介绍了钢中夹杂物的评定方法。分析了 -1985 标准里夹杂物的宽度评定方法。分析了 -1985 标准里夹杂物的长度评定方法。分析了 -1985 标准里 OG 型夹杂物的评定方法。结果表明：1985 标准规定用夹杂物面积来评定夹杂物级别，这样能更好地凸显夹杂物对钢性能的影响；对于超长的单个串条状夹杂物，建议通过夹杂物整体的长度和宽度对其进行评级，无需进行分割降级和额外标注尺寸；依据 1985 标准中图 1 计算出夹杂物面积，接着依据该标准中表 3 计算出夹杂物的面积，发现二者对 OG 型夹杂物的评定界限值基本相同，所以可以根据 OG 型夹杂物的直径来评定夹杂物的级别。
夹杂物的面积和宽度有影响因子。1985 年的 OG 型夹杂物也有相关情况。
中图分类号为 TG115.2 以及 TB31 ，文献标志码是 A ，文章的编号是 1001 - 4012(2023)08 - 0017 - 05 。
钢中夹杂物的大小、数量以及分布是评定钢材质量好坏的重要指标，是钢出厂检验的评判项目之一。夹杂物对钢的韧性、塑性、疲劳性能、焊接性能以及耐腐蚀性能均有重要影响。若要减轻夹杂物对钢材性能的影响，就需控制钢中夹杂物的生成，并且要全面获取夹杂物的特征。金相检验工作者需要正确判断和评定夹杂物，这变得十分重要。
目前，在国内外，针对夹杂物的检验存在许多方法。并且，各个夹杂物检验标准都有着不同的分类方式[7]。
笔者介绍了评定钢中夹杂物的方法。接着分析了 1985 年《金相检验方法 特殊钢中非金属夹杂物的高倍金相检验》里通过夹杂物面积来评定夹杂物级别的方法。然后对 1985 标准的一些评定细节进行了探讨，目的是供金相检验人员参考。
1 夹杂物的检验方法
1.1 夹杂物低倍检验方法标准
低倍检验属于宏观检验方法。它借助人眼或者 10 倍以下的放大镜，对试样的整个表面的组织和缺陷进行分类评级。因为化学成分存在差异，在酸蚀之后，会在试样的宏观检验面上显现出具有不同形状和颜色的色斑。
TB/T3031—2002 是《铁路用辗钢整体车轮 径向全截面低倍组织缺陷的评定》。
GB/T4236—2016 标准具备检验钢中硫化物夹杂分布位置的能力，同时能够对被检部位的纯净度进行评估。GB/T—2018 标准可以检验钢中非金属夹杂物在加工变形过程里沿锻轧方向的延伸状况。GB/T 37598—2019 标准规定需把钢试样加热至适当温度，让其表面形成极薄的蓝色氧化膜。接着可将试样一次性折断，当然也可以先折断后再进行热处理。通过利用夹杂物质呈现出的灰白色、浅黄色等特性，来检验钢中非金属夹杂物的尺寸、数量以及分布情况。TB/T3031—2002 标准主要是针对车轮系列产品的。它把非金属夹杂物分成了Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型，并且依据夹杂物的大小和数量来进行评级。YB/T 4003—2016、YB/T4002—2013、YB/T153—2015、YB/T4149—2018 等标准主要是在介绍在酸蚀之后检验非金属夹杂物以及异金属夹杂物的方法。
低倍检验法主要用于分析连铸坯质量。通过现场取样检验，能够快速识别坯内夹杂物等缺陷，从而对下一步生产进行指导。然而，此方法仅能对较大的夹杂物进行低倍定性分析，无法对微观夹杂物进行定量分析。
王克杰等[8]借助“钢坯镜面加工技术”以及“钢坯全端面检测技术”，能够在全端面上展开全面积的纯净度检测，同时也可以在整个低倍试样上进行全体积的纯净度检测，这样就彻底改变了以往小试样抽检的纯净度检测状况。在对夹杂物进行检测的过程中，还能够检测钢坯里的气孔、裂纹等缺陷，突破了低倍检测和高倍检测的局限性，从而实现了真正意义上的宏观纯净度检测。
