Dr. Franc Vodopivec, dipl. inž. Boško Ralič, Metalurški inštitut Ljubljana DK: 620.18 : 669.14 ASM/SLA: M21c,e; Nq-69 Nekatere pripombe k indentifikaciji in sestavi nekovinskih vključkov v jeklih Opis povezave med videzom vključkov oksid-nega tipa v metalografskem mikroskopu in njihovo realno sestavo, določeno s površinsko analizo v elektronskem mikroanalizatorju; zanesljivost optične identifikacije na osnovi barve, oblike, prosojnosti in ponašanja v polarizirani svetlobi; zna-čilnoti analize na elektronskem mikroanalizatorju, predvsem geometrična ločljivost in napake pri analizi majhnih nekovinskih vključkov in demonstracija heterogenosti v setavi mikroskopskih ne-kovinkih vključkov alumosilikatnega porekla. Naše izkušnje in izkušnje, katere povzemamo iz tujih strokovnih publikacij, kažejo, da je elektronski mikroanalizator sedanje najboljše orodje za določitev resnične sestave nekovinskih vključkov v jeklih. Na osnovi rezultatov analiz v elektronskem mikroanaliaztorju je bilo potrebno spremeniti nekatere nazore o nekovinskih vključkih, ki so bili osnovani na rezultatih analiz po drugih metodah. V tem sestavku želimo pokazati na osnovi naših eksperimentalnih rezultatov in na primerih, kate- Priloga 1* Zraščen vključek v valjanem jeklu: osnova manganovega alumosilikata z zrni aluminijevega oksida in manganovega sulfida * Na tej in na naslednjih prilogah pomenijo: M — mikroposnetek; MP — mikroposnetek pod dvakrat prekrii-žanima nikoloma; E, ES — elektronski posnetek sestave, ET — elektronski posnetek topografije; Al, Mn, Si — specifični X posnetki za Al, Mn in Si. re smo povzeli iz strokovnega tiska, možnosti mikroanalizatorja za analizo vključkov in na primerih pokazati kolikšna je zanesljivost mikroskopske določitve narave nekovinskih vključkov. V prispevku uporabljamo metode za analize, katere smo opisali v že objavljenem delu1. Praktični primeri v sestavku so vzeti iz analiz, katere smo na Metalurškem inštitutu opravili za slovenske železarne in preiskav, katere smo opravili s pomočjo sredstev Udruženja Jugoslovenskih željezara Beograd. 1. Sestava nekovinskih vključkov in njihov videz v metalografskem mikroskopu Geometrična ločljivost je pri analizi nekovinskih vključkov v elektronskem mikroanalizatorju bolj važna kot koncentracijska občutljivost. Praksa kaže, da nimamo praktično nikdar opravka z vključki, v katerih bi bile vsebnosti sestavnih elementov ali nečistoč tako nizke (pod 0,1 %), da bi nastale težave pri analizi na elektronskem mikroanalizatorju. Naše izkušnje kažejo, da so vsebnosti primesi praktično vedno nad 1 %. Pač pa so pogosto vključki tako majhni, ali pa so tako majhni njihovi sestavni deli, da so na meji geometrične ločljivosti elektronskega mikroanalizatorja. Na mikroposnetku na prilogi 1 vidimo pri povečavi 500 X v sivi osnovi* drobne svetlejše lamele, katerih širina v ravnini obruska na posnetku je ca. 0,5 mm ali v naravi 0,001 mm. Te lamele še razločimo na elektronskem posnetku, ki je bil posnet pri povečavi 600 X in tudi na specifičnih X posnetkih za mangan in žveplo. Primerjava posnetkov površinske analize pokaže, da so lamele manganov sulfid, temnejša siva zrna so vključki aluminijevega oksida, osnova pa je manganov alu-mosilikat, ki vsebuje nekaj železa. Lahko torej trdimo, da je s površinsko analizo mogoče v elektronskem mikroanalizatorju razločiti nekovinske vključke z linearno dimenzijo 0,001 mm v ravnini opazovanja. Metalograf oceni tip nekovinskih vključkov na osnovi oblike in barve. Če je v