《结构钢低倍组织缺陷评级图》(GB/T1979-2001)解析

王开远
(丹东五一八内燃机配件(集团) 有限责任公司　丹东　118009)

摘　要　简要介绍了新修订的《结构钢低倍组织评级图》( GB/ T 197922001) 国家标准。新标准主要对某些缺陷的名称、特征、产生原因及评定原则做了修改和补充,对个别缺陷的评级图片进行了修改,增加了三种缺陷,增加了小于40 mm 和大于250 mm 钢材的评级图,增加了“试样的截取及显示方法”和“检验报告”等内容。

关键词　结构钢　低倍组织　缺陷　评级图

众所周知,建筑、桥梁等工程用钢结构一般采用普通结构钢制成。钢中存在低倍组织缺陷将影响钢结构的使用性能,因此,往往对其加以适当限制。用于评定钢低倍组织的国家标准《结构钢低倍组织缺陷评级图》( GB/ T 1979) 于2001 年进行了首次修订。新标准于2002 年5 月1 日开始实施,并自实施之日起代替GB/ T 1979 - 1980 旧标准。

GB/ T 1979 于1964 年以冶金部标准YB 49 -64 发布实施,1980 年上升为国家标准。本次修订由宝钢、上海五钢有限公司等五单位负责起草,原标准的部分条款得到不同程度的修改与补充,增加了三种缺陷、三个评级图以及三章内容,标准的内容更加完善、合理和规范。

GB/ T 1979 - 2001 共分七章,规定和描述了结构钢酸浸低倍组织缺陷的分类、特征、产生原因及评定原则、评级图分类及适用范围、评定方法和检验报告。适用于碳素结构钢、合金结构钢等锻制或轧制的钢材横截面酸浸低倍组织中允许及不允许的缺陷,根据供需双方的协议,本标准也可用作评定其他钢材的低倍组织缺陷。

1 　缺陷分类

　　GB/ T 1979 - 2001 标准共规定了15 种低倍组织缺陷,比旧标准增加了3 种。新标准将原“点状偏析”改称为“斑点状偏析”,将原“非金属夹杂物(肉眼可见的) 及夹渣”改为“非金属夹杂物(目视可见的)及夹渣”。其他缺陷名称没有变化。新标准在旧标准基础上增加了“白亮带”、“中心偏析”及“帽口偏析”三种缺陷。新规定的这三种缺陷其特征、产生原因和评定原则见表1 。

2 　评级图

新、旧标准评级图及其适用范围对比见表2 。从表2 可见,新标准共给出了6 个评级图,比旧标准多3 个评级图。新标准给出的6 个评级图可以用于评定所有规格的钢材,而旧标准所给出的3 个评级图只能评定规格在40～250 mm 范围内的钢材。因此,新标准评级图的适用范围扩大了。新标准中评级图二和评级图三分别与旧标准的评级图一和评级图二相对应,适用范围均未改变。新标准中评级图六与旧标准中评级图三相对应,但相应的适用范围有所改变。旧标准评级图三只适用于直径或边长为40～250 mm 范围的钢材,而新标准评级图六则适用于所有规格的钢材。即新标准中的评级图六没有适用范围上的限制。这是新、旧标准的显著不同点之一。

新、旧标准另一个主要不同点是,新标准增加了评级图一、评级图四及评级图五共3 个评级图。评级图一用于评定直径或边长小于40 mm 钢材的锭型偏析, 评级图四用于评定直径或边长大于250mm 钢材的一般疏松、中心疏松及锭型偏析,评级图五则用于评定连铸生产的圆、方钢的白亮带和中心偏析两种缺陷。

新标准所规定的15 种缺陷中有14 种缺陷有专门的评级图,只有“帽口偏析”缺陷没有专门的评级图。但新标准明确规定,评定“帽口偏析”时可参考评级图五中中心偏析的评级图片。

本次修订,还对原标准中的两张评级图片进行了适当修改。修改后的图片较原来在要求上有所放宽。经过修改的两张图片分别为原评级图一中一般疏松的第四级别图和原评级图二中锭型偏析的第四级别图。此次修订,还取消了对“翻皮”缺陷的分级,只保留了原来的三张图片。

此外,需指出的是, GB/ T 1979 - 2001 标准文本中,对个别评级图片的编排有误。一是评级图一中缺少相应的缺陷名称,此评级图应为锭型偏析的图片;二是评级图五中白亮带的图片被排在了评级图一中。因此,在使用新标准时应加以注意。

