钢的纯净度的评价方法

合集下载

钢板质量分级

钢板质量分级
钢板质量分级是一个复杂的话题，它涉及到多个因素，包括化学成分、机械性能、表面质量、尺寸精度等。

下面是一个简化的质量分级标准，主要依据是钢板的纯净度：
1. 普通级（P级）：这一级别的钢板通常含有较多的杂质，但满足一般使用要求。

它们通常用于对强度和耐久性要求不高的场合，如一般的建筑结构。

2. 优质级（Q级）：这一级别的钢板相对于普通级更为纯净，杂质含量较少。

它们通常具有较好的机械性能，如较高的抗拉强度和良好的延展性。

优质级钢板广泛用于各种结构和机械部件，如汽车、船舶、建筑和工业设备等。

3. 高级优质级（G级）：这一级别的钢板纯净度更高，杂质含量更少，质量更稳定。

它们通常具有卓越的机械性能，如高强度、高韧性、良好的耐腐蚀性和耐热性。

高级优质级钢板主要用于对性能要求高的场合，如高强度结构件、高端设备和特殊工程等。

请注意，这个分级标准并不是全球统一的，不同的国家和地区可能存在不同的标准和质量要求。

因此，在购买或使用钢板时，建议了解当地的规范和标准，以确保质量符合要求。

钢水纯净度控制PPT课件

连铸坯质量控制
优化连铸工艺参数，减少铸坯内部缺陷；采用电磁搅拌等技术，改善铸坯质量。
04
夹杂物形态控制与变性处理
夹杂物分类及来源
夹杂物分类
根据夹杂物的性质、形态和来源，可分为内生夹杂物和外来夹杂物两大类。内生夹杂物是在钢液凝固过程中由于溶解度降低、偏析等原因析出的，而外来夹杂物则是由于原料不纯、炉衬侵蚀等原因引入的。
电炉冶炼工艺
优化供电制度，提高电效率；采用泡沫渣技术，减少钢液吸气。
炉外精炼工艺
采用真空处理、吹氩搅拌等技术，进一步去除钢中夹杂物和气体。
二次精炼技术
钢包精炼
在钢包内对钢液进行加热、搅拌、真空处理等操作，提高钢液纯净度。
中间包冶金
在中间包内采用过滤器、加热器等设备，对钢液进行净化处理。
高锰硫比可以控制硫化物的形态。
02
精炼处理
采用真空脱气、炉外精炼等技术手段，可以进一步降低钢液中的气体和
杂质含量，提高钢液的纯净度。例如，通过真空脱气处理可以降低钢液
中的氢含量，减少白点等缺陷的产生。
03
过滤技术
在钢液凝固前，采用过滤技术可以去除钢液中的大尺寸夹杂物，提高铸
坯的质量。常用的过滤技术包括陶瓷过滤器、金属网过滤器等。
影响因素及危害
影响因素
炼钢原料、冶炼工艺、炉渣性能、耐火材料、钢包处理等都是影响钢水纯净度的重要因素。
危害
非金属夹杂物和有害元素的存在会降低钢的力学性能、耐蚀性能和加工性能，严重影响钢材的使用寿命和安全性。如：降低钢的韧性、塑性和疲劳强度；造成应力集中，促进钢的脆化；影响钢的耐蚀性和耐磨性等。
钢水纯净度控制ppt课件
汇报人：文小库

钢成分测试方法

钢成分测试方法摘要：一、钢成分测试方法概述二、常见钢成分测试方法分类1.化学分析法2.仪器分析法3.物理测试法三、各类测试方法的详细介绍1.化学分析法1.滴定法2.重量法2.仪器分析法1.X射线衍射（XRD）2.光谱分析法3.物理测试法1.硬度测试2.冲击测试3.拉伸测试四、钢成分测试方法的优缺点对比五、选择合适测试方法的原则六、我国钢成分测试方法的发展趋势正文：一、钢成分测试方法概述钢成分测试方法是指一系列用于确定钢材化学成分和物理性能的实验技术。

钢材的成分对其性能和应用有着至关重要的影响，因此，钢成分测试方法在钢材生产、加工和应用中起着至关重要的作用。

二、常见钢成分测试方法分类1.化学分析法化学分析法是传统的钢成分测试方法，主要包括滴定法和重量法。

滴定法主要用于测定钢中元素的含量，如碳、硫、磷等。

重量法则是通过测量钢样在化学反应中的质量变化来确定成分。

2.仪器分析法仪器分析法是近年来发展较快的一类钢成分测试方法，主要包括X射线衍射（XRD）和光谱分析法。

XRD用于分析钢材的相结构和晶格常数，而光谱分析法可以快速、准确地测定钢中的化学成分。

3.物理测试法物理测试法是通过测量钢材的物理性能来推断其成分，主要包括硬度测试、冲击测试和拉伸测试等。

这些方法可以直接反映钢材的力学性能，从而为钢材的成分分析提供依据。

三、各类测试方法的详细介绍1.化学分析法（1）滴定法：通过化学反应，测定钢材中特定元素的含量。

如测定碳含量时，采用红外吸收法或气体分析法；测定硫含量时，采用燃烧法等。

（2）重量法：通过测量钢材在化学反应中的质量变化，确定成分。

如测定碳含量时，采用燃烧法；测定硫含量时，采用硫酸钡沉淀法等。

2.仪器分析法（1）X射线衍射（XRD）：用于分析钢材的相结构和晶格常数。

通过对试样进行X射线衍射，可以获得钢材的晶格信息，从而判断其相组成。

（2）光谱分析法：采用光学光谱仪，对钢材进行快速、准确的分析。

光谱分析法可以同时测定多种元素，具有较高的分析效率。

钢铁厂：钢材质量检验标准及检验方法

钢铁厂：钢材质量检验标准及检验方法1. 引言在钢铁厂生产过程中，钢材质量的检验是至关重要的一环。

合格的钢材质量是确保产品性能和安全的基础，同时也是提高客户满意度的关键因素。

本文将介绍钢铁厂常用的钢材质量检验标准及检验方法，以及在实际操作中应注意的事项。

2. 钢材质量检验标准钢材质量检验标准是评估钢材质量的重要依据，一般包括以下方面：- 物理性能：包括强度、硬度、韧性等指标；- 化学成分：检测钢材中的主要元素含量；- 尺寸和外观：检查钢材的长度、宽度、厚度等尺寸，并评估外观质量；- 表面质量：检验钢材表面的缺陷、氧化程度等。

