鋼鐵產品的冶金缺陷決定了鋼材的使用性能。本書以缺陷照片和分析數(shù)據(jù)為依據(jù)，著力分析鋼鐵產品冶金缺陷產生原因及改進對策。本書按照冶金缺陷類型分章，涉及約280個實例，包括板、帶、型、棒、線等各種鋼材產品類型，八類特鋼和普鋼等各類鋼種，軋、鍛、拉、擠、焊等各種金屬加工形式和不同熱處理工藝，依照冶金學、金屬學原理深入分析各種缺陷的形成原因，提出工藝改進措施。本書提煉的缺陷形成原因，對分析未來可能出現(xiàn)的鋼鐵產品缺陷具有參考價值。本書結合生產工藝流程提出冶金缺陷改進意見，具有較強的實用性和指導性。 本書為鋼鐵產品生產現(xiàn)場、質檢部門分析判斷各類鋼鐵冶金缺陷、處理產品質量異議、制定相關冶金缺陷標準、改進生產工藝提供參考，也可供從事鋼鐵材料開發(fā)和質量檢測工作的科研、教學人員參考。
姜錫山，1942年1月15日生，吉林長春人。1966年畢業(yè)于吉林大學物理學院金屬物理專業(yè)。畢業(yè)后在北滿特殊鋼股份有限公司從事特殊鋼質量檢驗與國家重大課題科研工作,1998年退休。1991年至2001年任黑龍江省七屆、八屆政協(xié)委員，兩次被黑龍江省政協(xié)授予優(yōu)秀政協(xié)委員稱號。2002年2月至2007年10月，任中國信息協(xié)會信息化研究部副主任。2007年10月至2011年6月，先后被南京鋼鐵集團、天津榮成鋼鐵集團、德國蔡司電子顯微鏡中國大陸代理商歐波同公司特聘首席應用專家。 曾使用荷蘭SEM505掃描電子顯微鏡、捷克BS613透射電子顯微鏡、日本電子JSM6490掃描電子顯微鏡、德國蔡司Zeiss EVO MA15掃描電子顯微鏡及X射線能譜儀等儀器對特殊鋼的金相組織、鋼中非金屬夾雜物、特殊鋼斷裂行為等進行研究。 首次發(fā)現(xiàn)鋼中硫化錳鐵（Mn，F(xiàn)e）S單晶體立體形貌及結晶學特征，在第四屆亞太地區(qū)電子顯微鏡學術會議上被與會專家稱為“國際上不尋常的重大發(fā)現(xiàn)”，該成果被黑龍江省評為科技進步一等獎，被中國金屬學會評為優(yōu)秀論文獎。 出版5部技術專著，分別為：《特殊鋼金相圖譜》，機械工業(yè)出版社，2003年；《特殊鋼缺陷分析與對策》，化學工業(yè)出版社,2006年；《鋼鐵顯微斷口速查手冊》，機械工業(yè)出版社，2010年；《鋼中非金屬夾雜物》，冶金工業(yè)出版社，2011年；《連鑄鋼缺陷分析與對策》，機械工業(yè)出版社，2012年。 在國際學術會議發(fā)表論文７篇。在國內一級、二級期刊發(fā)表學術論文近百篇。在《知識就是力量》《金屬世界》等科普雜志上發(fā)表科普作品50多篇。參與拍攝制作20集電視專題片《鋼鐵科普》。
第1章 夾雜物缺陷 1.1 非金屬夾雜物導致軸承旋轉彎曲疲勞斷裂分析 1.2 非金屬夾雜物對軸承鋼接觸疲勞剝落的影響 1.3 非金屬夾雜物對鋼拉伸韌性斷裂裂紋萌生動態(tài)觀察 1.4 簾線鋼球狀不易變形夾雜物導致的拉拔斷裂分析 1.5 C-Mn鋼舵銷探傷密集型非金屬夾雜物缺陷分析 1.6 Φ5.5mmC72DA熱軋盤條縱向非金屬夾雜物分析 1.7 Φ30mm低碳高硫易切削鋼棒材縱向斷口硫化物分布形貌 1.8 45鋼轉向調整桿接頭顆粒狀脆性夾雜物導致脆性斷裂分析。 