1.2 夹杂物高倍检验的方法标准
国内外常用的夹杂物高倍检验标准有以下这些：GB/—2005《钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法》；:2013《钢非金属夹杂物含量的测定使用标准图的显微图像方法》；—2018a《钢中夹杂物含量的测定标准检验法》；—2020《钢中非金属夹杂物的显微测试方法》。GB/—2005 以及—2020 都等同 1998 版标准，所以这里主要针对 GB/—2005、ASTM E45—2018a 及—1985 这三个标准，从夹杂物分类、取样、评级原则等方面来进行夹杂物检验的对比，对比情况见表 1，同时对夹杂物检验标准提出后续修订建议。
2 —1985中夹杂物评定细节
夹杂物检验方法也有差异。其中，GB/T 10561—2005 标准通过确定夹杂物的长度和宽度来评定夹杂物的级别；ASTM E45—2018a 标准也是通过确定夹杂物的长度和宽度来评定夹杂物的级别。而 DIN 50602—1985 标准是通过计算夹杂物面积来评定夹杂物的级别。虽然以上 3 个标准都将级别转化为长度和宽度的界限值进行评定，但是 DIN 50602—1985 标准却考虑了超宽、超长对夹杂物的影响，并且使用面积评定 OG 型夹杂物的方法。
1985 标准通过夹杂物面积来评定夹杂物的级别钢材断口检验法，这样能更突出夹杂物对钢性能的影响。所以主要探讨采用 1985 标准评定夹杂物级别方面的细节，主要包含夹杂物宽度、长度以及 OG 型夹杂物直径的分析。供人们在评级时了解并使用。
2.1 夹杂物宽度增加对级别的影响
一些加工厂商在与钢厂签订夹杂物技术协议时，只是规定了夹杂物级别，对夹杂物是否超宽未进行过多要求。模型把夹杂物面积当作研究的重点，将夹杂物在平行于裂纹扩展方向的投影面积进行了量化，这样就形成了钢材中夹杂物面积的评判标准。并且，在后续学者进行的大量试验验证中，该模型也得到了证实。因此，在相关检验标准中应该重视对夹杂物宽度的评定。
从 GB/—2005 标准的表 1 中获取长度，从表 2 中获取各类夹杂物的最大宽度，然后将两者相乘，就能得到夹杂物的基准面积（可参考表 2）。因为 D 类和 DS 类夹杂物的评定不涉及宽度，所以表 1 主要是对 A 类、B 类、C 类夹杂物的基准面积进行说明。
当采用 1985 标准来计算夹杂物面积时，如果夹杂物的宽度增加一倍，那么其级别就会相应地增加 1 级。为了探究 GB/2005 标准中不同类型、级别夹杂物的超宽尺寸对夹杂物级别的影响，以表 2 中 A 类、B 类、C 类串条状夹杂物各级别的面积作为基准，依据式(1)进行推算（见表 3）。
式中，w 表示夹杂物的宽度；S 指的是表 2 中夹杂物各级别的基准面积；li 是初始夹杂物 i 级别所对应的最小长度；i 为初始夹杂物的级别；t 则是级别增量。
夹杂物总长度增加时，夹杂物级别会不断变大。结合 GB/—2005 附录 D 中的 D.2 以及由级别计算夹杂物测量值的公式，可以推导出符合表 3 中不同类型夹杂物宽度对级别影响规律的公式。
式中，A 类夹杂物的宽度为 wA，B 类夹杂物的宽度为 wB，C 类夹杂物的宽度为 wC。
采用 GB/—2005 标准中的表 1 和表 2 来进行夹杂物评定时，能够看到，如果把公式(2)、(3)、(4)与文中的表 3 结合起来，夹杂物宽度影响因子就可以对不同夹杂物宽度对级别的影响进行有效评估，这样就能使夹杂物级别更好地与疲劳失效等计算模型结合起来，从而提高显微检验夹杂物的数据可利用性。
另外，依据式(2)、式(3)以及式(4)，能够计算出后续夹杂物质级所对应的夹杂物宽度以及级别增加量。此公式还能够推广至其他类似的检测标准。