常见的钢材质量检验标准有国家标准、行业标准和企业标准等。

钢铁厂应根据具体产品和客户要求，选择适用的标准进行检验。

3. 钢材质量检验方法钢材质量检验方法一般包括以下几方面：- 物理性能测试：使用万能试验机等设备进行拉伸、冲击、硬度等相关测试；- 化学成分分析：通过光谱仪、分析天平等设备检测钢材的化学成分；- 尺寸和外观检验：使用卡尺、显微镜等工具对钢材的尺寸和外观进行检测；- 表面质量检验：通过目测、照相等方式评估钢材表面的质量。

在进行钢材质量检验时，应严格按照标准和方法进行操作，确保检验的准确性和可靠性。

4. 检验过程注意事项在进行钢材质量检验时，需要注意以下事项：- 检验设备和仪器的校准：定期对使用的检测设备和仪器进行校准，以确保测试结果的准确性；- 检验环境的控制：在适宜的温湿度条件下进行检验，避免外部环境对测试结果的影响；- 检验人员的培训和技能：确保检验人员具备必要的专业知识和操作技能，避免误操作和测试错误；- 检验记录的保存：及时记录和保存检验结果，以备后续参考和追溯。

5. 结论钢材质量的检验是钢铁厂生产过程中的关键环节。

通过采用适用的标准和方法，并注意检验过程中的操作要点，可以有效确保钢材质量。

钢铁厂应通过持续改进和培训，提高质量检验的水平和能力，为客户提供优质的钢材产品。

DIN50602纯净度

金属相测试方法：显微检测特种钢用标准图像评定包含的非金属含量内容页数1 应用范围和目的 (1)2 概念 (2)3 方法名称 (3)4 检验范围 (3)5 取样和样品准备 (3)页数6 图像列版的结构和应用 (3)7 检验过程 (5)8 评估 (6)9 检验报告 (8)1应用范围和目的1.1 在本标准中描述了特种钢对以硫化物和氧化物的非金属夹杂物的检验。

这里应用肉眼和显微方法。

显微测试可用金相显微镜和自动器材进行。

自动评估图像因器械原因现在还不能标准化，因为其还没有完成研制。

本标准中确定了一种用金相显微镜的显微测试方法，用一种系统的图像组版，以及按照连接形式、连接大小（长度和宽度即直径）和允许频繁度（图像列版1）的描写。

与一个特定的极限值起的夹杂物含量成比例的参数，可分别用氧化和硫化部分或作为总值计算。

同样也可以计算最大值。

1.2 经商定本标准也可用于其他钢。

对于无碳钢和不锈钢，无变化钢要注意其特点（见5.4节）。

1.3 标准适用表1和图1中列举的、改型的截面。

对于以板和带形式的平面物和其他小厚度物件，以及非直线纹路的铸件，要注意特点和协定来取样和评价。

1.4 对于硫化物形式夹杂的钢要准备钢铁检验书1575，注意硫化物长度与宽度的比。

1.5 对于“自动钢”形状、大小和非金属夹杂物的分布应用钢铁检验书1572－自动钢对硫化物、带图像列1）非金属夹杂物的显微检验。

1.6 确定最高含量和判定非金属夹杂物以致部件的可用性不是本标准范围。

这根据材料标准或供货条件。

1）联系Stahleisen mbH出版社，信箱8229，4000 Duesseldorf2 概念2.1 非金属夹杂物按照本标准判定的非金属夹杂物可能有：钢特有的组成部分硫化物或氧化物成分、与炉、锅和浇铸线路的非金属外层融化物接触、被空气氧化或接触渣子表面，也有脱氧化和有意加入硫的产物。

非金属夹杂物的种类、大小、形状和量由钢种类、其融化和浇铸过程、脱氧化方法、浇铸箱或铸坯的尺寸变形度决定。

钢的纯净度评测及其控制

钢的纯净度估测及其控制<The Evaluation Methods and Control of Steel Cleanliness>1.引言随着社会发展和科技进步, 对钢质量, 尤其对它的纯净度(cleanliness)要求越来越高. 除了要降低钢中非金属氧化物夹杂物(non-metallic oxide inclusions)的含量, 控制其尺寸、形貌和成分外, 就洁净钢(clean steel)而言, 还要求控制其硫(S)、磷(P)、氢(H)、氮(N), 甚至碳(C), 并且要尽可能减少钢中金属杂质元素(metallic impurity elements), 诸如: 砷(AS)、锡(Sn) 、锑(Sb)、硒(Se)、铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)、镉(Cd)、碲(Te)、铋(Bi)等.不同钢种因其不同的应用场合和条件，对上述要求也各不相同。

例下表所示：表1 对不同钢种典型的纯净度要求（Typical steel cleanliness requirements for various steel grades）钢中的金属杂质元素（metallic impurity elements）通常被视为残余元素（trace elements）.由于它们在炼钢和精炼过程很难去除，所以在钢中不断累积，成为废钢供应的一大问题。