1.9 追蹤硫化物在鋼中的變遷 1.10 復相夾雜物 1.11 SPHT熱軋板中的條狀Fe2N 第2章 結晶器保護渣夾渣缺陷 2.1 連鑄結晶器保護渣組成 2.2 保護渣在結晶器中的基本功能 2.3 保護渣在結晶器中的卷渣行為 2.4 夾渣的主要特征 2.5 連鑄坯夾渣的四種形式 2.5.1 連鑄坯夾渣的液態(tài)夾渣 2.5.2 連鑄坯夾渣的燒結狀夾渣 2.5.3 連鑄坯夾渣的粉狀夾渣 2.5.4 連鑄坯的液滴鑲嵌型夾渣 2.6 棒材夾渣——Q195 Φ6mm盤圓表面夾渣結疤缺陷分析 2.7 鍛件夾渣——GCr18Mo鍛材皮下夾渣分析 2.8 轉爐溶渣分析 2.9 中間包水口結瘤分析 2.10 夾渣導致Φ12.5mmSWRH82B盤圓開卷斷裂原因分析 2.11 夾渣導致345C鋼沖擊脆性斷口觀察與分析 第3章 耐火材料剝離夾渣與裂紋 3.1 耐火材料剝離進入鋼液滯留在連鑄坯的夾渣分析 3.2 GCr15鋼連鑄坯鑄態(tài)耐火材料剝離夾渣分析 3.3 夾渣導致的高壓鍋爐管擴口裂紋分析 3.4 65鋼鑄態(tài)耐火材料夾渣分析 3.5 耐火材料剝離夾渣導致的3mm厚Q235鋼板剪切分層問題分析 3.6耐火材料剝離夾渣與鋼板冷沖壓裂紋分析 3.7 耐火材料剝離夾渣與SAE鋼210mmX210mm方坯角部裂紋分析 3.8 45鋼棒材拉伸斷口中的耐火材料侵蝕夾渣分析 3.9 Q235鋼高頻直縫焊管壓力試驗沿焊縫發(fā)生縱向斷裂分析 第4章 異金屬夾雜缺陷與斷裂 4.1 鋼板的異金屬夾雜缺陷 4.2 45鋼150mm棒材未熔鉬鐵異金屬夾雜分析 4.3 304不銹鋼鋼結瘤浸入結晶器產生的異金屬夾雜分析 4.4 Q195鋼異金屬夾雜分析 4.5 GH4169鎳基高溫合金軸承套圈外表面鈦異金屬夾雜分析 4.6 幾種典型的異金屬夾雜 4.7 304鋼連鑄坯鑄態(tài)異金屬夾雜分析 4.8 430不銹鋼鋼連鑄坯鑄態(tài)異金屬夾雜分析 4.9 82B盤條拉伸斷口上的異金屬夾雜缺陷 第5章 夾渣與裂紋萌生 5.1 夾渣導致冷軋薄板邊部孔洞分析 5.2 軸承鋼疲勞裂紋源與夾渣 5.3 45鋼棒材拉伸面縮不合斷口觀察 5.4 60Si2Mn母材拉伸面縮延伸不合脆性斷裂分析 5.5 60Si2Mn彈簧鋼卷簧斷裂分析 5.6 60Si2MnΦ5.5mm82B鋼絞線母材拉伸延伸面縮不合脆性斷口觀察 5.7 45鋼絲心部夾渣導致冷拔筆尖狀斷裂分析 5.8 45鋼絲邊部夾渣導致冷拔脆性斷裂分析 5.9 45鋼絲心部孔隙與夾渣導致筆尖狀斷裂分析 5.10 5Cr9Si3氣門桿夾渣導致斷裂分析 5.11 20Cr2MnMo汽車冷卻水泵軸連軸承內圈滾道剝落失效分析 5.12 45鋼汽車搖臂軸夾渣與斷裂分析 5.13 40Cr內六角螺栓斷裂分析 5.14 40Cr汽車用螺栓安裝斷裂失效分析 5.15 起重設備夾渣導致起重設備螺桿斷裂分析 5.16 Φ21mm20CrMnTiH結構軸件表面裂紋分析 5.17 45圓鋼熱頂鍛夾渣裂紋分析 5.18 45鋼絲夾渣導致斷裂原因分析 5.19 螺紋鋼軋制劈頭分析 第6章 金相組織缺陷 6.1 滲碳體網(wǎng)缺陷引起的斷裂——GCr15鋼沿晶滲碳體網(wǎng)自身解理斷裂分析 6.2 中心網(wǎng)狀滲碳體缺陷引起的斷裂——SWRH82B盤條冷拔中心滲碳體網(wǎng)導致筆尖狀斷裂分析 6.3 