dvomu si pomaga še s polarizirano svetlobo in mikrotrdoto. Analize v elektronskem mikroanalizatorju pa kažejo, da oblika in barva nista zanesljiva kriterija za identifikacijo, prav tako ni zanesljivo ponašanje pri opazovanju pod navzkrižnimi nikoli. Na primer vključke aluminijevega oksida vidimo v obruskih litega jekla lahko kot siva zrna, ki pokažejo ali ne notranje odseve pri opazovanju pod navzkrižnimi nikoli, ali pa kot kroglice (priloga 2), ki pokažejo pod navzkrižnimi nikoli odseve ali celo značilni križ. O tem več nekoliko dalje. Zelo pogosto so vključki aluminijevega oksida zraščeni z vključki manganovega sulfida. * Vse oznake o barvi veljajo za opazovanje v metalografskem mikroskopu z uporabo zelenega filtra in obvestitve z navadno žarnico. M MP E 0 Al Mn Si Fe Priloga 2 Okrogli vključki aluminijevega oksida in zrnati vključki, ki vsebujejo okside aluminija, mangana in silicija v litem jeklu V valjanem jeklu imajo nezraščeni vključki aluminijevega oksida navadno ostre robove, so sive barve in nastopajo v skupinah ali nizih, ki so potegnjeni v smeri valjanja. Vključki so bolj ali manj prosojni ter dajo različen odsev pri opazovanju pod navzkrižnimi nikoli (priloga 3). Večinoma imajo zrnato obliko, najdejo pa se tudi krogličasti vključki (priloga 4). V močno onečiščenih jeklih so lahko vključki aluminijevega oksida zbrani v večjih skupkih, ki so bolj ali manj sploščeni. Posamezna zrna v takih skupkih so slabo zraščena, zato se odluščijo pri pripravi obruskov. Cesto so posamezna zrna v zra-ščenih tvorbah na obruskih močno reliefna in imajo modrikast odtenek. Vključki mangan-železovega silikata so v litem jeklu, sive barve, okrogle oblike in več ali manj prosojni (priloga 5). Zelo redko so alumosilikatni vključki prozorni. Pri opazovanju pod navzkrižnimi nikoli pokažejo značilen križ tem jasneje, čim bolj so prosojni ali prozorni, čisti aluminijev sili-kat ne pokaže križa, čeprav je prozoren. Križ pa ni značilen samo za alumosilikate, marveč ga dobimo lahko tudi na vključkih aluminijevega oksida (prilogi 2 in 3), ki lahko vsebujejo do 2 % mangana in podobno železa in so krogličaste ali zaoblje- M MP E Al Mn 5 Fe Priloga 3 Vključki aluminijevega oksida v valjanem jeklu M MP E5 Al Si Mn S Fe Priloga 4 Okrogli in zrnati vključki manganovega oksida ter vključki manganovega sulfida v valjanem jeklu ; -* ; . i fi- stj ijl 5OM .*>M ^ A * W , . f • • . •■ t . : - .-f - ■ .s : V ::: * # g M ES Al MP Ca Mg Si Mn Priloga 5 Okrogla vključka v litem jeklu; manganov alumosiiikat, ki vsebuje kalcij in sled magnezija ter aluminijev silikat, ki vsebuje sled mangana in kalcija Priloga 6 Okrogel vključek manganovega alumosilikata, ki vsebuje žveplo, obdan z drobnimi vključki sulfidne narave v litem jeklu Priloga 7 Zraščen vključek v litem jeklu, osnova je manganov alumosilikat, ki vsebuje sled kalcija in žvepla, zrastek je zrno aluminijevega oksida ne oblike. Teh dveh elementov ne najdemo v zrnatih vključkih aluminijevega oksida. Razlika v obliki in sestavi je dokaz za različno poreklo vključkov. Očitno je namreč, da so bili zaobljeni vključki staljeni v staljenem jeklu in da so s kristalizacijo iz taline dobili značilno teksturo, katere znak je križ pri opazovanju v mikroskopu pod navzkrižnimi nikoli. V optično izotropnih in homogenih vključkih manganovega alumosilikata, ki so bili temno-sive barve in neprosojni smo našli tudi kalcij in magnezij ter celo žveplo (priloga 5). Po videzu v metalografskem mikroskopu in po rezultatih analize v elektronskem