鉴于钢中如存在超量的残余金属元素，会造成晶间偏析(intergranular segregation)、有害析出物和其它一些问题。

目前，在钢的生产过程中为了克服钢中残余元素造成的危害，尤其是电炉炼钢，通常采用严格控制废钢的种类和用量。

近年来世界各国普遍采用高炉铁水、直接还原铁、海绵铁、碳化铁或其它相对纯的铁来替代废钢，旨在降低钢中残余元素含量。

从钢中残余元素角度讨论钢纯净度问题近年来已有不少相关研究的报道和论文发表。

我们今天主要讨论钢厂普遍存在，大家又十分关注并想得到解决的问题：〈低碳铝镇静钢氧化物夹杂对其纯净度的影响〉。

钢材质量检验方法

钢材质量检验方法引言：钢材作为现代工业中广泛应用的一种材料，其质量对于保障工程项目的安全和稳定运行具有重要意义。

因此，钢材的质量检验方法显得非常重要。

本文将介绍一些常用的钢材质量检验方法，以帮助读者了解如何正确进行钢材质量检验。

一、外观检查外观检查是钢材质量检验的首要步骤。

通过对钢材的外观进行全面细致的检查，可以初步判断出钢材表面是否存在明显的缺陷，如裂纹、气泡、夹杂物等。

同时，还可以根据外观的色泽和光泽来初步判断钢材的质量。

二、尺寸检测尺寸检测是钢材质量检验的关键步骤之一。

通过对钢材的长度、宽度、厚度等尺寸进行精确测量，可以判断钢材是否符合设计要求。

尺寸检测通常使用测量仪器和工具进行，如游标卡尺、钢尺等。

在进行尺寸检测时，需要注意测量的准确性和重复性，以确保检测结果的准确性。

三、化学成分分析化学成分分析是对钢材质量进行全面评估的一项重要方法。

通过对钢材中各种化学元素含量进行准确测定，可以判断钢材是否符合标准要求。

常用的化学成分分析方法包括光谱法、色谱法、湿法等。

在进行化学成分分析时，需要采集钢材的样品，并根据实际需要选择合适的分析方法和设备。

四、力学性能测试力学性能测试是对钢材强度和硬度等力学性能进行评价的重要方法。

通过对钢材的拉伸、屈服、延伸等性能进行定量测试，可以判断钢材是否具有足够的强度和硬度，以满足工程项目的要求。

常用的力学性能测试方法包括拉伸测试、冲击试验、硬度测试等。

五、金相组织观察金相组织观察是对钢材微观结构和内部组织进行评价的一种重要方法。

通过对钢材的切割、研磨、腐蚀等处理，可以将钢材的内部组织显微观察。

金相组织观察可以判断钢材的晶粒大小、相态分布、夹杂物等情况，以评估钢材的质量和性能。

六、非破坏性检测非破坏性检测是对钢材质量进行评估的一种无损检测方法。

通过利用超声波、射线、电磁等物理信号，对钢材的内部缺陷、裂纹等进行检测。

非破坏性检测可以在不破坏钢材表面或结构的情况下，对钢材进行全面的质量评估。

热轧钢材纯净度的超声波检验数据分析

虽然对检测结果的分析和解释比较难懂，超声波检测仍是检测宏观大颗粒夹杂物的一种有效方法。

检查结果包含了宏观大夹杂位置的信息，了解它们在材料中的分布情况。

然而，建立标准来分类材料的洁净度一直是一个困难的工作，本文的目的是建立一个数据分析工具，用于材料的质量控制，结果表明，应用该分析模型评价热轧钢的洁净度水平具有统计学和冶金学上的可行性。

大颗粒夹杂物是生产洁净钢中的主要难题，虽然想尽办法来控制宏观夹杂的产生，但它往往是生产过程的固有结果，在大规模工业生产时很难及时发现。

钢铁生产各个部门一直在改进工艺，提高钢水纯净度，以确保产品质量。

检测这种夹杂物的一种方法是通过无损探伤检测(NDT)，这是对质量控制非常重要的检查技术，特别是在需要高度安全的材料的情况下。

这些技术在能源、石油、汽车、工业和民用建筑等多个部门都有应用。

这是非破坏性测试，除了确定宏观夹杂物外，还可以获得有关特定材料的重要信息，如材料的不连续性、夹杂尺寸、如何降级使用、技术特性和缺陷，尽可能不浪费材料，使用在合适的地方。