中心馬氏體偏析帶缺陷引起的斷裂——SWRH82B盤條冷拔中心馬氏體偏析帶導致筆尖狀斷裂分析 6.4 Φ12.5mm 77B盤條中心隱晶馬氏體顯微組織特征 6.5 一次碳化物缺陷——45鋼Φ150mm棒材內一次碳化物分析 6.6 一次碳化物缺陷——E2330軸承內套滾道一次碳化物剝離分析 6.7 MC6B冷軋輥碳化物研究 6.8 網(wǎng)狀滲碳體引起的斷裂——Cr17MoV鋼醫(yī)用剪棒鉗網(wǎng)狀滲碳體失效分析 6.9 混晶缺陷引起的斷裂——Q195盤條混晶導致拉伸多頸縮分析 6.10 磷共晶引起的中間裂紋——900A連鑄坯磷共晶導致中間裂紋分析 6.11 磷化物Fe3P缺陷——82MnA鋼連鑄坯磷化物Fe3P分析 6.12 晶粒粗大缺陷——Q235D晶粒粗大導致沖擊不合分析 6.13 混晶缺陷——Φ85mm 45鋼棒材混晶現(xiàn)象分析 6.14 板條狀馬氏體與無碳貝氏體——35CrM3鋼的板條狀馬氏體與無碳貝氏體 6.15 帶狀組織與三次滲碳體缺陷——熱連軋機齒輪軸斷裂分析 6.16 創(chuàng)變滲碳體 鑄造強化相 6.17 預合金粉末胎體與金剛石晶體顆粒粘結情況的電鏡觀察 6.18 低碳高硫高鉛易切削鋼鉛粒在鋼中的形態(tài)、尺寸和分布規(guī)律 6.19 鋼的異常組織 第7章 鋼材的內應力缺陷與斷裂 7.1 鋼材的內應力 7.2 高應力線缺陷——螺紋鋼冒料出現(xiàn)的高應力線異常組織缺陷 7.3 鋼材的內應力缺陷——Φ15mm SWRH82B高碳鋼盤條拉伸脆性黑斑異常斷口分析 7.4 局部高應力缺陷——閥座局部高應力缺陷導致斷裂失效分析 7.5 應力集中起裂斷口匯編 7.6 70Cr3Mo鋼支承輥熱處理斷裂的原因分析 7.7馬氏體組織應力裂紋——SWRH 82B鋼熱軋盤圓堆鋼水冷淬火裂紋分析 第8章 成分偏析缺陷 8.1 銅富集引起的板面裂紋分析 8.2 低熔點有害元素引起的裂紋分析 8.3錫鉛焊料沿母材晶粒邊界滲入導致的脆性沿晶斷裂分析 8.4 錳硫偏析帶——D36船檢拉伸不合分析 8.5 碳錳偏析——45Mn2鋼管管壁成分偏析帶“亮線”缺陷分析 8.6 Q345C鋼板拉伸中心偏析板條狀斷口分析 8.7 酸溶鋁偏低導致的Φ11.5mm厚Q235熱軋鋼帶鋼冷卷變形橫向開裂原因分析 8.8 偏析線斷口分析 8.9 35CrMoA鋼帶狀組織與板條成分偏析斷口 8.10 CrNiMo鋼的“白斑”斷口及本質研究 8.11 亮線斷口（質點偏析斷口）——3CrNiMo電渣鋼中的合金元素偏析及對鋼機械性能的影響 8.12 磷偏析的檢驗 8.13 連鑄坯及棒材低倍環(huán)狀亮線偏析特征 8.14 Φ140mm42CrMo拉伸斷口質點偏析分析 8.15 0Cr18Ni9鋼棒表面黑帶觀察與分析 第9章 氣體缺陷 9.1 低碳高硫高鉛易切削鋼連鑄方坯橫斷面氣泡掃描電鏡形貌 9.2 235JO鋼板沖擊斷口上的“鋼氣球”特征 9.3 連鑄坯形形色色氣孔形貌 9.4 ER50-6連鑄坯淺表面氣泡分析 9.5 鑄件內部氣孔觀察分析 9.6 金相、透射電鏡、掃描電鏡棒材氣泡形貌的對比 9.7 45鋼軋材皮下氣泡的宏觀形貌 9.8 45鋼棒材橫截面氣泡與縱向裂紋分析 9.9 20G鋼棒材表面氣泡縱向裂紋分析 9.10 C板拉伸斷口氣泡分析 9.11 