mikroanalizatorju ni mogoče razločiti kako je žveplo vgrajeno v vključek. Malo se nam zdi verjetno, da bi bilo raztopljeno v manganovem alumosilikatu, verjetneje so taki vključki fino dispergirana zmes oksidne sestavine in manganovega sulfida. Cesto so vključki manganovega alumosilikata zraščeni s poligonalnimi zrni aluminijevega oksida (priloga 7). Tudi v valjanem jeklu pri našem delu še nismo naleteli na čiste manganove silikate, marveč le na manganove alumosilikate in redko na vključke aluminijevega silikata, ki ohranijo krogličasto ali zrnato obliko iz litega jekla tudi v valjenem jeklu (priloga 8) ter so često obdani še z manganovim sulfidom. V alumosilikatih je tudi železo, vendar je njegova vsebnost približno 10-krat nižja od vsebnosti mangana, zato jih označujemo kot manganove alumosilikate. So temno sive barve in slabo prosojni. Pri opazovanju pod navzkrižnimi nikoli pokažejo le bolj ali manj intenziven odsev, pogosto pa ostanejo temni (priloga 9). Imajo značilno razpoteg-njeno obliko z nitastimi podaljški in so pri isti stopnji vroče predelave in isti vsebnosti železa in mangana tem tanjši čimveč je v njih silicija in čim manj aluminija. Po obliki jih je v nekaterih primerih mogoče zamenjati s sulfidnimi vključki, vendar se eni od drugih zelo jasno ločijo po barvi, saj imajo sulfidi vedno značilno golobje sivo barvo. Zelo pogosto so vključki manganovega alumosilikata zraščeni z vključki manganovega sulfida. V litem jeklu so vključki kalcijevega aluminata lahko v obliki bolj ali manj prosojnih ali celo prozornih lamel (priloga 10) ali zrn, katera po videzu m Priloga 8 Krogličast vključek, zrno aluminijevega silikata, obdano z manganovim sulfidom Priloga 9 Temno sivi vključki plastičnega manganovega alumosilikata in svetlo sivi vključki manganovega sulfida v mikroskopu težko ločimo od vključkov aluminijevega oksida (priloga 11). Po Salterju in Picke-ringu2 nastaja v jeklu za kroglične ležaje v obliki lamel aluminat CA06A1203, ki ima najvišje tališče od vseh spojin obeh oksidov. Pri našem delu smo zelo redko naleteli na kristalaste vključke kalcijevega aluminata. Pogostejši so krogličasti vključki, ki vsebujejo kalcij. Pogosto ima oksidna notranjost takih vključkov, ki je sive barve in ima pod navzkrižnimi nikoli rumen odsev, obod sulfidne narave, kjer je žveplo vezano s kalcijem ali manganom (prilogi 12 in 13). Značilna za take vključke je drobno nagubana površina, kar jih loči od kro-gličastih vključkov aluminijevega oksida, manganovega alumosilikata in aluminijevega silikata. Taki aluminati so verjetno steklasti in po sestavi ne ustrezajo nobeni definirani stehiometrični spojini. čiste steklaste vključke najdemo redko, česti pa so aluminatni vključki, ki so zraščeni z zrni aluminijevega oksida, zrni aluminatov z več alumi- Priloga 12 Vključek kalcijevega aluminata steklaste narave obdan z vencem kalcijevega oksida. V aluminatu je sled magnezija in aluminija Priloga 10 Okrogli vključki aluminijevega oksida in zrna kalcijevega aluminata Priloga 11 Zrnati vključki aluminijevega oksida in kalcijevega aluminata v litem jeklu Priloga 14 Vključek kalcijevega aluminata z zrnom magnezijevega aluminata in obdan z vencem kalcijevega Priloga 13 Vključek sestavljen iz različnih kalcijevih aluminatov, zraščen z zrni aluminijevega silikata in obdar z vencem kalcijevega sulfida nija (priloga 13), redko pa zraščeni z zrni magnezijevega oksida ali magnezijevega aluminata (priloga 14). Najpogosteje pa so v aluminatnem steklu zrna