开发能够建立更好的宏观夹杂评价标准，用于改善产品的质量控制，并有助于调查前道工序产生这些夹杂物的原因。

在文献中，针对不同的应用数据处理有很多的方法，但没有通过自动超声波测试设备和使用统计工具获得的数据来确定钢的洁净度水平的研究。

这项工作的目的是提出一个统计工具使用R语言来分析钢的纯净度数据，以此来衡量最终产品的质量。

这将提供必要的信息，以便更好地研究所获得的钢中的大夹杂物，并利用这些数据对工艺过程进行质量控制。

本工作的主要目的是验证通过超声波设备获得的数据来得到评价钢纯净度的新工具，从而可以用于热轧产品的质量控制。

使用电子显微镜（SEM）的冶金分析来确认宏观夹杂物。

方法RStudio是一个方便的接口，它提供了用于表示数据的统计计算和图形，R是编程语言的名称。

此外，在业界使用RStudio进行数据分析的最大优势是，该程序是一个开源的数据分析工具，它包含各种用于高级数据分析的软件包。

钢洁净度的评定和控制一

钢洁净度的评定和控制!一"关键词钢洁净度夹杂物尺寸分布形态#$%&’吸氮(前言市场对洁净钢的需求逐年增加)除了要求降低钢中非金属氧化物夹杂含量和控制其形态*化学成分及尺寸分布外)还要求降低钢中杂质元素!如+,*-*.*/*甚至0"和痕量元素!如+12*,3*,4*,5*06*-4及78"含量9表(为普通用钢内杂质元素对其机械性能的影响9表(钢中杂质元素对其机械性能的影响元素存在形式对机械性能的影响, #$&硫化物和氧化物夹杂延性)冲击值)各向异性可成型性!延伸率)断面收缩率和弯曲性能"深冲和冷拔性能低温韧性疲劳强度0 /固溶体沉积位移珠光体和渗碳体碳化物和氮化物析出固溶度!增加")淬透性变形老化!增加")延性和韧性!降低"位移!增加")延性和韧性!降低"沉淀)晶粒细化!增加")韧性!增加"碳化物和氮化物在晶间析出致脆裂-固溶体固溶度!增加")淬透性!增加"回火脆性析出)二次加工脆化钢材中的夹杂物可引起许多缺陷)例如)美国国家钢公司:8;<52=厂低碳铝镇静钢发生边部裂纹)经鉴定)该裂纹是由脱氧和二次氧化产物1>?&@夹杂*来自中间包覆盖剂的铝酸钙和夹带的结晶器保护渣而引起9纵向裂纹发生在带钢表面平行于轧制方向)裂纹可导致低碳铝镇静钢汽车板表面缺陷和可成型性问题)正如美国内陆钢公司A号7&B车间和国家钢公司大湖厂多项研究论文所述)钢中的铝酸盐夹杂物来自裹入结晶器的脱氧产物和复合非金属夹杂物9钢的洁净度取决于钢中非金属夹杂物的数量*形态和尺寸分布)因钢种及其用途不同而定义不同)如表?所示9表?各类钢种对钢洁净度的要求钢种夹杂物含量C D(E F A G夹杂物最大尺寸C H I J B钢汽车板和深冲钢%0’K@E)%/’KA E)#$%&’KA E%0’K(E)%/’KL E%0’K@E)%/’K@E(E EM J罐%0’K@E)%/’K@E)#$%&’K?E?E压力容器用合金钢%-’KN E合金钢棒材%.’K?)%/’K(E O?E)#$%&’K(E抗.J0钢!酸性介质油气管"%-’KL E)%,’K(E管线钢%,’K@E)%/’K@L)#$%&’K@E)%/’KL E(E E 连续退火薄板%/’K?E焊接厚板%.’K($L轴承钢#$%&’K(E(L轮胎钢芯线%.’K?)%/’KA E)#$%&’K(L(E晶粒未取向电磁钢板%/’K@E厚板%.’K?)%/’K@E OA E)#$%&’K?E单个夹杂+(@)夹杂物簇+?E E 线材%/’KP E)#$%&’K@E?E由于大型宏观夹杂对钢的机械性能危害最大)其尺寸分布非常重要9据报道)(Q R典型的低碳铝镇静钢含(E N O(E S个夹杂物!其中)仅含T E O(@E H I夹杂物A E E个)(@E O?E E H I夹杂物(E 个)?E E O?N E H I夹杂物少于(个"9显然)检测少量大型夹杂物是非常困难的9尽管大型夹杂物在数量上比小型夹杂物少得多)但其总体积分数可能较大)有时一个大型夹杂物能引起整个一炉钢的灾难性缺陷9因此)洁净钢不仅要控制钢中夹杂物平均含量)而且还要避免夹杂物尺寸超过对产品有害的临界尺寸9由此)表?中列出了许多钢材对夹杂物最大尺寸的限定值9夹杂物尺寸分布的UVWU?E E A年第(期鞍钢技术1/X1/X#Y0./&Z&X[重要性在图!中得到了进一步解释"测试结果表明#大于$%&’的夹杂物由钢包内的!()!*!%+,-降到中间包的%(./*!%+,-"因此#尽管钢包内钢水总氧含量稍高且夹杂物总量较多#中间包内的钢水还是较洁净的"图!钢包和中间包内0123$夹杂物尺寸分布非金属夹杂物来源很多#包括45!6脱氧产物"例如低碳铝镇静钢内的主要夹杂物是0123$#该夹杂物因钢中溶解氧与加入的脱氧剂5如016化学反应而产生#0123$夹杂在富氧环境下生成#形状呈树枝状#其中可能也包括一些较小的0123$颗粒碰撞聚集物"526二次氧化产物"例如钢水中残留的7018被渣中9:3氧化或暴露在大气中氧化生成0123$"5$6出钢时带入的冶金炉渣"通常为球形液态夹杂"5,6其它来源的外来夹杂物"如飞灰;剥落的耐火砖衬和陶瓷炉衬颗粒"这类夹杂物通常尺寸大且形状不规则"它们常常作为0123$非均质形核的晶核并夹带某些颗粒"5.6化学反应产物"如用<=改质处理夹杂物时#反应进行不正常时出现的产物"控制钢的洁净度贯穿炼钢工艺的各项操作#内容包括4脱氧和合金化的时间及地点;炉外精炼的程度和顺序;搅拌和倒包操作;保护浇铸装置;中间包几何形状及操作;各种冶金熔剂的吸收能力以及浇铸操作"钢的洁净度问题在各类相关文献中都是备受关注的"!>/%年?