钢材断口检验：断口分类

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发布时间：

2021-12-28

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断口检验是发现钢材本身缺陷和生产工艺中存在问题的重要方法。断口分析是研究金属断裂面的学科，是断裂学科的组成部分。金属破断后获得的一对相互匹配的断裂表面及

断口检验是发现钢材本身缺陷和生产工艺中存在问题的重要方法。断口分析是研究金属断裂面的学科，是断裂学科的组成部分。金属破断后获得的一对相互匹配的断裂表面及其外观形貌，称断口。
断口分析现已成为对金属构件进行失效分析的重要手段。断口的分类有以下几种。

断口分类：
1.纤维状断口：
在断口上表现为，无光泽和无结晶颗粒的均匀组织。在这种断口的边缘一般会有显著的塑性变形。
2.瓷状断口：
是一种具有绸缎光泽、致密、类似细瓷碎片的亮灰色断口。这种断口常出现在过共析钢和某些合金钢经过淬火或淬火及低温回火后的钢材上，是一种正常断口。
3.结晶状断口：
是一种具有强烈的金属光泽、有明显的结晶颗粒、断面平齐的银灰色断口。这种断口常出现在热轧或退火的钢材上，是一种正常断口。
4.台状断口：
在纵向断口上，呈比基体颜色略浅、变形能力稍差、宽窄不同、较为平坦的片状结构。多分布在偏析区内。台状一般产生在树枝晶发达的钢锭头部和中部。它是钢沿粗大树枝晶断裂的结果。此种缺陷对纵向机械性能无影响；对横向塑、韧性略有降低，当台状富集夹杂时，明显降低横向塑性。
5.撕痕状断口：
在纵向断口上，沿热加工方向呈灰白色的、变形能力较差的、致密而光滑的条带。其分布无一定规律，严重时布满整个断面。
撕痕状可产生在整个钢锭中，一般在钢锭尾部较重，头部较轻。尾部的条带多表现为细而密集，头部的则较宽。它是钢中残余铝过多，造成氮化铝沿铸造晶界析出，沿此断裂造成的。轻微的撕痕状对机械性能影响不明显，严重时，明显降低横向塑、韧性，也使纵向韧性有所降低。
6.层状断口：
在纵向断口上，沿热加工方向呈现出无金属光泽的，凹凸不平的、层次起伏的条带，条带中伴有白亮或灰色线条。此种缺陷类似显著的朽木状，一般均分布在偏析区内。
层状主要使由于多条相互平行的非金属夹杂物的存在造成的。此种缺陷对纵向机械性能影响不大。对横向塑、韧性有显著降低。
7.缩孔残余断口：
在纵向断口的轴心区，呈非结晶构造的条带或疏松区，有时非金属夹杂物或夹渣存在，沿着条带往往有氧化色。缩孔残余一般都产生在钢锭头部的轴心区。主要使钢锭补缩不足或切头不够等原因造成的。它属于破坏金属连续性缺陷。
8.气泡断口：
在纵向断口上，沿热加工方向呈内壁光滑、非结晶的细长条带。多分布在皮下，有时也出现在内部。气泡主要是钢液气体过多，浇注系统潮湿，锭模有锈等原因造成的。它属于破坏金属连续性的缺陷。
9.内裂断口：
常见的内裂分为“锻裂”与“冷裂”两种。
“锻裂”的特征是光滑的平面或裂缝，由热加工过程滑动摩擦的结果。
“冷裂”的特征是与基体有明显分界的、颜色稍浅的平面与裂缝。每个平面较为平整，清晰可见平行于加工方向的条带。经过热处理或酸洗的试样可能有氧化色。
内裂断口产生于轴心附近部位的居多。
“锻裂”产生的原因是热加工温度过低，内外温差过大，热加工压力过大，变形不合理造成的；冷裂是由于锻轧后冷却速度太快，组织应力与热应力跌加造成的。它属于严重地破坏金属连续性的缺陷。
10.非金属夹杂（肉眼可见）及夹渣断口：
在纵向断口上，呈颜色不同的（灰白、浅黄、黄绿色等）、非结晶的细条带或块状缺陷。其分布无一定规律，整个断口均可出现。
这种缺陷是钢液在浇注过程中混入的渣子与耐火材料等杂质造成的。它属于破坏金属连续性的缺陷。
11.异金属夹杂断口：
在纵向断口上，表现为与基体金属有明显的边界、不同的变形能力、不同的金属光泽和组织的条带，条带边界有时有氧化现象。
这种缺陷是异金属掉入，合金料未完全熔化等原因造成的。它属于破坏金属的组织均匀性或连续性的缺陷。
12.黑脆断口：
在断口上，呈现出局部或全部的黑灰色，严重时可看到石墨炭颗粒。这种缺陷多出现在退火后的共析工具钢，以及含硅的弹簧钢的断口上。它是由于钢的石墨化造成的。石墨（石墨化钢除外）破坏了钢的化学成分和组织的均匀性，使淬火硬度降低，性能变坏。
13.石状断口：
在断口上，表现为无金属光泽、颜色浅灰、有棱角、类似碎石块状。轻微时，只有少数几个，严重时布满整个断面，是一种粗晶晶间断口。
这种缺陷是由于严重过热或过烧造成的。使钢的塑性、韧性降低，特别使韧性。
14.萘状断口：
在断口上，呈弱金属光泽的亮点或小平面，用掠射光线照射时，由于各个晶面位向不同，这些亮点或小平面闪耀着萘晶体般的光泽。是一种粗晶的穿晶断口。
这种缺陷一般认为合金钢是过热造成的，高速工具钢是重复淬火造成的。一般降低韧性。