控制钢中氢含量的工艺措施
高强度钢氢脆敏感性的研究及预防措施
高强度钢氢脆敏感性的研究及预防措施高强度钢的应用越来越广泛，但它也面临着一系列的问题，其中之一便是氢脆敏感性。
在一些极端应力和环境条件下，高强度钢易发生氢脆破裂，给工业生产和生命安全带来极大风险。
因此，高强度钢氢脆敏感性的研究及预防措施势在必行。
首先，我们来了解一下高强度钢。
高强度钢具有较高的抗拉强度和屈服强度，具有出色的耐磨性、耐冲击性和耐蚀性能，被广泛应用于航空航天、汽车、建筑和船舶等领域。
高强度钢的强度是通过合金元素的添加和热处理等方法来实现的。
与常规钢相比，高强度钢中的碳含量较低，但添加了铬、镍、钛等元素，这些元素可以产生固溶强化、沉淀强化、细化晶粒等效应，提高钢材的耐久性和强度。
然而，高强度钢在制造和使用过程中，容易受到氢原子的侵入和影响，造成氢脆敏感性。
氢脆敏感性是指在存在氢原子的环境中，钢材的延展性和韧性降低，易发生裂纹和断裂，导致钢材失效。
氢脆的成因主要是氢原子的吸附和渗入钢材中，与其中的组织和缺陷进行作用，使得纤维细致度减少，组织变得松散不结实，从而强度降低、脆性增加。
如何解决高强度钢的氢脆敏感性问题呢？有以下几方面的预防措施：1.制造工艺上采取相应措施。
要采取严格的生产控制和检验过程，确保钢材的质量安全，并且应该尽可能避免氢原子的吸附和渗入。
这可以采用氢化物还原、较低温度及时间的热处理、尽量减少钢材表面的腐蚀等方法。
2.合适的金属成分控制。
要充分考虑合适的金属成分控制，特别是考虑镍和其他合金元素的添加浓度，并论证其对氢脆性的影响。
镍可以增加钢中的弛豫化时间，减缓氢原子的扩散和聚积，而碳量过高则会增加氢强化现象。
3.应用进化材料。
利用先进的进化材料研发高强度钢，以改善其氢脆敏感性。
在界面纳米化、金属非晶化及生物仿生等领域，已经有了很多有希望的成果，可以参考和借鉴，并结合实际应用需求进一步改进。
4.进行物理和理论实验。
通过理论计算和模拟实验，分析原因和影响因素，确定可行的改进方案。
LF精炼过程钢中硫、磷、氮、氧含量控制
LF精炼过程钢中硫、磷、氮、氧含量控制作者：钱丹丹陈志月闫若璞来源：《中国科技博览》2016年第07期[摘要]将转炉、平炉或电炉中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程，也叫“二次炼钢”。
炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。
初炼：炉料在氧化性气氛的炉内进行熔化、脱磷、脱碳和主合金化。
精炼：将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫，去除夹杂物和进行成分微调等。
这样将炼钢分两步进行，可提高钢的质量，缩短冶炼时间，简化工艺过程并降低生产成本。
[关键词]LF精炼脱硫脱磷氮、氧含量 s非金属夹杂物中图分类号：U231.92 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）07-0277-011.引言：钢材的质量及性能是根据需要而确定的，不同的需要，要有不同的元素含量。
硫；是钢中的有害杂物，含硫较高的钢在高温进行压力加工时，容易脆裂，通常叫做热脆性。
磷；能使钢的可塑性及韧性明显下降，特别的在低温下更为严重，这种现象叫做冷脆性。
通常情况下，氮被视为钢中的有害元素，而氧元素主要以氧化物系非金属夹杂物的形式存在于钢中。
减少LF 炉精炼工艺过程钢液增氧、去除钢中氢含量是生产优质钢的关键环节。
此外，控制钢中夹杂物是提高钢材使用性能的有效途径。
2.转炉LF精炼脱硫与脱磷2.1脱硫2.1.1脱硫方法硫是钢中的长存元素之一，它会使大多数钢种的加工性能和使用性能变坏，因此除了少数易切削钢种外，它是需要在冶炼中脱除的有害元素。
硫在钢中以[FeS]形式存在，常以[S]表示。
钢中含锰高时，还会有一定的[MnS]存在。
目前炼钢生产中能有效脱除钢中硫的方法有碱性氧化渣脱硫、碱性还原渣脱硫和钢中元素脱硫三种。
2.1.2 脱硫影响因素脱硫影响因素与碱性氧化渣脱硫不同，LF碱性还原渣脱硫反应方程式为：[FeS]+（CaO）=（CaS）+（FeO）（1） [MnS]+（CaO）=（CaS）+（MnO）（2）由于钢中的[S]大部分以[FeS]形式存在，因此脱硫反应主要以式（1）为主。
钢氢含量测量
钢氢含量测量钢材中的氢含量测量是一个重要的工艺环节，对于保证钢材质量和使用性能具有关键作用。
本文将介绍钢氢含量测量的原理、方法和应用。