@:A A 1@B C首次全面综述了关于钢锭内夹杂物和痕量元素的控制及评价方法"最近#这一学术领域由D E ;F G 1=H H =和<I =’J提出最新论述#内容增加了热力学条件"本文介绍了钢洁净度技术的最新进展#首先回顾了钢的洁净度的评价方法#接着概述了世界许多钢厂对低碳铝镇静钢的洁净度;总氧含量K (738和吸氮的间接测量"最后叙述了钢包;中间包和连铸操作中#提高钢的洁净度的操作实践"本文收集了许多关于钢的洁净度的数据#目的是为洁净钢生产提供有用的信息#焦点是控制0123$夹杂"2钢洁净度的评价方法研究和控制钢的洁净度的关键是其精确的评价方法#在炼钢生产的各个阶段测定夹杂物的数量;尺寸分布;形状和化学成分"尽管测定技术有多种5有精确而昂贵的直接测定法#还有快速而廉价的间接测定法6#只有可靠性是相对的选择依据"2(!直接测定法钢的洁净度的一些直接测定法概述如下45!6金相显微镜观测5D D 36"这是一种传统的方法#用光学显微镜检测二维钢样薄片#并且用肉眼定量"整理整个试样复合型夹杂物检验结果时#提出问题"例如#由于较小的一簇夹杂物在整理试验结果时可被忽略"但是#用这种方法数小夹杂物太浪费时间#而大型夹杂物又太少"尽管有些方法二维结果与三维实际情况相关#问题还是很多"526图像扫描5L 06法"该法采用高速计算机计算显微镜视频扫描图像"根据灰度的断续分辨明暗区#比肉眼观测的D D 3法大有改进#很容易测定较大面积和较多数量的夹杂物"但是#有时容易将非金属夹杂物引起的划痕;麻点和凹坑弄错"5$6硫印法"这种方法通用而廉价"通过对富硫区进行腐蚀#区分宏观夹杂和裂纹"该法的问题与其他二维方法相同"5,6电解5蚀6法"这种方法精确度高但费时"较大的钢样52%%C M 2N C 6完全被酸5F <16溶解#然后收集残留的非金属夹杂物#以便计算和进一步分析"另外#为了保留非金属夹杂物9:3#将浸入9:<12或9:O 3,溶液的钢样通电溶解"这种方法适合观测单个且完整的夹杂物"5.6电子束熔炼5P Q 6法"在真空条件下#用电子束熔化钢样#夹杂物上浮到钢水表面"通常电子RS T R U 鞍钢技术V 2%%,年第!期束熔炼查找的是上浮夹杂物特定区域!目前已开发出了电子束熔炼的升级法"#$%#&’(用来评估夹杂物尺寸分布!此法靠测定几个区域的上浮夹杂物尺寸(推断所有夹杂物的上浮结果(从而计算夹杂物尺寸分布指数!")’水冷坩埚熔炼法"**’!在电子束熔炼的条件下(先将熔融钢样表面的夹杂物浓缩(再冷却后(样品被分解(夹杂物被分离出来!这种方法靠减少溶解金属的体积分离夹杂物!"+’扫描电子显微术",#-’!这种方法可清晰地观测到每种夹杂物的三维组织结构和化学成分(用电子探针分析仪"#.-/’检测化学成分!"0’脉冲鉴别分析光谱测量法"1#,%.2/’!光学发射光谱测量法是分析钢中溶解元素的传统方法!13456钢公司采用这一技术在取样789:;之内分析出总氧含量<微小夹杂物尺寸分布和化学成分!为了检测固态夹杂物(作发射火花的闪光记录!为了优化铁元素的基础发光信号和夹杂物的干扰发光信号比值(定义了电信号的特征曲线!高强度=/>?火花峰值就是脉冲鉴别分析指数!"@’曼内斯曼夹杂物检测法"-A2/,’!先使钢样波动(以排除气泡(然后超声扫描检测固态夹杂物和固<气复合夹杂物(这一方法最近被重新发现(命名为B,C.法!"78’激光衍射颗粒尺寸分析法"B2.,/’!采用这项激光技术检测其他方法"如淀泥法’检测出的夹杂物的尺寸分布!"77’常规的超声波法"*D,’!该法可以确定固态钢样内大于E8F9的夹杂物尺寸分布!"7E’锥形样品扫描法!此法用螺旋运动检测仪"如超声系统’自动扫描连铸产品的圆锥形样品表面每个位置的夹杂物!"7G’分级热分解法"H I2’!不同氧化物夹杂在不同温度还原(如氧化铝基氧化物还原温度为7J88K或7)88K(耐火材料夹杂物还原温度为7@88K(总氧含量为每个加热步骤测出的氧含量之和!"7J’激光显微探针质谱分析法"B/--,’!用脉冲激光束照射每个颗粒(选择电离临界值之上最低激光强度值作为其化学状态特征光谱图!通过与标样比较(激光显微探针质谱分析的强度峰值与每个化学元素对应!"7L’M N射线光电子光谱法"M.,’!此法采用M N射线检测尺寸大于78F9的夹杂物化学状态!"7)’俄歇电子光谱法"/#,’!采用电子束检测夹杂物化学状态!"7+’光电扫描法!分析用其他方法分离出来的夹杂物的光电扫描信号(以监测其尺寸分布!"70’库尔特计数分析法!这种方法与B A-*/法相似(可检测电蚀法分离出的夹杂物尺寸分布!"7@’液态金属洁净度分析法"B A-*/’!这种方法用传感器在线直接检测钢液中的夹杂物!由于穿过空隙进入传感器的夹杂物颗粒能改变空隙断面的电导率(检测电导率的变化便可检测夹杂物!"E8’钢水超声技术!此法吸收超声脉冲反射信号(在线检测钢中夹杂物!E O E间接方法根据成本<时间要求和取样的难度(钢铁工业通常采用检测钢中总氧<吸氮和其他的间接方法测量钢的洁净度!E O E O7定氧钢的总氧含量是溶解氧和非金属氧化物夹杂结合的氧之和!用定氧传感器很容易测定溶解氧=1?(用脱氧元素"如铝’化学反应平衡热力学控制钢中的总氧!铝和氧反应平衡条件如下P>6Q R S>6Q"=/>?E=1?G’S%)E+08T U"R’VE8O L J"7’例如P70+G W"7)88K’时(RS7O8L X78%7G(如果=/>?S8O8G YZ8O8)Y(溶解氧=1?为"8[888G YZ8O888L Y’!由于溶解氧含量不是很多(可间接地测定钢中氧化物夹杂的氧含量(以其代替总氧含量!钢中大夹杂物占少数(且定氧用钢样尺寸太小"约E8Q’(样品内几乎无大的夹杂物(既使一个样品内有一个大夹杂物(由于读数异常地高(数据很可能大打折扣!因此(总氧含量实际上代表小型氧化物夹杂中的氧含量(而不是大型氧化物夹杂含量!然而(总氧含量低会降低大型氧化物夹杂存在的可能性(如图E所示!可见(总氧含量指标仍非常重要(且通常标志着钢的洁净度!如图G所示(检测到的钢水样内的总氧含量与产品的裂纹发生率明显有关!尤其是中间包取样成分标志着处理板坯的洁净度!如日本川崎钢公司要求中间包钢水样I O=1?