非金屬夾雜物主要來自鋼液冷凝過程中氧、硫、氮的化合物平衡常數(shù)相應(yīng)增加而形成的各類非金屬夾雜物。由化學(xué)反應(yīng)形成的產(chǎn)物稱為非金屬夾雜物，簡稱夾雜物。鋼中的夾雜物雖然量少，但對(duì)鋼材和產(chǎn)品的質(zhì)量有不良影響。隨著現(xiàn)代材料工程技術(shù)的發(fā)展，對(duì)鋼材質(zhì)量的要求越來越嚴(yán)格。因此，對(duì)非金屬夾雜物進(jìn)行深入探討和研究，將對(duì)材料鑒定、產(chǎn)品斷裂分析、廢品分析和失效分析等具有重要意義。

鋼中非金屬夾雜物的來源

夾雜物的形成主要是由于熔化和凝固過程中的一系列物理化學(xué)反應(yīng)。按其來源可分為內(nèi)生（內(nèi)）夾雜物和外生（外生）夾雜物。

內(nèi)生包容

內(nèi)源性夾雜物是指在鋼的冶煉、鑄造、冷凝過程中，內(nèi)部各種材料成分之間，或鋼與爐內(nèi)氣氛、容器接觸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成的產(chǎn)物，或因熔煉而析出的粒狀物質(zhì)。鋼液冷凝溫度降低時(shí)溶解度降低。

外國包容

外來夾雜物也稱為外部夾雜物或意外夾雜物。是在冶煉和鑄造生產(chǎn)過程中，由于從設(shè)備或容器上剝落而混入鋼水中的雜質(zhì)。此外，有時(shí)由于冶煉操作的疏忽，耐火磚因受熱沖擊而開裂脫落，與其他氧化物形成產(chǎn)物，成為外來夾雜物。

夾雜物對(duì)鋼質(zhì)量的影響

夾雜物的危害性取決于其數(shù)量、形狀、大小、分布、熔點(diǎn)和理化性質(zhì)。當(dāng)夾雜物具有低熔點(diǎn)特性時(shí)，鋼在熱加工變形時(shí)會(huì)因熔化或軟化而產(chǎn)生熱脆性和裂紋。當(dāng)鋼中存在鋁夾雜物或其他氮化物時(shí)，鋼的表面硬度不均勻，造成冷加工、切削和磨削困難。當(dāng)鋼中的夾雜物超標(biāo)時(shí)，給熱處理和焊接工藝帶來很大困難，如化學(xué)熱處理滲層不均勻，焊接時(shí)焊件強(qiáng)度大大降低或開裂等。

夾雜物的金相鑒別

金相鑒別法除了可以鑒別夾雜物的化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)外，還可以在光學(xué)金相顯微鏡下直接觀察鑒別夾雜物的形貌、大小、數(shù)量、分布和種類。同時(shí)，金相法還具有操作簡單、易于實(shí)施的特點(diǎn)。

金相試樣的截取和制備

為保證截取的樣品能夠代表非金屬夾雜物的識(shí)別結(jié)果，截取部分應(yīng)符合相應(yīng)技術(shù)條件的要求。對(duì)于鍛造毛坯，可以從鍛造毛坯的中心向邊緣取樣，如鍛造毛坯的頭部、中間和尾部；對(duì)于軋制鋼和冷拔鋼，以通過中心線縱向取樣為宜；淬火裂紋、鍛造裂紋、熱軋、沖壓、失效疲勞斷裂等，應(yīng)在裂紋和斷裂處截取試樣；對(duì)于特殊鋼材或產(chǎn)品零件，可按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

試樣的研磨應(yīng)使用從粗到細(xì)的金相砂紙。下一道磨削應(yīng)與上一道磨削的磨痕垂直，直至磨痕消失。在拋光過程中，用適當(dāng)?shù)膲毫κ乖嚇拥膾伖饷嬖趻伖獗P半徑處來回移動(dòng)，試樣本身也應(yīng)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。最后，要求樣品在100倍視場內(nèi)不被腐蝕，表面無劃痕、剝落、水痕、污點(diǎn)，平整、光亮如鏡。

夾雜物的類型和形態(tài)

硫化物延展性高，單一灰色夾雜物，形貌比（長/寬）范圍較寬，端部一般呈圓形；大多數(shù)氧化鋁顆粒不變形，有棱角，形貌比?。ㄒ话?lt;3），黑色或藍(lán)色顆粒沿軋制方向排列成一排（至少三個(gè)顆粒）；硅酸鹽的延展性高，單一的黑色或深灰色夾雜物，形態(tài)比范圍寬（一般≥3），端部一般有銳角；球形氧化物未變形，呈棱角狀或圓形，形貌比?。ㄒ话?lt;3），黑色或藍(lán)色，顆粒分布不規(guī)則；單粒子球形為圓形或近似圓形，直徑≥13μM。