aluminatov z več aluminijevega oksida, ki so kristalizirana in imajo višje tališče ter so najverjetneje definirane spojine. Okrogli vključki kalcijevega aluminata so manj plastični od po obliki podobnih vključkov manganovega alumosilikata, zato se pri valjanju le malo deformirajo in dobijo ovalno obliko (prilogi 15 in 16) ali pa se zdrobijo v nize zrn, ki se po barvi in obliki ne razlikujejo od vključkov aluminijevega oksida (priloga 17). Taki vključki pogosto vsebujejo tudi magnezij. Z razliko od vključkov aluminijevega oksida imajo kdaj pa kdaj rahlo ovalno ali drobno nagubano površino (priloga 18). V valjanem jeklu se vključki kalcijevega aluminata v večjih skupkih slabo držijo skupaj, zato se posamezna zrna luščijo pri pripravi obruskov. Vključki manganovega aluminata (galaksita) so redki. V litem jeklu imajo okroglasto obliko in heterogen videz. Pogosto so obdani s plaščem aluminijevega oksida (priloga 19), kar je znak da je vključek reagiral z aluminijem v talini. Vključke galaksita najdemo v valjanih jeklih redko. Pri opazovanju v mikroskopu so podobni kot vključki aluminijevega oksida, le da imajo rjav odtenek (priloga 20). V nerjavnih jeklih najdemo podobne vključke galaksita, v katerih pa je del aluminija izomorfno nadomeščen s kromom (priloga 21). 2. Kvantitativna analiza nekovinskih vključkov Omenili smo že možnost, da je v nekovinskih vključkih manganovega alumosilikata dispergirana tudi sulfidna faza. Razumljivo je, da sestave takih vključkov ni mogoče določiti po nobeni metodi razen z »in situ« analizo na elektronskem mikro-analizatorju. Vse metode, ki slonijo na izolaciji vključkov, dajo namreč le poprečno sestavo, rezultati rentgenske analize pa nam odkrijejo posamezne faze, ne povedo pa ničesar o tem kako so faze med seboj povezane. HM«i»I......i I Priloga 15 Vključek kalcijevega aluminata v valjanem jeklu Po obodu vključka so sulfidna zrna M ES Al Ca Mn 0 S Si »V - , Priloga 16 Vključki kalcijevega aluminata, zraščeni z zrni aluminijevega silikata in sulfidnim vencem Priloga 18 Niz vključkov aluminijevega oksida in kalcijevega aluminata M E 0 Al Mn Si Fe S M ES 0 Al Mn Cr Priloga 20 Skupina vključkov aluminijevega oksida in galaksita Priloga 19 Večji vključek, sestavljen iz galaksitne notranjosti z zrni aluminijevega silikata in obdan z vencem aluminijevega oksida Enofazni vključki, na primer zrna aluminijevega oksida, imajo po vsej prostornini enako sestavo. Vprašanje pa je, če je sestava vključkov povsod enaka, če vsebujejo majhne primesi drugih elementov, na primer mangana, kalcija in magnezija. Priloga 21 Niz vključkov galaksita v nerjavnem jeklu Najlažje je odkriti heterogenost v sestavi na alu-mosilikatnih vključkih. Za primer, ki naj pokaže analitske možnosti elektronskega mikroanalizator-ja in demonstrira mikroheterogenost vključkov smo izbrali vključek na prilogi 22, to je vključek sestavljen iz osnove manganovega alumosilikata in zrastkov manganovega sulfida. Poglejmo najprej kakšna je napaka pri analizi tako majhnih vključkov na elektronskem mikro-analizatorju. Na sliki 1 prikazujemo profile koncentracije, ki so bili posneti pri petih zaporednih prehodih čez isto mesto. Tri serije takih meritev so pokazale, da so odstopanja intenzitete na istih mestih manjša od 2 % od srednje vrednosti, razlike med najnižjo in najvišjo vrednostjo intenzitete za oba elementa pa manjše od 4 %. Pri absolutnih koncentracijah 5 % Al in 20 % Si, kolikor imamo na- M E 0 Mn Si Al Fe S Priloga 22 Vključek manganovega silikata, zraščen