低于8O88G Y的条\]^\钢洁净度的评定和控制"一’件下!可保证冷轧薄板供货免检"#$##%&’#$##((&为要求检验的临界值"#$##((&以上的炉次要改判)一些钢厂生产低碳铝镇静钢各工序钢中*+,-.控制水平如表%所示/表%空格部分意味着参考文献中无合适的数据0)图1钢中总氧含量和宏观夹杂之间的关系图%中间包内总氧含量与产品裂纹指数间的关系从表%可以得出下述结论2/30随着新技术的实现!低碳铝镇静钢中*+ ,-.含量逐年降低)例如!新日铁钢中*+,-.从345#年的#+##6&’#+##(&降低到344#年的#+##1&)/1078处理的钢水*+,-./#$##3&’#$##%&0比钢包气体搅拌*+,-./#$##%(&’#$##6(&0含量低)/%0随着工序的进行!*+,-.逐步降低!依次为2钢包#$##6&9中间包#$##1(&9结晶器#$##1&及板坯内#$##3(&)1+1+1吸氮检测表%国内外先进钢铁厂生产纯净钢各工序钢中全氧量:;3#<6&钢厂精炼方法钢水包中间包结晶器板坯时间美洲内陆钢公司6号=->?@>%#16133(344#阿姆克@A B B C D E F G H厂78I#’3#(3(’6#/1(03I+4’1%+J3443 K+L钢公司?F M N A H厂=-O真空脱气3%’353443北美某厂1#’%(1#’%#3#’3(3443 *A P Q D H公司8N M M A R F H厂1#’%#3443加拿大多法斯科厂?>S78343%3%+134413446 ?*T钢公司克力夫兰厂13’15344(阿特莱斯不锈钢厂气体搅拌%I’6(%#’%J344(美国UD A M E F H炼钢车间V M N W F<781%X3#11X31344(巴西K R A P A H N R厂3%344%欧洲芬兰劳塔鲁基拉赫钢厂6J X31%1%J35344%芬兰Y F D M Z N M厂/高碳钢0气体搅拌%11%1###德国V A C C A H[D M厂3#’3(3#\3(3446荷兰霍戈文艾莫伊登厂真空脱气]^]Y3(’%1_>钢1#’%#34463446法国索拉克V‘H Q A M Q厂78<V=1#’(#3445英钢联78a3#3446奥钢联林茨厂3I3446亚洲川崎制铁千叶厂786#1#34J4川崎制铁水岛厂Y*=/b c^N-:]C1-%0a1(/3+J0a%(/3+10a6#/#+J0a((344Id Y Y!传统787835344% d Y Y!78加喷粉78喷粉5344% d Y Y!传统T-V T-V%%+J344% d Y Y!T-V加喷粉T-V喷粉1(+3344% d Y Y京滨厂3号炉a1#3443新日铁8Ne Z A P N H厂1I34J4韩国浦项钢公司781(’%3a15a3#344%34433443台湾中钢公司?>S78a%#313446中国宝钢集团公司^]L<-=78351+(5#4%(513’1(6J+J3%+J’35+(3441344(中国武钢集团公司78S?>53’5%36+51##1注2/0内数据为平均值)fghf i鞍钢技术j1##6年第3期不同炼钢容器内!尤其是钢包和中间包"#钢中含氮量不同说明倒包过程吸氮$例如#%&’()*钢厂洁净钢生产要求从钢包到中间包吸氮上限为+,++-.$脱氧后#钢中溶解的氧含量低使其迅速吸氮#因此#通过检测吸氮#可以间接粗略检测吸氧$二次氧化导致的钢的洁净度和产品质量问题如图/01所示$值得注意的是#硫是减少吸氮和氧化的表面活性元素$图1吸氮和总氧含量与钢的质量指数的关系表1总结了几个钢厂生产低碳铝镇静钢时每道工序的吸氮情况#由表/01可以得出如下结论2 !-"通过采用新技术和改进操作#吸氮逐年降低$如法国索拉克钢公司敦刻尔克厂#中间包到结晶器钢水吸氮从-344年的+,+++3.降低到-335年的+,+++-.$!5"一般而言#钢包到结晶器钢水吸氮可控制在+6+++-.7+6+++/.#通过优化倒包操作可减少浇铸期间吸入的空气#将吸入空气控制在+6+++-.以下#保护浇铸对吸氮的作用将在下文讨论$!/"多数钢厂将低碳铝镇静钢的氮含量控制在+6++/.7+6++1.#主要靠炼钢转炉或电炉操作加以控制#但也受炉外精炼和保护浇铸操作的影响$表1国内外先进钢铁厂各工序钢中吸氮情况!89:;<=-+>1."钢厂工艺89:;时间多法斯科钢公司钢包?中间包中间包?结晶器中间包?结晶器中间包?结晶器@--,4+,/+,A5-335-33A 威尔顿钢公司钢包?结晶器中间包?结晶器17-+@A-33/前-33/后阿姆克钢公司阿什兰厂中间包?结晶器5-33/内陆钢公司1号B C D钢包?中间包/-33+美钢联费尔菲尔德厂钢包?中间包1E,A-33A-33A前法国索拉克钢公司敦刻尔克厂钢包?中间包中间包?结晶器钢包?中间包中间包?结晶器+,A7-,/-/3-33A-335-33A前-344墨西哥钢公司钢包?结晶器A-33F 德国迪林根厂钢包?中间包钢包?结晶器AA-33/-33/中国宝钢钢包?中间包-7A-33A中国武钢钢包?结晶器/,473,/-33A5,5,/溶解铝减少值的检测对低碳铝镇静钢而言#钢中溶解铝的减少意味着发生了二次氧化$然而#由于铝也能被炉渣二次氧化#所以检测溶解铝的降低值比检测吸氮精度低$5,5,1炉渣成分检测分析每项操作前后炉渣成分的变化#可检测出夹杂物被炉渣吸收的情况$另外#通过观测渣中痕量元素变化和夹杂物成分#可检测出每炉钢炉渣中夹杂物$5,5,A检测浸入式水口结瘤因结瘤引起的浸入式水口寿命缩短#一般说明钢水的洁净度低$众所周知#低碳铝镇静钢内少量G H5C/夹杂就能引起水口堵塞$连铸低碳铝镇静钢结瘤物典型成分为2G H5C/A-,E.#D&11.# I*C5,/.#J’C5-,1.#K L C+,F.$!待续"潘秀兰编译!编辑许平静"收稿日期25++/>+E>-5MNOM钢洁净度的评定和控制!一"。

