到要求的情況也是屢有發(fā)生。當(dāng)力學(xué)性能多項不合格，鋼材只能報廢，若僅有個別項達(dá)不到要求，或距要求相差甚微，則可結(jié)合實(shí)際應(yīng)用條件進(jìn)行具體分析后降級對待。