z zrni manganovega sulfida vadno v vključkih manganovega aluminata, so torej razlike med najvišjo in najnižjo vrednostjo 0,2 % pri Al in 0,8 % pri Si, kar je zadovoljiva natančnost, tudi če presojamo s stališča drugih načinov analize. Pri standardnem delu pa cenimo, da so odstopanja pri analizi večja in razlike popolnoma zanesljive tedaj, ko odstopajo več od 10 % od povprečja, na primer manjše od 4,5 % in večje od 5,5 % za Al in manjše od 18 % in večje od 22 % za Si. Tudi te tolerance so zadovoljive s stališča mikrokemijske analize nekovinskih vključkov. Predno preidemo na prikaz mikroheterogenosti posameznih vključkov še nekaj o tem kako na natančnost analize na elektronskem mikroanalizatorju vpliva velikost vključkov v ravnini obruska. Elektroni z energijo 20 k V lahko vzbujajo v alumo-silikatnem vključku X žarke do globine 0,0029 mm za aluminij, 0,00285 mm za silicij, 0,0025 mm za mangan in 0,00245 mm za železo. Če je globina vključka manjša, potem ne dobimo pravih vrednosti za kvantitativno analizo, kajti elektroni prodirajo skozi vključek, vzbujajo jekleno osnovo in intenzitete rentgenskih žarkov za posamezne elemente ni mogoče primerjati z intenzitetami, katero v istih pogojih izmerimo na masivnih standardih. Vemo pa, da določimo kvantitativno sestavo prav s primerjavo obeh intenzitet. Na srečo imata aluminij in silicij podoben koeficient za absorbcijo rentgenskih žarkov v alumosilikatih. Zaradi tega lahko v prvem približku smatramo, da je razmerje AL : Si konstantno ne glede na to, ali elektroni prodirajo skozi vključek ali pa se X žarki obeh elementov ustvarjajo samo v vključku. Ta predpostavka je dovoljena, ker je vsebnost obeh elementov v jekleni matici zanemarljivo majhna v primerjavi z njuno vsebnostjo v vključkih. r ^JJ 10 jj J Si Al Slika 1 Profil koncentracije za Al in Si pri 5 zaporednih prehodih po isti črti čez vključek na prilogi 22 Profile koncentracije, katere smo določili na petih različnih mestih preje omenjenega vključka kaže slika 2. Analiza krivulj kaže, da se spreminja razmerje intenzitet X žarkov: Si: Al, ki je po primerjavi s standardi sorazmerno s koncentracijami obeh elementov, med 0,31 in 0,47, kar je ± 20 % od povprečja. V istem vključku niha razmerje Mn0/Si02 + A1203 med 0,36 in 0,52 oz. ± 22 % od srednje vrednosti. Eno in drugo odstopanje je mnogo večje kot preje omenjeno analitsko odstopanje in je dokaz, da mikroskopski vključki nimajo enake sestave po celi prostornini in da je mikroanalizator zadosti fino orodje, da je mogoče ugotoviti razlike v koncentraciji v tako majhni prostornini. Sistematično smo analizirali samo en vključek, ni pa razloga, da bi bili drugi alumosilikatni vključki bolj enakomerni. Zato smatramo, da je pri navajanju sestave potrebno navesti interval vsebnosti posameznih elementov, ne pa poprečno sestavo. Tudi bo razumljiva trditev, da je problematična razlaga pomena poprečne sestave, katero daje analiza vključkov, ki so bili izolirani iz jekla in analizirani po klasičnih mikrokemijskih metodah. Ji i J 10fj S/\ 4/. vključki, ki dajejo enake difrakcijske diagrame rentgenskih žarkov in pripadajo zato isti mineralni spojini. V tabeli 1 navajamo nekaj takih spojin po Salterju in Pickeringu ter Kiesslingu in Lan- gejiP, Tabela 1 — Sestava mineralnih faz v nekovinskih vključkih Faza Teoretična sestava Praktične meritve Galaksit Mn0Al203 59 % MnO 41 % AI2O3 35 do 66 0/0 65 do 34 °/o MnO AI2O3 Spessartit 3Mn0Al203Si02 43 % MnO 36 % Si02 21 % AI2O3 37 do 46 °/o 30 do 45 % 