钢材质量评估报告

钢材质量评估报告
概述
本报告旨在评估钢材的质量，并提供相关建议和意见。

我们通过对钢材的材质、制造工艺和性能进行综合分析，以确定其质量水平。

评估方法
我们采用了以下方法来评估钢材的质量：
1. 材质分析：对钢材的成分进行化学分析，以确定其是否符合相关标准和要求。

2. 物理性能测试：通过对钢材的硬度、强度、韧性等性能指标进行测试，以评估其机械性能。

3. 制造工艺检查：分析钢材的生产过程，检查是否存在制造缺陷或不良工艺现象。

评估结果
根据我们的评估，钢材的质量水平如下：
1. 材质：经过化学分析，钢材的成分符合相关标准和要求，具有良好的材料质量。

2. 物理性能：通过物理性能测试，钢材的硬度、强度和韧性均满足预期要求，具备良好的机械性能。

3. 制造工艺：通过制造工艺检查，未发现明显的制造缺陷或不良工艺现象。

建议与意见
基于以上评估结果，我们提出以下建议和意见：
1. 钢材质量良好，可以满足实际使用要求。

2. 在使用钢材时，应遵循相关的操作规范和安全措施，确保使用过程中的安全性和可靠性。

3. 定期进行钢材的检测和维护，以保证其长期稳定的性能。

请您参考以上评估结果和建议，合理运用钢材并确保相关的质量要求。

如有任何疑问或需要进一步的建议，请随时与我们联系。

感谢您对我们的信任和支持！
注意：本报告仅供参考，不对任何第三方负责。

本报告中的信息只针对具体评估对象，并不适用于其他情况。

检验钢铁成分的方法

检验钢铁成分的方法
检验钢铁成分的方法主要有以下几种：
1. 化学分析法：通过化学反应，将钢样品中的元素与特定试剂反应后，通过物理量的测量（如体积、质量、荧光等）来检测钢中各元素含量。

这种方法精度高、可靠性强，但需要长时间才能得到结果。

2. 光谱法：将钢样品加热至高温，使其发射出特定波长的光谱，通过测量光谱的强度和能量来检测钢中各元素含量。

常用的光谱法有光电子能谱、原子发射谱、荧光光谱等。

这种方法具有检测速度快、精度高、操作简单等优点，但需要设备较为复杂。

3. 分光光度法：通过测定被测物质的特定波长范围内的吸光度和发光强度，对该物质进行定性和定量分析的方法。

具有应用广泛、灵敏度高、选择性好，准确度高、分析成本低等特点，缺点是一次只能分析一个元素。

4. 滴定法：用一种标准浓度的试验试剂对溶液中所包含的金属成分进行测试，在金属中成分与试剂充分反应后，就可以使其达到最终的滴定终点。

该方法适用于含量在1%以上各种物质的测试。

此方法主要缺点是效率不高。

5. 原子光谱分析法：可以分为原子吸收光谱法和原子发射光谱法，是一种传统的分析金属材料成分的技术。

6. X射线荧光光谱法：大多数用来测定金属元素，也是一种常见的金属材料成分测定方法。

7. 电感耦合等离子体光谱法。

以上方法各有特点，可以根据具体情况选择适合的方法进行钢铁成分的检验。

钢洁净度的评定和控制

钢洁净度的评定和控制1前言市场对洁净钢的需求逐年增加，除了要求降低钢中非金属氧化物夹杂含量和控制其形态、化学成分及尺寸分布外，还要求降低钢中杂质元素(如：S、P、H、N、甚至C)和痕量元素(如：As、Sn、Sb、Se、Cu、Pb及Bi)含量。

表1为普通用钢内杂质元素对其机械性能的影响。

钢材中的夹杂物可引起许多缺陷，例如，美国国家钢公司Midwest厂低碳铝镇静钢发生边部裂纹，经鉴定，该裂纹是由脱氧和二次氧化产物Al2O3夹杂、来自中间包覆盖剂的铝酸钙和夹带的结晶器保护渣而引起。

纵向裂纹发生在带钢表面平行于轧制方向，裂纹可导致低碳铝镇静钢汽车板表面缺陷和可成型性问题，正如美国内陆钢公司4号BOF车间和国家钢公司大湖厂多项研究论文所述，钢中的铝酸盐夹杂物来自裹入结晶器的脱氧产物和复合非金属夹杂物。

钢的洁净度取决于钢中非金属夹杂物的数量、形态和尺寸分布，因钢种及其用途不同而定义不同，如表2所示。

由于大型宏观夹杂对钢的机械性能危害最大，其尺寸分布非常重要。

据报道，1kg典型的低碳铝镇静钢含107～109个夹杂物(其中，仅含80～130Lm夹杂物400个，130～200Lm夹杂物10个，200～270Lm 夹杂物少于1个)。