3 　标准条文的修改情况

1) 对锭型偏析及皮下气泡的评定原则作了部分修改与补充新标准关于锭型偏析评定原则的规定比旧标准增加了“必要时可测量偏析框边距试片表面的最近距离”的规定。而关于皮下气泡评定原则的规定,新标准删去了测量试片直径或边长实际尺寸的要求。

2) 对翻皮特征、评定原则作了部分修改和补充新标准规定的是不规则暗黑线条状的翻皮其上或周围应有气孔和夹杂物。而旧标准只对呈亮白色弯曲带状的翻皮规定其上或周围应有气孔和夹杂物,未对呈不规则暗黑线条状的翻皮有气孔和夹杂物方面的规定,这一点应加以注意。另外,新标准关于翻皮评定原则的规定较旧标准具体化了,由原来的定性评定改为了定量评定,增强了标准的指导性和可操作性。

3) 对白点的产生原因作了部分修改新标准主要删去了原条款中的“组织”二字。因为不仅组织应力可以产生裂缝,其他应力同样可以产生裂缝。白点的产生原因不再局限于组织应力。新标准作这样的调整较为科学。

4) 关于“评定方法”的修改

a．新标准补充了“为了确定缺陷类别,允许使用不大于10 倍的放大镜”的规定,但同时明确指出:评定缺陷级别时仍以目视可见为限。

b. 增加了对扁钢低倍组织缺陷评定方面的规定。旧标准未提及扁钢低倍组织评定问题。为了使标准更加全面,解决扁钢低倍组织评定问题,新标准作出规定:根据供需双方协议,扁钢低倍组织缺陷可参照本标准相应的评级图进行评定。这说明本标准也可应用于扁钢的低倍组织评定。

c. 新标准增加了关于低倍组织合格级别方面的说明。新标准指出:钢的低倍组织缺陷允许与否以及合格级别应在相应的产品标准中规定。因为产品因用途不同而技术要求各异,钢的低倍组织合格级别难以在本标准中统一给出,只能根据产品用途,在相应的产品标准中做出规定。

此外,新标准还补充一条规定,根据供需双方协商,钢的低倍组织缺陷也可采用ANSI/ ASTM E 381《钢棒、钢坯、初轧坯和锻件的宏观浸蚀检验法》或ANSI/ ASTM A604《自耗电极重焙的钢坯宏观浸蚀检验方法》。

4 　新增的章节

新标准增加了“规范性引用文件”、“试样的截取及显示方法”及“检验报告”三章。

1) 规范性引用文件

新标准增加了第二章“规范性引用文件”。GB/T 1979 - 2001 只引用了GB/ T 226《钢的低倍组织及缺陷酸浸检验法》一项国家标准。该项引用标准的现行版本为GB/ T 226 - 1991 ,它非等效采用ISO4969 - 1980《钢、强矿物酸腐蚀下的宏观检验(酸浸低倍检验) 》国际标准。

2) 试样的截取及显示方法

新标准第三章规定,试样的截取及显示方法按GB/ T 226 规定执行。经供需双方协议也可用其他的试样显示方法。

(GB/ T 226 - 1991)《钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法》规定了试样的截取方法及显示方法。显示方法包括:热酸浸蚀法、冷酸浸蚀法及电腐蚀法。所谓热酸浸蚀法,酸液温度一般为60～80 ℃或60～70 ℃。冷酸浸蚀法的酸液温度为室温。电腐蚀法是将试样置于设备的两极板之间,且浸于酸液中,通常通以36V 电压、400A 电流。GB/ T 226 明确规定,若技术条件无特殊规定,应以热酸浸蚀法为准。各种酸浸方法所使用的酸液成分与配比等是不相同的。GB/ T 226 中对酸液的成分,配比及酸浸时间等都有具体规定,不再赘述。

3) 检验报告

理化检验报告作为一种证明或证据,理应做到规范化。为此,新标准增加了此章。规定钢的低倍组织检验报告应包含下述内容: a) 本标准号; b) 牌号、熔炼炉号,规格及试样编号;c) 检验结果;d) 检验报告编号、日期、检验者及审核者。

综上,新版GB/ T 1979 标准所规定的内容比旧标准更加科学、合理。积极贯彻该项新标准,对促进我国钢材和产品质量水平的进一步提升将会起到很大作用。