CNS 2908-2002 Method of macro-streak-flaw test for steel《钢料条痕缺陷目视试验法》.pdf

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1、 1 印行年月 94 年 10 月 本標準非經本局同意不得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 類號 ICS 77.080.20 G2019 2908 經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 57 年 11 月 27 日 91 年 5 月 16 日(共 10 頁 ) 鋼料條痕缺陷目視試驗法 Method of macro-streak-flaw test for steel 1. 適用範圍：本標準規定以目視或 10 倍以下放大鏡，針對軋製或鍛製鋼料條痕(streak-flaw)缺陷之逐級切削試驗方法，及非金屬夾雜物評估之巨觀試驗方法。 2. 用語釋義：本標準所用主要用語之意義除依 CNS

2、 12868鋼鐵詞彙(試驗)外，其餘如下。 (1)條痕缺陷：在鋼料加工面上以目視或 10 倍以下放大鏡可見因針孔、氣孔、非金屬夾雜物及夾砂等異物造成之條狀傷痕，但可明顯認定為加工傷痕及裂縫者，不包括在內。 3. 試驗方法的種類：試驗方法的種類及適用目的如表 1，由協議選擇之。 表 1 試驗方法的種類及適用目的 種類 適用目的 逐級切削試驗方法 以條痕缺陷試驗及巨觀試驗評估非金屬夾雜物。 青熱破壞試驗方法 以巨觀試驗評估非金屬夾雜物。 磁粉檢查方法 以強磁性材料之非金屬夾雜物評估，及逐級切削試驗方法觀察夾雜物有困難時。 4. 逐級切削試驗方法 4.1 原理：逐級切削試驗方法是經切削加工呈圓柱狀的

3、逐級切削試片，量測其表面縱向可見的條痕缺陷的數量與分佈。 4.2 試片 (1)一般而言軋製或鍛製之圓形截面鋼料，以機械加工至表 2 之尺度，另根據鋼種及用途亦可以機械加工至適當尺度。 (2)鋼料加工面之粗糙度一般加工至 CNS 7868表面粗糙度規定之 12.5S25S，但必要時，其亦可加工至適當之粗糙度，試樣截面為圓形以外之鋼料時，須另行協議之。 2 CNS 2908, G 2019 表 2 逐級切削試片之尺度 單位： mm 標稱直徑 D 第級直徑 d第級直徑d 第級直徑d每級長度20以， 30以 超過 30，未滿 75 75以 ， 150以 D 2 D 4 D 6 Dg1802/3 Dg1

4、802/3 Dg1801/2 Dg1801/2 63.6 63.6 63.6 備考 1.鋼料之標稱直徑未滿 20mm或超過 150mm時，另行議之。 2.經議得採用列備考表之尺度。 備考表 逐級切削試片方法 單位： mm 級 直徑 長度 1 2 3 0.90D 0.75D 0.60D 60 72 90 D為製品的直徑或邊，經議亦可採用備考表以外之尺度。 4.3 試驗 (1)對試片之各級加工面量測其條痕缺陷之長度及數量。 (2)條痕缺陷之長度及數量以目視或 10 倍以 放大鏡量測。若兩個相鄰近之條痕缺陷存在時，其縱向距離在 0.5mm 以 或橫向間隔在 0.2mm 以時，則視為條條痕缺陷量測測其

5、長度。 4.4 判定 (1) 條痕缺陷以長度及數量判定。 (2)條痕缺陷之長度以表 3 所示之號數表示。 表 3 條痕缺陷號數 單位： mm 條痕缺陷號數 條痕缺陷長度 條痕缺陷號數 條痕缺陷長度 1 2 3 4 5 6 8 10 12 超過 0.5， 1.0以 超過 1.0， 2.0以 超過 2.0， 3.0以 超過 3.0， 4.0以 超過 4.0， 5.0以 超過 5.0， 6.0以 超過 6.0， 8.0以 超過 8.0， 10.0以 超過 10， 12.0以 15 20 25 30 40 50 60 70 超過 12.0， 15.0以 超過 15.0， 20.0以 超過 20.0，

6、25.0以 超過 25.0， 30.0以 超過 30.0， 40.0以 超過 40.0， 50.0以 超過 50.0， 60.0以 超過 60.0 備考：經議亦可用列備考表之分類表示之。量測結果評估另行議之。 3 CNS 2908, G 2019 備考表 以夾雜物長度為基準的分類 單位： mm 夾雜物長度 L 概略 平均 長 度 1 L 2.5 2.5 L 5 5 L 10 10 L 20 L 20 2 4 8 16 個別的長度 (3)試片各級條痕缺陷之數量，係將各級同號數之條痕數，換算成每100g180100mm 單 位面積內之數量 (以稱換算數 )， 其換算方法須參考 CNS 2925規定

