摘要：GB/T1979-2001《結構鋼低倍組織缺陷評級圖》是目前國內唯-鋼鐵型材、扁材低倍組織缺陷評級圖，但樣品缺陷的大、小與樣品規格不成正比。筆者結合標準的修訂，闡述了大、小規格評級圖間的差異及聯系。

GB/T1979-2001《結構鋼低倍組織缺陷評級圖》是在GB1979-1980《結構鋼低倍組織缺陷評級圖》的基礎上增加廬<40～小規格低倍偏析評級圖和筍>250mm大鍛材低倍評級圖基礎上修訂而成的。《結構鋼低倍組織缺陷評級圖》是國內鋼鐵行業和機械行業生產、使用者對型材低倍組織、缺陷評級、判定的唯-標準。太鋼作為國內特大型特鋼企業先后承擔了GB1979-1980和GB/T1979-2001《結構鋼低倍組織缺陷評級圖》的起草、修訂工作。在此，將制作大、小規格評級圖的原則略作闡述，僅供大家參考。

1 評級圖的制作

GB/T1979-1980《結構鋼低倍組織缺陷評級圖》在執行20年來，對保證和提高我國鋼鐵產品的質量起到了巨大的作用，尤其是特鋼企業的不銹鋼、碳素鋼、純鐵、合金結構鋼的軋材、鍛材、鋼坯等均參照本標準進行內部試驗及出廠產品的檢驗。該標準對鋼鐵行業型材的生產及質量保證起到了非常重要的作用，但近年來，隨著鋼鐵生產技術的快速發展，尤其是連鑄技術的發展和型材產品規格的上、下擴展，GB/T1979-1980《結構鋼低倍組織缺陷評級圖》的評級范圍已不適應生產者和用戶的使用。為此修訂出臺了GB/T1979-2001《結構鋼低倍組織缺陷評級圖》。該標準包含了Φ6～Φ300mm型材低倍組織、缺陷評級圖。

2 大、小缺陷評級圖

在此僅以其中疏松評級圖為例。疏松缺陷在酸浸試片上表現為組織不致密，呈分散在試片上的暗點和空隙。在塑性加工前、后，暗點和空隙數目發生了變化，但無-定規律，如Φ16mm線材的疏松缺陷基本消失。

3 討論

①鑄錠組織不均勻、晶粒粗大、氣孔、夾雜物多。鑄造缺陷(氣孔和縮松)在大規格鋼材上更容易腐蝕，容易判定缺陷類型和級別。

②鋼錠經熱加工大變形后的組織細密，部分氣孔、縮孔和縮松能鍛合，使缺陷種類減少，級別減輕。Vxw中國熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

③在金屬鑄錠中含有的夾雜物(有塑性夾雜物，還有脆性夾雜物等)多分布在晶界上。在金屬變形時，晶粒沿變形方向伸長，塑性夾雜物也隨著變形-起被拉長，而脆性夾雜物被打碎呈鏈狀分布，致使缺陷擴展。經再結晶后，晶粒被細化，而夾雜物卻依然成條狀和鏈狀被保留下來，形成了鍛造流線。

在變形過程中，由于邊界摩擦的作用，大變形區與剛性區之間無明顯的過渡區，在兩區之間形成了劇烈的剪切變形帶;隨著變形的增大，變形區經較大的變形后，材料內部的受力情況將發生變化。變形繼續增大時，則表現為剪切帶開始移動并引起剛性區逐層進人塑性狀態。在上述條件下，加之夾雜物和粗大晶界的存在，裂紋非常容易在夾雜物和晶界處產生。如徽粗過程中，在與砧面接觸的剛性區和中間部分的大變形區之間的剪切帶中變形非常劇烈，當變形達到某-特定值時，原剛性區開始發生變形致使載荷急劇增大，此時常導致缺陷擴展。

采用云紋法研究了夾雜物、空洞等缺陷處的微觀變形分布情況，證明了缺陷的形貌直接影響應力集中程度，剪切變形和缺陷局部應力的綜合作用致使缺陷之間金屬基體斷裂，微小夾雜物通過裂紋相連，然后夾雜擠人裂紋，直至形成更大的夾雜性裂紋。

在鍛造過程中，大型鍛件內部存在的夾雜物和粗大的晶界是引起材料損傷的原因。研究夾雜物的變形行為及其對金屬基體變形的影響表明，在800-1200℃范圍內，隨著溫度的升高，裂紋產生存在3種形式：

①夾雜物處基體形成空洞，空洞長大直至匯合;

②夾雜物與基體脫開形成空洞，然后沿界面擴展到基體直至斷裂;

③裂紋萌生于晶界，沿晶界擴展至斷裂。

傳統的鍛造工藝僅考慮打碎鑄態組織、消除空洞性缺陷，而沒有考慮夾雜物和晶粒、晶界的影響，致使大型鍛件廢品率較高。采用合理的工藝參數避免了夾雜性裂紋的形成，打碎了鑄態組織，消除了空洞性缺陷，而且將損傷與高溫修復規律用于生產實踐，通過高溫和塑性變形修復大型鍛件中已存在的缺陷，通過變形量和溫度控制晶粒組織，減少粗晶晶界損傷發生，保證了產品質量，大大提高了產品合格率。

4 結論

(l)經過不同道次的軋制及鍛造后，鋼材的低倍組織、缺陷發生了變化，但組織、缺陷的變化與鋼材規格的變化不成正比。因此，評級圖在不同規格間不能等比例使用或換算。

(2)偏析缺陷經軋制及鍛造后缺陷集中、致密。對鋼材橫向性能影響更為嚴重。在修訂小規格評級圖時，對級別要求更嚴。

(3)疏松(含夾雜物)缺陷經變形后，塑性夾雜物變成帶狀，而脆性夾雜物被軋碎成為多個缺陷。缺陷數量增多，面積縮小，評級級別可適當放松。

(4)裂紋經加工后有些焊合，含夾雜物或已被氧化了的裂紋擴展為大裂紋。

(5)晶粒經加工后細化，組織更致密。