《表5 夹杂物分类统计表》

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《基于扫描电镜测量非金属夹杂物分类方法探讨》

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注“-”表示对元素含量无要求。

众所周知，非金属夹杂物主要有氧化物夹杂、硫化物夹杂、氮化物夹杂以及氧化物和硫化物的复合夹杂物。前面分析研究已经指出，N元素定量测试误差较大，不能作为成分判定依据；而O元素定量结果可以作为成分分类的判据，但是由于金属元素和非金属元素结合都有固定的规律，所以在依据成分进行分类时，也可以不考虑O元素；对于其他金属元素，需要重点依据各种类型夹杂物含量进行判定。本节主要研究Mapping与能谱仪检测结果的对应关系，以确定各类夹杂物对应的金属元素及非金属元素成分判定准则。本文选择了78个氧化物、硫化物及其复合物夹杂物进行Mapping，分析其与成分结果的对应关系，确定各种元素能谱能够定量检测到的最低值。图11为汇总结果，可以发现Mg、Al、Ca和Mn元素具有较高的检测分辨率，即使检测到的质量分数为1%，通过Mapping也可检测到该元素，其次是S、Ti、V、Mo等元素。根据此结果，可以定义氧化物、硫化物和氮化物的分类准则：对于氧化物夹杂物，当能谱检测结果仅含有Al元素则必定为Al的氧化物夹杂物，而同时含有Mg和Al两个元素时则为Mg-Al氧化物，如果同时含有Mg、Al、Ca 3种元素时则应为Mg-Al-Ca氧化物，如果含有Mg、Al、Ca、Si时则为四者的混合物。对于硫化物夹杂，当S元素的质量分数不小于2%，且含有Mn或者Ca元素，则夹杂物中可能含有MnS或CaS夹杂物；同时含有Mn或者Ca元素时，则为两者的复合夹杂物；或者与氧化物同时存在时则为硫化物和氧化物的复合氧化物。对于氮化物夹杂，可依据Ti金属元素检测结果和形貌进行确认。依次类推，通过总结对比夹杂物定量与Mapping的成分分布结果，建议了钢中典型各类型夹杂物成分分类标准，汇总如表5所示，对于不在范围内的成分检测结果则为不可识别的夹杂物，但可依据成分结果及钢中可能存在的粒子类型对未识别的夹杂物进行进一步分类。