2.2 夹杂物长度增加对级别的影响
目前常用的夹杂物评级标准里，夹杂物的长度会对评定级别产生主要影响。一般来说，夹杂物长度增加时钢材断口检验法，级别会依据 GB/—2005 标准附录 D 中 D.1 公式发生变化。然而，当单条夹杂物长度超过评定视场 0.71mm 边长的方框时，就会被判定为超尺寸夹杂物，并且会标注其总长度。但此时级别不再增加，而在钢材质保书中，这些超尺寸标注信息通常不会被出示，这就导致了较多的超大夹杂物被用户忽略，进而埋下了隐患。
1985 标准图 1 中 0 至 6 系列里的 6 至 8 级有明确规定，对于超过单个视场圆直径的夹杂物，在进行评定时要以对应系列图谱下的长度作为依据来评级。倘若出现长度比规定更大的夹杂物，就统一表示为 9 级。
1985 标准在评定夹杂物时，不受评级视场大小的限制。对于超出视场的单个串条状夹杂物，依旧会通过其整体长度和宽度来对夹杂物面积进行评级。不会对超长夹杂物进行多个视场的分割并降级，也不会额外标注超尺寸的情况。建议修订 GB/—2005 等夹杂物标准时，不能仅将目光局限于评级规则的统一性与完整性，还应当从夹杂物评级检验的起始目的出发进行分析。
2.3 —1985标准中OG型夹杂物的评定
1985 标准对于 OG 型夹杂物的评定方法界限值等方面说明较少。然而，标准中的 6.2.4 条提及，在对 OG 型夹杂物进行评定时，需按照图 1 来进行比较。并且，不管夹杂物的尺寸或密集程度如何，都要依据夹杂物面积进行评定。由此可见，尽管标准对 OG 型夹杂物的评定方法描述不多，但其评定方法遵循的是同一级别、同一面积的原则。图 1 中每个系列的图片都有对应的尺寸界限值。我们提取并计算了 OG 型夹杂物基准系列图谱的直径界限值及其面积。接着，依据 -1985 标准中表 3 的长和宽计算出面积，然后反推 OG 型夹杂物的直径，从而得到了表 4。
可以看到，根据标准中图 1 进行推导时，OG 型夹杂物的评定界限值与根据标准中表 3 进行推导时基本相同。这说明图 1 中 OG 型夹杂物基准系列图谱与表 3 中的平均长度和平均宽度界限值设置理念是相同的。并且每级面积都是递增的，当长度或宽度缩短一半时，级别就会减小 1 级。在实际进行 -1985 标准的评级工作时，尤其是在使用自动金相分析仪的情况下，通常表 3 比图 1 使用得更多。因此，为了保证评级过程中面积界限值的一致性，建议依据表 3 来计算 OG 型夹杂物的评定界限值。
3 结论
钢中夹杂物的检验包含低倍检验和高倍检验这两种方法。低倍检验法可以通过现场取样检验，从而快速识别坯内夹杂物等缺陷，以此来指导生产。然而，低倍方法仅仅能够对较大的夹杂物进行定性分析，无法对微观的夹杂物进行定量分析。高倍夹杂物检验方法对于夹杂物的分类有所不同，并且各标准的夹杂物检验原理以及方法也存在差异。
对夹杂物宽度的评定进行了探讨。以夹杂物面积作为评定的原则，同时结合 GB/—2005 标准中的表 1 长度、表 2 最大宽度以及附录 D 中的 D.2，从而推导出了不同类型级别夹杂物宽度对级别产生影响规律的公式。
对超长的夹杂物评定进行了探讨。建议对于超出视场范围的单个串条状夹杂物，仍旧使用整体长度和宽度来对夹杂物面积进行评级。同时，不应对超长夹杂物进行多个视场的分割并进行降级处理。
对 OG 类夹杂物的评定进行了探讨。无论是依据 1985 标准中的图 1 还是表 3 来推导，OG 型夹杂物的评定界限值大致是相同的。为了在评级过程中保证面积界限值的一致性，建议使用表 3 来计算 OG 型夹杂物的直径界限值。
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