非金屬夾雜

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非金屬夾雜(non一metallic inclusion)金 屬中含有的非成分和性能所要求的非金屬相。非金屬 夾雜來源於金屬熔煉和鑄造過程中，熔體中各元素與 爐氣等介質反應產生的氧化物和氮化物以及由爐體、 爐襯、罐襯、湯道、水口、中間罐和爐料等帶入的耐火 材料殘渣、灰分、脫氧產物和殘留熔劑等

目錄

危害

不同形態的夾雜物混雜在金屬內部，破壞了金屬 的連續性和完整性。夾雜物同金屬之間的結合情況不 同、彈性和塑性的不同以及熱膨脹係數的差異，常使金 屬材料的塑性、韌性、強度、疲勞極限和耐蝕性等受到 顯著影響，同時也常常影響加工零件的表面質量和加 工工具的壽命。非金屬夾雜分塑性夾雜和脆性夾雜。塑 性夾雜如MnS等隨金屬變形而延伸軋薄。脆性夾雜如 Al:0。等隨金屬變形而破碎。另一些夾雜物軟化點及 硬度很高，熱加工中不變形，不破碎，保持原來形狀， 如TIN、稀土硫氧化物等。銅中氧化夾雜CuZO常分布 在晶界上，Cu20是一種硬脆相，會降低金屬的熱塑性， 還影響銅的導電能力。 因此，導體銅最好是無氧銅(含 氧量在。:003%以下)。鋁合金在熔煉過程中，熔體表 面的氧化皮膜很容易混進熔體進入鑄錠形成夾雜物。 這些氧化膜在金屬的塑性變形過程中會使金屬產生分 層。特別是在棋鍛件中，氧化膜沿金屬流線分布會嚴重 影響鍛件的疲勞性能。因此，飛行器鍛件對氧化膜有非 常嚴格的要求。 非金屬夾雜的形態、大小和在金屬中分布的情況 不同，對金屬性能有不同的影響。通常集中分布、尺寸 較大的顆粒和團塊對金屬材料性能的影響最大;分散、 細小顆粒的影響相對要小一些。高度彌散分布的雜質 可作為異質晶核使鑄錠晶粒細化，在變形和熱處理過 程中影響晶界遷移，可改善再結晶組織。非金屬夾雜物 按占母體金屬的質量百分數評定，或根據產品標準中 的圖片評級，並按產品的使用要求確定允許存在的百分比或級別。髓鋼軌中的非金屬夾雜防止非金屬夾雜的措施有:熔體爐內淨化、悠體爐外淨化、吹氫攪拌、保護澆注、控溫澆注等。

概述

鋼中常見的 非金屬夾雜有氧化物(A12O3、Mn02、Feo、Fe3O;和 Fe20:等)、硫化物(FeS、MnS、MnS·FeS等)、硅 酸鹽[(如硅酸亞鐵(ZFeO·5102)、硅酸亞錳(ZMnO· 510:)和鐵錳硅酸鹽(mFeo·nMnO·PSIO。等)j和 氮化物一(TIN、ZrN)等。銅及銅合金中的非金屬夾雜 常有CuZO、CuO、CuZS、CuS等。鋁及鋁合金中有 A12O3、MgO、5102、A12O:·MgO(尖晶石)，還有一 些淨化處理時產生的氯化物(M邪12)和氮化物等。鎂 及鎂合金中主要夾雜物是M扣、少量的Mg3N:和 MgZe。欽及欽合金中的夾雜為Tio、TIOZ、TiZO3、 TiaOS和TIN等。