鋼絲繩在拉拔脆性斷裂分析 9.12 20SiMn螺紋鋼脆性斷裂分析 9.13 304鋼棒材氣泡裂紋分析 9.14 SPHC板縱向裂紋的橫向氣泡形貌 9.15 U71Mn板氣泡邊裂掃描電鏡分析 9.16 ф6mm厚X42熱軋板氣泡裂紋分析 9.17 Q345中板表面氣泡裂紋掃描電鏡觀察分析 9.18 魚眼白點——熱軋帶肋鋼筋軋制開裂、掉塊原因分析 9.19 魚眼白點——345C拉伸魚眼白點斷口分析 9.20 魚眼白點——345C焊接板焊口處拉伸白點斷口觀察 9.21 顯微縫隙白點——棒材拉伸顯微縫隙白點斷口分析 9.22 氫脆白點——40Cr鋼拉伸氫脆白點斷口分析 9.23 氫脆白點——45鋼拉伸氫脆白點斷裂分析 9.24 氫致裂紋——16MnR板材內部缺陷分析 9.25 氫致滯后裂紋——大鍛件氫致滯后裂紋分析 9.26 鑄鐵件內部氣泡分析 9.27 針孔氣泡暴露引起的板材線狀缺陷 9.28 45(Φ50mm)鋼拉伸白點斷口分析。 9.29 X70鋼板材拉伸斷口上的“鴨嘴形”白點群特征 第10章 縮孔與疏松缺陷 10.1 Φ400mm低碳鋼棒材縮孔殘余形貌 10.2 304不銹鋼棒材中心裂紋分析 10.3 鍛造軸件軸身中心縮孔殘余缺陷分析 10.4 T12軋材中心縮孔斷口分析 10.5 10Cr9Mo1VNbN軋材斷口縮孔及其放大像形貌 10.6 鑄鐵件內部缺陷分析 10.7 鑄鐵疏松中樹枝晶特征 10.8 易切削鋼顯微疏松中的結晶臺階特征 10.9 鑄鋼疏松中樹枝晶特征 10.10 38Si7鋼電磁攪拌后的連鑄坯疏松中樹枝晶特征 10.11 電磁攪拌對方坯中心疏松樹枝晶組織的影響 10.12 中心縮孔引起的線材拉拔筆尖狀斷裂 第11章 熱處理缺陷 11.1 淬火裂紋 11.2 22CrMoH淬火開裂分析 11.3 1Cr17Mn6Ni5N不銹鋼載重汽車排氣筒橫向斷裂分析 11.4 60Si2Mn汽車板簧疲勞試驗淬火裂紋斷口分析 11.5 20CrMnTiH2行星輪齒淬火裂紋失效分析 11.6 40Cr齒輪軸回火脆斷裂原因分析 11.7 R55Cr3軋材回火脆性斷裂分析 11.8 過熱與過燒的微觀特征 11.9 GCr15 220X480mm連鑄坯過燒斷口的微觀特征 11.10 鍛件表面嚴重過燒分析 第12章 棒材表面缺陷 12.1 棒材耳子引起的斷裂分析 12.2 ф114mm30Mn2熱軋材縱向裂紋分析 12.3 夾渣引起的Φ13mm82B盤條拉拔斷裂分析 12.4 SWRH82B刮傷引起的斷裂分析 12.5 SWRH82B盤條表面撞傷缺陷引起的斷裂 12.6 折疊缺陷 12.7 Φ30mm42CrMo圓鋼縱向裂紋斷裂分析 12.8 SAE1215低碳易切削鋼線材軋裂分析 12.9 胎圈鋼絲表面片狀毛刺分析 12.10 12Mn2VB鋼軋材裂紋分析 12.11 Φ6.5mm SAE1018低碳鋼盤條氧化鐵皮形成機理及其控制研究 12.12 棒材表面劃傷缺陷分析 12.13低碳易切削鋼線材軋裂分析 12.14 Φ30mm42CrMo圓鋼縱向裂紋分析 12.17 磨痕引起的斷裂 12.18 熱軋折疊引起的線材表面小疤塊缺陷分析 12.19 熱軋劃傷引起的熱軋板亮線缺陷分析 12.20 板坯表面疤皮等引起的冷軋板表面疤塊缺陷 12.21 板坯表面缺陷等引起的盤條表面樹皮狀裂紋 12.22 