13 do 19 % MnO Si02 AI2O3 CaO 2AI2O3 79 °/o AI2O3 78 do 89 % AI2O3 CaO AI2O3 65 % AI2O3 58 do 75 % AI2O3 MgO AI2O3 71,5 0/0 AI2O3 do 90 % AI2O3 Slika 2 Profil koncentracije za Al in Si pri prehodih na 5 različnih mestih preko vključka na prilogi 22 Na voljo imamo še en dokaz za heterogenost v sestavi vključkov manganovega alumosilikata. V jeklu, v katerem smo našli vključek na prilogi 22 in katerega smo sistematično analizirali, smo analizirali še 17 vključkov, ki so bili v ravnini obruska širši od 0,005 mm. V njih smo določili maksimalne vsebnosti silicija, aluminija in mangana ter minimalno vsebnost železa ter jih preračunali v okside, ne da bi upoštevali korekture zaradi razlike v sestavi med vključki in standardi. Vsebnost aluminijevega oksida je bila v mejah od 21 do 56 %, vsebnost silicijevega dioksida je bila v mejah med 26 in 65 %, vsebnost manganovega oksida pa v intervalu 26 do 36 %. Vsota največjih koncentracij teh treh oksidov samo v enem primeru ni presegala 100 %. Edina razlaga za to je, da posamezni vključki nimajo enake sestave po vsej prostornini. Te ugotovitve veljajo za alumosilikatne vključ-ke. Sulfidnih vključkov nismo tako sistematično analizirali. Opazili pa smo, da je v sulfidnih vključkih, ki imajo obliko podolgovatih kapljic, na ode-beljenem koncu vsebnost železa tudi za 100 % višja kot na tanjšem koncu. Pri delu smo naleteli že na vključke manganovega sulfida, ki so vsebovali aluminij (priloga 23), krom, niob, titan in vanadij, pa se po mikroskopskem videzu niso bistveno razlikovali od vključkov manganovega sulfida, ki vedno vsebuje tudi nekaj železa. Ugotovili smo celo, da se z žarjenjem pri 850° C znižuje vsebnost železa v vključkih manganovega sulfida v jeklu za avtomate4. Na osnovi opisanih ugotovitev nam bodo lažje razumljivi in sprejemljivi podatki iz strokovnega tiska o tem, kakšno sestavo imajo lahko nekovinski Mineralne spojine, ne steklaste zmesi, ki sestavljajo nekovinske vključke, nimajo torej stehiome-trične sestave in v njih se topijo različni elementi ali oksidi, čeprav iz ustreznih faznih diagramov ni mogoče sklepati o medsebojni topnosti. Zaradi specifičnosti vključkov, najdemo lahko v istem vzorcu jekla različne mineralne spojine, ki so sestavljene iz istih osnovnih oksidov med seboj povezanih v različnih razmerjih. Tak primer smo našli, ko smo analizirali vključke manganovega alumosilikata v probah litega jekla. Analizirali smo 8 velikih okroglih vključkov in dobili sestave, ki so podane v tabeli 2. Da bi dobili predstavo o velikosti korektur pri kvantitativni analizi ne navajamo v tabeli ne samo prave sestave vključkov, marveč tudi sestave izračunane na osnovi razmerja intenzitet (prvi približek po Castaingu) in ko-rekturne faktorje izračunane po metodi Biichnerja in Pitscha.5 Vidimo, da vključki ne ustrezajo točno nobeni stehiometrični mineralni spojini, pač pa je mogoče na osnovi preje omenjenih področij obstojnosti posameznih mineralnih spojin sklepati da je večina vključkov spessartitnega tipa, ki ima stehiometrično sestavo 3Mn0Al203Si02, vključek 4 pa je verjetno anortitne narave in bi imel stehiometrično sestavo Mn0Al203Si02. V vseh vključkih je del manganovega oksida izomorfno nadomeščen za železovim oksidom. SKLEP V tem zapisu smo poizkusili na kratko opisati značilnosti v sestavi nekovinskih vključkov v jeklih in možnosti, katere nam nudi za njihovo identifikacijo elektronski mikroanalizator. Na osnovi opisanih rezultatov bi lahko oblikovali naslednje sklepe: Tabela 2 Razmerje