7、極限值之效位數指示法之規定，修整小數點以第位。 4.5 標示：當無議時，其標示如。 4.5.1 以、表示逐級加工之不同階段。 4.5.2 試驗結果標示方法如。 (1)條 痕缺陷 長度 及數量 標示 ：須按 各級 次序列 出各 級條痕 缺陷 號數及 換算數。 例：試驗標稱直徑 70mm棒鋼時 (2g1800.8) (2g1802.1+3g1802.1+4g1801.1) (3g1802.9+4g1802.9) 說明：在第級 (直徑 66mm，長度 63.6mm)加工面 號數 2條痕缺陷 1條 在第級 (直徑 47mm，長度 63.6mm)加工面 號數 2條痕缺陷 2條 號數 3條痕缺陷 2條 號

8、數 4條痕缺陷 1條 在第級 (直徑 35mm，長度 63.6mm)加工面 號數 3條痕缺陷 2條 號數 4條痕缺陷 2條 當發現 條痕 缺陷時 ， 述各級 條痕 缺陷數 量須 以 100g180100mm面 積 為單位換算，即第級加工面之條痕缺陷數乘以 14.3666.63100100g180g180g180dI2100第級應乘以 d2100第級應乘以 d2100如此可得換算數如 4 CNS 2908, G 2019 在第級加工面 號數 2條痕缺陷 0.8條 在第級加工面 號數 2條痕缺陷 2.1條 號數 3條痕缺陷 2.1條 號數 4條痕缺陷 1.1條 在第級加工面 號數 3條痕缺陷 2.

9、9條 號數 4條痕缺陷 2.9條 若被檢面非常大，且換算數若為 0.04以時，則可視為 0.0。 (2)條 痕缺陷 總長 度及總 數量 標示： 按順 序註明 各級 條痕缺 陷總 換算數 量及總長度，且於其後以括號內之數字表示取最大長度之條痕缺陷號數。 例： 0.8 1.6 (2) 5.3 14.9 (4) 5.8 20.3 (4) 說明：以 4.5.2(1)節為例 在第級加工面 0.8條換算數之條痕缺陷。 在第級加工面 2.1+2.1+1.1=5.3條換算數之條痕缺陷。 在第級加工面 2.9+2.9=5.8條換算數之條痕缺陷。 條痕缺陷總長度係各條痕缺陷號數及條痕換算數乘積之和。 以 4.5.

10、2(1)節為例 在第級加工面總長度為 0.8g1802=1.6mm 在第級加工面總長度為 2.1g1802+2.1g1803+1.1g1804=14.9mm 在第級加工面總長度為 2.9g1803+2.9g1804=20.3mm 另最大長度條痕缺陷之號數 在第級為 2 在第級為 4 在第級為 4 (3)條 痕缺陷 分佈 之標示 ：須 附在 各條 痕缺陷 位置 標記 ，並 在其記條痕缺陷號數之分佈圖。 例：以 4.5.2(1)節為例，附加以之分佈狀態圖 5 CNS 2908, G 2019 (4)若必要須附加供試樣鍛造比 ， 鍛造比標示參照 CNS 2868鋼 料鍛造成形比之表示法。 5. 青熱

11、破壞試驗方法：使用青熱破壞試驗方法時，如附錄 1。 6. 磁粉檢查方法：使用磁粉檢查方法時，依附錄 2 之規定。 引用標準： CNS 2868 鋼料鍛造成形比之表示法 CNS 2925 規定極限值之效位數指示法 CNS 7868 表面粗糙度 CNS 12868 鋼鐵詞彙（試驗） 對應國際標準： ISO 3763： 1976 Wrought Steel-Macroscopic methods for assessing the content of non-metallic inclusions 第次修訂： 75 年 3 17 6 CNS 2908, G 2019 附錄 1(規定 ) 青熱破壞試

12、驗方法 序 文 ：本附 錄 為翻譯 ISO 3763： 1976(Wrought Steel-Macroscopic methods for assessing the content of non-metallic inclusions)所規定之青熱破壞試驗方法，其技術內容未做變更。 本附錄方加註點線之處是原國際標準未規定之事。 1. 原理 ： 青熱破壞試驗方法 ， 是依經青熱回而破壞的表面 ， 目視可見的非屬夾雜物的總數及分佈而決定 ， 此種破壞是沿製品的縱向發生 ， 而夾雜物般呈白色條紋狀。 2. 用範圍：青熱破壞試驗方法用於鍛造及軋延製品，亦用於更廣範圍的製品，通常以半成品作試驗。 3

