鋼材中非金屬夾雜物評級標準相關的常見問題

向全球用戶供應單批次鋼材組件和產品時，產品需滿足多種鋼材質量標準。這些用戶需求成為了擺在供應商面前的一道難題。由于夾雜物對鋼材質量有顯著影響，各種標準都對非金屬夾雜物評級規定了嚴格的評級方法。鋼材質量評級有助于確保產品和組件滿足不同的性能和安全規格要求。然而，由于國際、區域和組織性的標準繁多，而且這些標準還會不斷更新變化，因此單批次鋼材組件/產品要滿足多種鋼材質量標準的要求是一項難度不小的挑戰。為幫助供應商對鋼材質量進行評級，更輕松地滿足多種標準的要求，并對根據不同標準獲得的結果進行比較，徠卡顯微系統推出了LAS X鋼鐵專家解決方案。

不斷變化的鋼材質量標準“格局"

今天，無論是鋼鐵、汽車、設備還是能源（管道和電纜塔）和建造（船舶和建筑）行業，都需要滿足不斷變化的鋼材質量標準。鋼鐵是這些行業中廣泛應用的一種重要材料，因此鋼鐵質量對特定應用的適合性需要經過常規性評估[1]。

八十多年前，瑞典（Jernkontoret）[1]開發了利用系統性非金屬夾雜物評級，評估鋼材質量的shou ge“標準"方法。經過長期演變，這套方法最終發展為今天的現代化鋼材質量標準。這些標準仍然在接受定期審核和更新。一般而言，每年至少會有一個現存的標準接受審核，而修訂和更新頻率則由發布標準的機構、組織或企業而定[2-12]。在某些情況下，一些標準會被禁用（如DIN 50602、UNE 36431、NF A 04-106和UNI 3244），并被其它標準所取代，例如EN 10247 [1,4-6]。新標準也會陸續制定和發布，如SEP 1571。

目前，市場上有很多鋼材夾雜物評估標準，但主流的國際和區域性標準是ASTM E45[3]、EN 10247[6]和ISO 4967[8]。圖1顯示了鋼材夾雜物評級標準隨時間演變的歷程。在過去幾十年中，經過不斷的發展，目前鋼材質量標準的“格局"仍在不斷變化。

圖1：圖表顯示了鋼材夾雜物評級的國際和區域標準隨時間演變的歷程[1]。

標準相關的挑戰

多種變化的標準

對國際/區域的鋼鐵/鋼材組件和產品供應商而言，他們的用戶經常要求產品需滿足多種鋼材質量標準。

由于標準“格局"一直在不斷變化，而且不同的標準從來都不是wan quan對等，因此對供應商而言，單批次產品滿足多種不同標準的要求是一項難度不小的挑戰。用戶會要求供應商對鋼鐵或組件/產品批次報告不同的評級結果。評級結果依照不同標準中規定的不同分析方法獲得。為此，供應商必須按照多種標準下的不同方法分析、再分析鋼材樣本，或者開發一種系統、可靠的方法來比較通過不同甚至是過期標準獲得的結果[13-14]。除此之外，他們還要想辦法以一種清晰易懂的方法報告通過不同標準獲得的結果。圖2說明了由于需要滿足多種不斷變化的鋼材質量標準，整個夾雜物評級工作流變得日益復雜。

圖2：由于需要滿足多種不同的鋼材質量標準，再加上標準“格局"不斷變化，整體夾雜物評級工作流[1]變得日益復雜和棘手。

公司標準和規格

如上文所述，不同國家的最終產品制造商可能要求其供應商需滿足多種國際和區域性鋼材質量標準。除此之外，制造商還可根據企業性質施行特定標準。不少跨國最終產品制造商在供應鏈中施行特定企業標準，推進了組織標準的開發進程。

這會導致供應商很難將組織或企業要求的報告格式納入現有的非金屬夾雜物評級解決方案，因為它們不同于常用的國際或區域性鋼材質量評級體系。

克服挑戰：徠卡鋼材質量評級解決方案

現在的問題是：供應商是否能利用鋼材質量評級解決方案，滿足因各種標準不斷變化而帶來的諸多挑戰？答案是肯定的。

徠卡顯微系統推出的鋼材質量解決方案套件便是這樣一種解決方案。它結合了LAS X鋼鐵專家軟件和高性能徠卡顯微鏡。供應商可以利用這些解決方案，化解多種鋼材評級標準帶來的諸多挑戰。它們可以幫助用戶：

遵從舊版本和現行版本的鋼材質量標準；

提供多種現用標準的原始和更新版本；

通過簡單直接的方式比較根據不同版本標準獲得的結果；

自定義鋼材質量評級標準規格。

參考文獻

1，D. Diez, J. DeRose, T. Locherer, Rate the Quality of Your Steel: Free Webinar and Report: Overview of standard analysis methods and practical solutions for evaluating steel inclusions, Science Lab (2019) Leica Microsystems

2，ASTM E1122-96 (2002), Withdrawn 2006, Standard Practice for Obtaining JK Inclusion Ratings Using Automatic Image Analysis, ASTM International (American Section of the International Association for Testing Materials)

3，ASTM E45 - 13, Standard Test Methods for Determining the Inclusion Content of Steel, ASTM International (American Section of the International Association for Testing Materials)

4，DIN 50602, Withdrawn 2010,Metallographic examination; microscopic examination of special steels using standard diagrams to assess the content of non-metallic inclusions, DIN (Deutsche Institut für Normung)

5，NF A04-106 September 1984, Withdrawn 2010, Iron and steel: Methods of determination of the non-metallic inclusion content of wrought steels, Part 2: micrographic method using standards diagrams, AFNOR (Association Fran?aise de Normalisation)

6，EN 10247:2017, Micrographic examination of the non-metallic inclusion content of steels using standard pictures, CEN (European Committee for Standardization)

7，SS 111116 : 2016, Jernkontoret’s inclusion chart II for quantitative assessment of the content of non-metallic inclusions in metals and alloys, SIS (Swedish Standards Institute)

8，ISO 4967:2013, Steel - Determination of content of non-metallic inclusions - Micrographic method using standard diagrams, International Organization for Standardization

9，ASTM E1245 - 03 (2016), Standard Practice for Determining the Inclusion or Second-Phase Constituent Content of Metals by Automatic Image Analysis, ASTM International (American Section of the International Association for Testing Materials)

10，ASTM E2142 - 08 (2015), Standard Test Methods for Rating and Classifying Inclusions in Steel Using the Scanning Electron Microscope, ASTM International (American Section of the International Association for Testing Materials)

11，ASTM E2283 - 08 (2014), Standard Practice for Extreme Value Analysis of Nonmetallic Inclusions in Steel and Other Microstructural Features, ASTM International (American Section of the International Association for Testing Materials)

12，ASTM E768 - 99 (2010) e1, Standard Guide for Preparing and Evaluating Specimens for Automatic Inclusion Assessment of Steel, ASTM International (American Section of the International Association for Testing Materials)

13，Handbook of Comparative World Steel Standards, ASTM DS67B, 5th Edition, John E. Bringas, Ed. (ASTM International, 2004)

14，Stahlschlüssel - Key to Steel, 25th Edition (Verlag Stahlschlüssel Wegst, 2019)