intenzitet Korekturni faktor Vključek MnO* FeO Si02 AljOj Vsota MnO FeO Si02 A1203 1 33,2 4,4 24,1 11,1 72,8 1,01 1,0 1,77 1,67 2 24,7 3,1 20,2 22,3 70,3 1,01 1,0 1,98 1,40 3 28,5 3,3 25,4 16,1 73,3 1,01 1,0 1,80 1,45 4 30,0 4,4 27,8 11,3 73,5 1,01 1,0 1,71 1,60 5 32,8 4,6 32,0 7,7 79,1 1,01 1,0 1,61 1,55 Sestava vključkov v % Molarno razmerje 1 33,8 4,4 42,6 18,5 99,3 0,68 0,09 1 0,25 2 25,0 3,1 40,0 31,2 99,3 0,52 0,06 1 0,46 3 29,0 3,3 45,8 23,3 101,4 0,54 0,06 1 0,30 4 30,5 4,4 47,5 18.1 100,5 0,54 0,08 1 0,23 5 33,3 4,6 51,4 11,9 101,2 0,55 0,07 1 0,14 Vsebnosti oksidov so izračunane iz izmerjenih vsebnosti posameznih elementov. a) ocena vrste vključkov na osnovi mikroskopskega videza ni enostavna, problematično pa je sklepati o točni sestavi vključkov samo na osnovi podatkov, katere nudi opazovanje v metalograf-skem mikroskopu. b) V primeru, da je sestava vključkov večfazna, na primer ko vključki vsebujejo istočasno okside kalcija, aluminija in magnezija, ali pa okside mangana, silicija in aluminija, se posamezni vključki toliko razlikujejo po sestavi, da poprečna sestava, katero dobimo na osnovi analize velikega števila vključkov, ki so izolirani iz jekla, ne daje prave predstave o dejanski sestavi vključkov. c) Pri presoji mineralne pripadnosti posameznih vključkov moramo upoštevati dejstvo, da zaradi specifičnih pogojev nastanka mineralne faze v vključkih lahko močno odstopajo od stehiome-tričnih sestav po razmerju med osnovnimi kompo- nentami ter so v njih raztopljeni še drugi elementi. Zato lahko najdemo v nekovinskih vključkih mineralne spojine, katerih ne najdemo v naravi. Literatura 1. F. Vodopivec: »Elektronska mikroanaliza kovinskih in nekovinskih snovi«, železarski zbornik, bo objavljeno. 2. W. J. Salter in F. B. Pickering: Journal of the Iron and Steel Institute 207, julij 1969, str. 992—1002. 3. R. Kiessling in N. Lange: Non Metallic Inclusion in steel, ISI Publication 90, 100 in 115, Iron and Steel Institute, London, 1964, 1966 in 1968 4. T. Lavrič in F. Vodopivec: Študij izolacije sulfidnih vključkov iz nelegiranega in legiranega jekla; Poročilo MI Ljubljana, november 1969. 5. A. R. Biichner in W. Pitsch: A new correction for absorp-tion and atomic number in quantitative microprobe analysis of metals: Z. Metali Kunde 62, 1971, št. 5, 392—400. ZUSAMMENFASSUNG Das Aussehen nichtmetallischer Einschliisse im Licht-mikroskop ist kein zuverlassiges Mittel fiir eine sichere Identifizierung der Einschliisse. Die paralellen Untersuchungen am Lichtmikroskop und Elektronnenmikroanalysator zeigen, dass die Einschliisse von einem Aluminiumoksid und die Einschliisse einiger Kalziumaluminate und Magnesiumaluminate, der Farbe und Form nach sehr ahnlich sind. Die galaksitischen Einschliisse unterscheiden sich nach dem mikroskopischen Aussehen nur wenig. Dasselbe gilt auch fiir Galaksit in dem Chrom einen Teil von Aluminium ersetzt hat. Auf Grund der Reaktion im polarisiertem Licht ist es nicht moglich zwischen runden Einschliissen des Aluminiumoksid, welche etwas Mangan und Eisen enthalten, und den Einschliissen von Manganalumosilikat ahnlicher Form zu unterscheiden, da die beiden Einschlussorten den charak-terischen Kreuz bilden. Bei der Analyse der nichtmetallischen Einschliisse im Elektronnenmikroanalisator ist vvichtig nur die geometri-sche Trennbarkeit dieser Einrichtung. Es ist dabei noch nie passiert, das irgendein Einschluss so einen ki einen Gehalt von einem Elementen hatte, dass seine Bestimmung am Mikroanalisator