13、. 試片的取樣及準備。 3.1 取樣：試片是由薄片構成，其厚度 (例如 5 20mm)依製品尺度而定，薄片厚度以平行縱向 量測之，採 樣用熱加工 或冷加工鋸 切割或焰 切割。般 推薦的厚度為 10mm。 當採用焰 切割方式時 ，須意破 壞確實產生 在熱影響區 的外側。試 片數量及位置另行議之。 3.2 準備 ： 試片主要側 (垂直於製品縱向軸 )的央可含溝槽 ， 溝槽形狀不限制，其深度為能使薄板的殘留厚度符合述 3.1 節 定義的條件。此溝槽的目的在使試片容易破壞 4. 程序：必要時正常化處理後，試片 在空氣加熱屬青熱脆性溫度 (300 350 )開始進行試驗，或 室溫破壞的兩斷片，須先加熱呈

14、現青色為止。 經議後 ， 試片可進行淬及回處理 ， 試片破壞成片後 ， 其片所產生的破斷面，應以目視或 10 倍以的放大鏡進行檢查。 5. 結果：檢查以定性方式進行，經議後，亦可採用定量檢查。 5.1 定性檢查：定性檢查時以附錄 1 圖 1 的 10 個標準圖進行比對。 當採用附錄 1 圖 1 說明時，須評估斷面內夾雜物的位置，例如集分佈在心或均勻分佈。 5.2 定量檢查 ： 定量檢查須計夾雜物的數量 ， 然後使用列的種 (或兩種 )當作參數 。 長度 厚度 依所選擇之參數，照附錄 1 表 1 或附錄 1 表 2 來確定夾雜物之分佈。 5.3 結果的詮釋：獲得結果的評估方法須另行議。 6. 意

15、事 ： 比較試驗必須以類似的熱加工軋延製品進行 。 另外夾雜物會清楚呈現在硬度範圍，因此對軟鋼試片而言，般希望能進行前處理 (無回的硬化 )。 當檢查含條狀肥粒鐵或條狀碳化物鋼料時，須意和條狀夾雜物造成的混淆。 7 CNS 2908, G 2019 附錄 1 圖 1 青熱破壞試驗方法的標準圖 無超過 1mm 長的夾雜物 (No inclusions with a length1mm)少數極短的條狀痕跡 (Few very short stringers) (Several very short stringers) short 數個長的條狀痕跡(Several數個長而厚的條狀痕跡(Severa

16、l用語說明極短的條狀痕跡 (Very Short Strings)： 1 2.5m短的條狀痕跡 (Short Strings)： 2.5mm， 5長的條狀痕跡 (Long Strings)： 5mm 少數極短的及短的條狀痕跡(Few very short stringers and數個極短的條狀痕跡 stringers) 數個短的條狀痕跡 (No inclusions with a length1mm)數個短的及極短的條狀痕跡 (Several short stringers and veryshort stringers) 數個短的及 1 個長的條狀痕跡 (Several short str

17、ingers and onelong stringers) 少數長的和極短的條狀痕跡 (Few long stringers and very shortstringers) long stringers) long thick stringers) m 少數 (Few)： 3 個 mm 數個 (Several)： 3 個 厚 (Thick)： 0.5mm 8 CNS 2908, G 2019 附錄 1 表 1 長度為基準的夾雜物分佈 單位： mm 符號 長度 L0 無目視可見的夾雜物 (no macroscopic inclusion) L1 1.0 2.5 L2 2.5 5.0 L3 5.

18、0 10 L4 10 附錄 1 表 2 厚度為基準的夾雜物分佈 單位： mm 符號 厚度 e T0 無目視可見的夾雜物 (no macroscopic inclusion) T1 0.1 e 0.25 T2 0.25 e 0.50 T3 0.50 e 1.00 T4 e 1.00 9 CNS 2908, G 2019 附錄 2（規定） 磁粉檢查方法 序 文 ：本附 錄 為翻譯 ISO 3763： 1976(Wrought Steel-Macroscopic methods for assessing the content of non-metallic inclusions)所規定之磁粉檢查