显然，检测少量大型夹杂物是非常困难的。

尽管大型夹杂物在数量上比小型夹杂物少得多，但其总体积分数可能较大，有时一个大型夹杂物能引起整个一炉钢的灾难性缺陷。

因此，洁净钢不仅要控制钢中夹杂物平均含量，而且还要避免夹杂物尺寸超过对产品有害的临界尺寸。

由此，表2中列出了许多钢材对夹杂物最大尺寸的限定值。

夹杂物尺寸分布的重要性在图1中得到了进一步解释。

测试结果表明，大于30Lm的夹杂物由钢包内的1.61×10-4%降到中间包的0.58×10-4%。

因此，尽管钢包内钢水总氧含量稍高且夹杂物总量较多，中间包内的钢水还是较洁净的。

图1钢包和中间包内Al2O3夹杂物尺寸分布非金属夹杂物来源很多，包括：(1)脱氧产物。

钢的纯净度评测及其控制

鉴于钢中如存在超量的残余金属元素，会造成晶间偏析(intergranular segregation)、有害析出物和其它一些问题。

目前，在钢的生产过程中为了克服钢中残余元素造成的危害，尤其是电炉炼钢，通常采用严格控制废钢的种类和用量。

近年来世界各国普遍采用高炉铁水、直接还原铁、海绵铁、碳化铁或其它相对纯的铁来替代废钢，旨在降低钢中残余元素含量。

从钢中残余元素角度讨论钢纯净度问题近年来已有不少相关研究的报道和论文发表。

我们今天主要讨论钢厂普遍存在，大家又十分关注并想得到解决的问题：〈低碳铝镇静钢氧化物夹杂对其纯净度的影响〉。

纯净钢

纯净钢(clean steel) 含非金属夹杂物和气体很少的钢，或者说含氧、硫、磷、氢、氮5种有害元素很少的钢。

非金属夹杂物对钢质量有很大害处，含有夹杂物可说是钢不清洁，非金属夹杂物的大小和形态是评吹chuj价钢的洁净度的标志。

氧、硫、磷、氢、氮是钢中的杂质，含量多的钢被认为是不纯的。

研究证明，钢材中发现的非金属夹杂物大多是在钢液凝固时有害杂质元素偏析浓缩而与金属元素结合形成的。

当然有些有害元素除生成夹杂物之外还有其他危害作用。

但总的看来，非金属夹杂物的数量或5种有害元素的含量水平都可以代表钢的纯净度。

20世纪80年代初期，钢的纯净度水平在100t熔炼炉规模上已达到氧、硫、磷、氢、氮5元素的浓度总和为0．005％(5010-6)，其中[H]≤0．710-6，[N]≤1510-6，[O]≤1010-6，[P]≤1510-6，[s]≤510-6。

对于低碳的软钢，碳含量可达到2010-6以下。

钢中非金属夹杂物的形态和尺寸分布比含量多少更为重要。

随着炼钢工艺过程使用废钢比例的增大，钢中混入的有色金属元素也增多起来，特别是铅、铋、砷、锑、锡5种痕量元素也成为生产纯净钢应该注意的问题。

由于它们含量都是10-6级，凝固后多偏聚在晶界上，往往对钢的性能有很大危害。

但分析这样微小浓度的仪器缺乏，在经常生产中很少去分析它们，还难以对它们的影响作出定量判断，因而也还没有一个纯净与不纯净的明确界限。

纯净钢是一个相对的概念，它的确切定义一直是变动的。

纯净与否往往取决于观察者的判断。

有些钢在50年代算纯净的，到了80年代就不算纯净了。

对于一般用途的钢，50μm大小的夹杂物可允许存在，而对于精密轴承就不允许了。

因此需根据对钢材性能的不同要求，订出钢的纯净度的合理指标，以便经济合理地生产和使用优质钢材。

纯净钢生产是通过各种设备和工艺手段不断净化、提纯优化的过程。

目前在大规模生产纯净钢的生产流程上采用了许多先进技术，包括铁水预处理、转炉炼钢、挡渣出钢、炉外精炼和连铸等工艺环节。

SEP1927锻轧钢棒纯净度超声水浸测定方法

锻轧钢棒纯净度超声水浸测定方法1．适用范围本标准适用于锻轧钢棒自动超声水浸检验，不适用于奥氏体粗晶钢，适用于具有简单几何形状的固体材料（方和圆等）直径或边长范围20~100mm,边界区域检测扫查覆盖大于40mm。

作为一个比较式的检验方法，超声波检测可通过组成不连续的位置、尺寸、伸展和频度来得出结论，利用探头发出的垂直纵波的回波技术，沿着易损处实施检测，对组织的纯净度做出评定。

本标准规定了所用检测设备和试样的技术要求，包括检测缺陷的体积和灵敏度的等级评定尺度。

2．参考标准本标准也包含其他最新标准内容，参考标准在文中适当位置被引用并列于附加目录中，最新标准包括即将发放应用的新标准。

3．定义标准中的术语，在标准DIN EN 1330—4中给了定义。

4．协议本部分关于超声检测在技术咨询或技术协议时应在用户和生产制造商之间所达成的一致意见。

a)进行超声检测的产品应在状态“C”或“L”时进行。

(参见第6部分)b)灵敏度等级。

(参见第8.4部分)c)检测体积。

(参见第9部分)d)评价。

(参见第11部分)例如：C—2—C表示该批次产品检测体积C=5dm3,灵敏度等级2，可信度应由具体的详细基础条件来说明。

5．人员资格检验人员必须是符合DIN EN 473标准要求取得资格者。

6．检测样品准备和检测时间的选择试样准备和检测时间的选择可分为两类，分别是过程中检测称为“L”和最终检测称为“C”，试样必须是简单几何形状（方和圆等），样品检测区域的表面不能对检测结果造成影响，具体要求应符合6.1和6.2部分的规定。

6.1最终处理“C”测试要有针对性，试样可以是连铸或模铸，可以是锻造、轧制的，成型阶段至少有4个要素。

例如：从一个最初为240×240mm的铸坯锻造成95×95mm的方，这一过程是6.4个要素。

为了符合检测灵敏度的要求，可以在表面处理前进行必要的热处理，公差尺寸应是5或符合ASTME112—96标准。