schvvierig sein vviirde. Die alumosili-katischen Einschliisse sind im gesamten Volumen nicht derselben Zusammensetzung. Einen starken Unterschied zeigen im Gehalt der Kationen und Anionen im selben Stahl auch die gleichartigen Einschliisse. Diese Tatsache erschvvert sehr die richtige Beurteilung iiber die durch-schnittliche Zusammensetzung der Einschliisse, welche sonst einfach durch die chemische Analyse der aus dem Stahl isolierten Einschliisse erhaltlich ist. SUMMARY Appearance in optical microscope is not a reliable basis for secure identification of non-metallic inclusions as pa-railel investigations by optical microscope and electron microanalyzer shovved that inclusions of pure alumina and of some calcium aluminates, and of magnesium aiuminate have very similar shape and colour. Inclusions of galaxite differ very little by microscope appearance. The same is valid for galaxite in vvhich some aluminium was substi-tuted by chromium. Polarized light does not give a distinc-tion betvveen the round inclusions of alumina containing some manganese and iron, and the inclusions of manga-nese alumosilicate of similar shape as both types of inclusions give the characteristic cross. In analysis of non-metallic inclusions by electron mi-croanalyzer only geometrical resolving povver of apparatus is important. Till now no čase appeared that an inclusion contained so little of an element that its determination by microanalyzer could cause difficulties. Alumosilicate inclusions have not uniform composition over the volume and even the inclusions of the same kind in the same steel highly differ in content of cations and anions. This ren-ders exact estimation of the mean composition of inclusions more difficult but the mean composition can be obtained by analysis of inclusions vvhich vvere beforehand isolated from steel. 3AKAIOTEHHE koh4>hrypauhh hemetaaahheckiix bkaiohchhh b ctsah hccacao-bahnem b onTHnecKOM MimpocKone He AOCTaTOHHO naae^cHoe ocho-Banue AAH HX HACHTH^HKaUHH. CpaBHHTCAbHbie HCCAeAOBaHHH npn noMomn onTn^ecKora MHKpocKona h SAeKTpoHHora MHKpoaHaAH3a-Topa noKa3aAii, mto OQHapy>KeHO oneHb ooAbmoe cxoactbo hto Kaca-eTCH ItBeTa II KOH4>lirypaUHH me>KAY HHCTOH OKHCbK) aAIOMHHHfl H B k AIOHe H11H m h HeKOTOpbIX aAIOMHIiaTOB SAeMCHTOB KaAbHHH H MarHIIH. E[oa MHKpocKonoM no bhay Tan>Ke He3HaqHTeAbHO oTAHnaiOTca BKAJo^eHHH raAaKCHTa, TaK^ce bkaiohchhh ra.\aKCHTa b kotopom 3aemeht xpoM 3aMenen c aAioMHHHCM. Ha ocHOBaHHH peaKunn b no-AapH3ai4IIOIIHOM CBeTe HeT B03M05KH0CTH pa3AH4HTb KpyrAOBaTbie BKAIOHeHHH OKHCH 3AIOMHHHH KOTOpbie COAepJKaT He60AbUJ0e KOAH- mectbo maprahlia h >KeAe3a ot bkajohchhh KpeMHeKHCAora oaiomhhiih c coaepjkahhem MapraHua, tak KaK o6a bhaa 3thx bkaiomchiih noKa- 3biBaioT Bbipa3iiTeAbHo xapaKTepHbiH KpecT. ripu onpeAeAeHHH He\ie-TaAAHHeCKHX bkato^CHIIH npii nOMOIHII SAeKTpOHHOTa MHKpoaHaAH3a-Topa HMeeT 3HaMemie TOAbKO reoMeTpHHecKafl cn0C06H0CTb OTAeAb-hocth 3Tora npn6opa. IIpn HCCAeAOBaiiHH He Sbiao hh pa3y cAy^aH 3aTpyAHeHHH onpeacahtb ah6o KaKoe BKAioneHHe HecMOTpn na ne3HaMHTCAbHoe coAep^KaHHe KaKoro Hii5yAb SAeMeHTa. BKAioneHna CHAHKaTOB aAiOMHHHH He HMeioT oahh h tot >Ke cocTaB no Bceii eMKOCTH. no COAep>KaHHK) KaTHOHOB h aHHOHOB HeSOAbLHOe CXOACTBO 06Hapy>KeH0 TaiOKe b oahom h tom >Ke copTe CTaAH b BKAK>yeHHHx oAHoro h Toro a-ce BHAa. 3tot 4>aKT 3aTpyAH$ieT npaBHAbHyio oueHKy AaHHbix o cpeahem cocTaBe BKAioqeHHH K0T0p0e mo>kho onpeACAHTb Ha OCHOBaHHH aHaAH3a BKAIOMeHHH npeABapHTeAbHO H30AHp0BaHblX h3 CTaAH.