線材不圓度超標引起的斷裂 第13章 板材表面缺陷及邊裂 13.1 SPHC低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼板表面蝌蚪狀裂紋分析 13.2 SPHC低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼板夾渣導致的表面片狀缺陷分析 13.3 冷軋板表面夾渣缺陷分析 13.4 SPHC低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼板表面缺陷分析 13.5 冷軋板表面皮下夾渣裂紋缺陷分析 13.6 304不銹鋼板表面斑跡缺陷分析鋼 13.7 304不銹鋼板過酸洗缺陷分析 13.8 冷軋薄板起皮缺陷探究 13.9 X42板材表面紅銹缺陷分析 13.10 氧化鐵皮綜合分析分析 13.11 冷軋板皮下氣泡缺陷分析 13.12 M-1試樣軋板表面劃傷缺陷分析 13.13 SPHE熱軋帶鋼表面翹皮缺陷分析 13.14 304板重皮狀折疊缺陷分析 13.15 鋼板表面起皮缺陷分析 13.16 304不銹鋼板表面壓入氧化鐵皮缺陷分析 13.17 無取向鉻涂層硅鋼片表面亮線分析 13.18 冷軋帶鋼缺陷翹皮缺陷 13.19 Q235熱軋板表面縱向裂紋分析 13.20 夾渣與氣泡導致的400系不銹鋼板邊裂分析 13.21 夾渣與氣泡導致410S系不銹鋼板邊裂分析 第14章 鋼管典型缺陷 14.1 鎳鉻偏析帶——304B鋼管表面黑帶觀察與分析 14.2 鋼管表面折疊缺陷觀察與分析 14.3 鋼管外表面無規(guī)律分布的折疊缺陷 14.4 鋼管外表面縱向分布的大折疊缺陷 14.5 鋼管表面粘鋼缺陷 14.6 管坯加熱溫度偏高（過熱），導致軋管過程產生裂紋缺陷 14.7 管坯加熱溫度過高(過燒)，導致軋管過程產生碎裂缺陷 14.8 鋼管表面局部增碳導致淬火裂紋產生 14.9 鋼管內表面凸包缺陷 14.10 鋼管內表面直道型缺陷 14.11 軋管內表面薄片翹皮狀折疊缺陷 14.12 軋后冷卻不當，造成軋管熱定徑過程開裂 14.13 軋管彎曲原因分析 14.14 軋管內部存在夾雜物分層缺陷 第15章 連鑄方坯和板坯缺陷 15.1 45鋼150 mmX150mm連鑄坯中間裂紋分析 15.2 82B結晶器電磁攪拌參數(shù)對鑄坯質量影響的綜合評價 15.3亞共析鋼大型連鑄坯酸浸低倍裂紋缺陷分析 15.4 連鑄坯中夾雜物 15.5 保護渣卷入引起的65Mn板坯軋制橫向裂紋 15.6 SAE鋼210mmX210mm方坯角部裂紋分析 15.7 連鑄坯低倍缺陷分析 15.8 水平連鑄樹枝晶形貌 15.9 中心星形裂紋 15.10 中間裂紋 15.11 鑄坯表面裂紋引起的線材疤狀缺陷 15.12 夾渣顆粒嵌入引起的方坯表面孔洞 第16章 機械加工缺陷 16.1 刀尖崩裂導致80KW四缸柴油機曲軸斷裂失效分析 16.2 20CrMnTiH2行星輪齒加工缺陷及夾渣失效斷裂分析 16.3 37CrNi3雙頭螺栓疲勞斷裂分析 16.4 GCr15球座斷裂失效分析 16.5 刀痕引起的疲勞斷裂 16.6 刻痕尖銳引起的斷裂 16.7 嘣刀 參考文獻
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