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金相检验标准为行业发展注入新动力

  金相检验是通过各种金相手段观察金属材料内部结构,对晶粒大小、形状、种类、相组成、相对数量和分布进行定性、半定量或定量的检验,是钢材质量常规检验方法之一。因为钢材的成分一定后,钢材的许多性能将由结构、组织、宏观和微观缺陷所决定。为了检验的科学性、客观性和权威性,金相检验方法的标准化、规范化和国际化是至关重要的。

  目前,国内金相领域标准化工作由全国钢标准化技术委员会金相检验分技术委员会(SAC/TC183/SC14)负责,标准包括低倍组织检验、高倍组织检验、微束分析检验和热分析检验。截至2018年底,金相检验领域共有标准43项,其中国家标准25项,行业标准18项,建立了较为完善的金相检验方法标准体系。分委会对口的国际标准化组织是ISO/TC17/SC7“试验方法(力学试验和化学分析方法除外)”分委会,现有16项国际标准,12项在研国际标准项目,其中由中国主导制定已发布的国际标准3项,还有2项国际标准项目正在研制。

  近年来,紧跟金相检验从传统的手工方法向自动化方法的发展,金相检验标准也从传统的高、低倍定性检验向扫描电镜能谱分析(EDX)、电子背散射衍射分析(EBSD)、X射线衍射分析(XRD)、透射电镜分析(TEM)等微束检验方法延伸,从定性方法向半定量、定量方法发展,制定了一系列金相检验方法新标准。例如平均晶粒度检验,除常用的标准评级图谱法(GB/T 6394)外,新制定了采用EBSD法检测平均晶粒度的标准GB/T 36165-2018《金属平均晶粒度的测定 电子背散射衍射(EBSD)法》;新修订的GB/T 224-2019《钢的脱碳层深度测定法》,增加了辉光光谱分析(OES)和电子探针分析(EPMA)方法等。新型金相检验方法的制定,提升了金相检验方法的自动化水平和定量分析水平,满足了当前钢铁产品质量检验更快捷、更精确的检测要求。

  我国金相检验标准从20世纪80年代起开始积极采用国际标准,到2010年才真正开始实质性参与该领域国际标准的制修订工作。经过近十年中国专家的努力,中国已主导制修订的三项国际标准:1) ISO 16574:2015《高碳钢盘条中索氏体含量的测定方法》,以我国YB/T 169-1999标准为蓝本,首次将中国标准为国际标准;2)ISO4969:2015《钢 宏观浸蚀试验方法》,以我国GB/T 226-1991标准为蓝本对ISO4969:1980修订,纳入了GB/T 226-1991标准中的“电解腐蚀法”,该法具有省时、省酸,操作方便、安全,适用范围广等优点;3)ISO 3887:2017《钢 脱碳层深度的测定》,是首次开展ISO 3887:2003与GB/T 224-2008同步修订的。新标准中同步增加了辉光光谱分析(OES)和电子探针分析(EPMA)两种新方法,大大提高了测量脱碳层深度的精确方法。

  上述三项国际标准的发布与实施,赢得了世界同行专家的认可,将中国成功的检验方法推向国际共亨,将为国内外贸易的发展和技术交流提供有力技术支撑。为此,冶金工业信息标准研究院的颜丞铭工程师和首钢集团有限公司鞠新华博士获得2019年“ISO卓越贡献”。目前,由中国主导在研的国际标准还有两项:ISO/DTR 20580《金相试样的制备》、ISO/CD 4968《钢 宏观硫印检验方法(Baumann法)》等。

  除上述主导制修订的国际标准以外,我国还积极派遣专家参与了金相检验领域多项国际标准的制修订工作,在其中发挥了重要作用;并及时将国际标准为中国标准。例如ISO 16573:2015《钢 高强钢抗氢脆试验方法》,该标准提出的升温脱氢分析(TDS)方法可以将氢含量测量精度提高到0.01ppm,因此为临界氢含量的获得以及高强钢氢致延迟断裂评价提供了条件,是目前国内高强钢抗氢脆试验急需标准。我国已参照采用ISO 16573:2015制定了《高强度钢氢致延迟断裂评价方法》国家标准(编号为20180769-T-605),但ISO 16573:2015标准主要适用于高强度螺栓钢检验,只了“圆形试样”和“恒载荷拉伸试验方法”。我国在此标准的基础上,增加了“板状试样”和“慢应变速率拉伸试验方法”,以适用于汽车用高强度钢板的检验。目前ISO 16573正在修订,并确定将“慢应变速率拉伸试验方法”纳标。

  我国是钢铁大国,检验方法标准英文版的制定,是中国标准和中国钢产品 “走出去”的基础。金相分委会拟将最常用的金相检验标准英文版作为下一步重点工作。目前GB/T 13298—2015《金属显微组织检验法》(英文版)2019年已出版发行,今后几年的工作计划如表1所示。

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