19、方法，其技術內容未做變更。 本附錄方加註點線之處是原國際標準未規定之事。 1. 原理：將試片或製品加工過的表面磁化，以浮游鐵粉溶液塗佈而進行檢查 (1)。 非屬夾 雜 物是感應 磁 漏的原因 ， 這種感應 磁 漏將吸引 鐵 粉而呈現 目 視可見之圖案。 註 (1)：磁粉檢查若經議亦可採用乾式法。 備考 ： 磁粉檢查應意屬如裂縫 、 氣 孔 、 收縮裂縫等所形成不規則之圖案 。 為相對正確讀取非屬夾雜物，最好預先實施染色滲透探傷試驗確認之。 2. 用範圍 ： 磁粉檢查僅用於強磁性鋼 。 般使用的製品扁鋼胚 、 棒 材 、 小 鋼 胚及鋼管等。 3. 操作方法 3.1 表面的準備 ：檢查的表 面必

20、須為製 品的縱向面 。使用試片 的狀態依製 品的形狀及所實施的檢查得很大的變化。 取樣的方法，試片的數量及其位置，須另行議之。 棒材、小鋼胚及圓形物件，可選擇列 不同的表面檢查 經微細研磨後的製品表面 製品的軸向截面 標準本文規定的逐級切削試片 經切削或 鍛造而得到 的圓柱狀試 片，由製品 截面分之 取樣，加 工完成後製品軸須含蓋在試片表面，並附記 (參照附錄 2 圖 1)。 附錄 2 圖 1 取樣 試片 心 10 CNS 2908, G 2019 前種型 式 的檢查表 面 ，般是 使 用於直徑 或 側面小於 100mm 的 製 品。最 後的型式的檢 查 表面是使 用 於大截面 的 製 品 。

21、 準 備 檢查面或 試 片 ， 須 實 施 垂直於 滾軋方向的微細研磨，以便區分加工刀痕及避免撕壞全部的夾雜物。 希望顯示 到 較小的夾 雜 物時，準 備 時須慎重 小 心。試片 的 兩側須加 工 以利磁 化。 3.2 順序 ： 磁粉檢查的順序 ， 個別的國際標準都會規定 。 可引用這些前 ， 須用ISO 3763： 1976 的附錄 B 所示的操作方法。 ISO 3763： 1976 附錄 B 的內容，不變更其技術內容翻譯記載於 3.2.1 3.2.3。 3.2.1 磁粉液：磁粉液為強磁性的微細粉，浮游於液體而構成。 使用的液體，粘度般小於 3mm2/s 1mm2 1cSt (centist

22、okes)， (添加耐腐蝕性的添加劑 )，石蠟油或透明的礦物油等皆可使用。 磁粉須能吸附在磁鐵，粉粒尺度在 0.5 1g109m 的 磁 性氧化鐵。液體的濃度須為 1 公升含磁粉 5 10g， 且須在使用確認 。 螢光膏或液體亦可使用。 3.2.2 磁化 ： 使用於磁化的方法為試片當成導體直接通電流 。 電流的型式及電流密度，由相關者議之。般對試片直徑，電流量 200A/cm 較當。 3.2.3 操作技術 ： 試驗前意以溶劑仔細清洗 ， 去除試片表面油脂的痕跡或殘留的少量不潔物。 圓柱狀試片時，其裝置應能進行軸的周向迴轉。 通電流時，電流須能持續，且液體能澆達全部表面。 另外 ， 試片表面須噴

23、空氣仔細乾燥之 。 過剩的溶劑須收集 ， 以防止磁粉液遭到污染。 高硬度鋼 (超過 HRC50或 HV515)時 ， 必須試片磁化後才使用指示器 (indicator)。 為確認試驗裝置具充分的感度，最好能使用調整用試件作校驗。 4. 結果 ： 磁場所呈現的圖案 ， 通常須在擴散光之進行檢查 。 螢光白色光在大部分情況都效。 替直接觀察表面作量測 ， 也可以複製表面來觀察 。 這種方法最用於需提出圖案的記錄時用 ， 這時以透明的膠帶與表面接觸 ， 黏著面向試片壓緊使磁粉附著在膠帶 。 這種操作為避免磁場像的變化 ， 可使電流持續流通 ， 電源切斷後再由試片取膠帶，然後附貼在白紙或透明塑膠薄板。 條狀夾雜物的數量及長度 ， 須由直接表面或複製表面來決定 。 依尺度的夾雜物的分類，得依照標準本文表 3 備考表所示分類。結果評估，由相關者議之。 5. 意事 ： 磁粉處理後的計數結果 ， 時會與切削後的表面檢查所出入 。 事實 ，磁 粉 檢 查 部分 是表面 (次表面 )的 夾雜物 所造 成，網 狀夾 雜物並 無最 大長度的表示 。 而表面含的夾雜物可能未被指示清楚 ， 意具條狀碳化物等的組織成分，所造成的結果誤判。