一、钢氢含量测量的原理钢材中的氢含量会对其强度、韧性、脆性等性能产生重要影响，因此需要对钢材中的氢含量进行准确测量。
钢氢含量测量的原理主要基于氢气在钢材中的扩散和释放过程。
当钢材中存在氢气时，氢气会通过扩散进入钢材内部，并在应力作用下造成氢脆。
因此，通过测量钢材中的氢含量可以评估钢材的抗氢脆性能。
1. 氢脆试验法：这是一种常用的测量钢氢含量的方法。
该方法通过将钢材暴露在一定条件下，利用氢气的扩散和释放过程来评估钢材的抗氢脆性能。
常用的氢脆试验方法包括氢致开裂试验、氢脆敏感性试验等。
2. 氢解吸法：该方法通过测量钢材中氢气的解吸过程来评估钢材的氢含量。
常用的氢解吸方法有热解吸法、电解吸法等。
这些方法都是基于钢材中的氢气在一定条件下的解吸特性来进行测量。
3. 氢扩散法：该方法通过测量钢材中氢气的扩散过程来评估钢材的氢含量。
常用的氢扩散方法有电化学氢扩散法、氢扩散系数测定法等。
这些方法都是基于钢材中的氢气在一定条件下的扩散特性来进行测量。
三、钢氢含量测量的应用钢氢含量测量在钢铁行业中具有重要应用价值。
主要包括以下几个方面：1. 钢材质量控制：通过测量钢材中的氢含量，可以评估钢材的抗氢脆性能，从而控制钢材的质量。
这对于保证钢材的使用性能和延长使用寿命具有重要意义。
2. 工艺优化：钢氢含量测量可以帮助钢铁企业优化生产工艺。
通过测量不同工艺条件下的钢氢含量，可以评估工艺对钢材氢脆性能的影响，从而优化工艺参数，提高钢材的质量和性能。
3. 产品开发：钢氢含量测量可以为新产品的开发提供参考依据。
通过测量不同材料组成和处理工艺下的钢氢含量，可以评估材料的适用性和性能，为产品开发提供重要参考。
4. 故障分析：钢氢含量测量可以帮助企业进行故障分析和质量问题的解决。
通过测量故障产品的氢含量，可以确定是否存在氢脆问题，从而找出故障原因并采取相应措施进行改进。
熔敷金属中扩散氢测试方法
在焊接过程中，应合理选择焊接工艺参数，如焊接电流、电压和焊接速度等。这些参数的选择将直接影响氢在熔 敷金属中的溶解和扩散行为。通过调整这些参数，可以有效地控制扩散氢的含量，从而降低熔敷金属中的扩散氢 含量。
对熔敷金属进行后处理
要点一
总结词
对熔敷金属进行后处理是控制其扩散氢含量的有效方法之 一。通过适当的后处理，如热处理、真空除氢等，可以降 低熔敷金属中的扩散氢含量，提高其质量。
通过优化焊接工艺和后处理措施，提高焊接接头的抗氢脆性能和整体性能稳定性。
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03
熔敷金属中扩散氢的影响因素
温度的影响
01
温度越高，氢在熔敷金属中的溶 解度越大，扩散速度越快。
02
温度变化会影响氢的扩散行为， 进而影响扩散氢的测试结果。
熔敷金属成分的影响
不同成分的熔敷金属对氢的吸附能力 和扩散速度不同。
合金元素的存在可能会影响氢的扩散 行为，进而影响测试结果。
焊接工艺参数的影响
焊接电流、电压、焊接速度等工艺参数会影响熔敷金属中氢 的含量和分布。
焊接工艺参数的选择和优化对于控制熔敷金属中扩散氢的含 量至关重要。
04
熔敷金属中扩散氢的控制措施
选用低氢焊接材料
总结词
选用低氢焊接材料是控制熔敷金属中扩散氢含量的有效措施之一。低氢焊接材料中的含 氢量较低，可以减少焊接过程中氢的溶解和扩散，从而降低熔敷金属中的扩散氢含量。
熔敷金属中扩散氢测试方法
汇报人：文小库 2023-12-29
目录
• 熔敷金属中扩散氢的来源 • 熔敷金属中扩散氢的测试方法 • 熔敷金属中扩散氢的影响因素 • 熔敷金属中扩散氢的控制措施 • 熔敷金属中扩散氢的未来研究
氢脆的避免消除措施
金属材料的两种经常有关而又有别的被破坏（或断裂）的现象。
目前，由延迟断裂氢脆引发的弹性紧固件断裂自然是一个严重的产品质量问题，人们可以采取各种技术来减少和预防弹性紧固件的氢脆问题。
1．材料缺陷的影响
弹性紧固件材料表面缺陷对电镀锌的有害影响是不容忽视的，比如钢板表面轻微裂纹折叠、斑痕蚀坑夹杂和超过允许深度的脱碳层，都会对弹性紧固件镀锌产生十分有害的影响，压弯成型不当造成表面插划伤，局部应力集中等都会有不良影响。
⑶应选择氢脆性较小的镀锌电解液，一般而言，氯化物型镀锌电解液相对析氢较少，产生氢脆的可能性也小；而氰化物镀锌电解液析氢、渗氢较多，产生氢脆的机率也较大。
⑷采用有效的驱氢工序驱散渗氢，减少氢脆应力。驱氢温度一般为190-230℃，驱氢时间6-8h。在电镀锌后钝化前2h内进行，停留时间越短越好。
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2．热处理工艺的影响
热处理工艺对弹性紧固件电镀锌后的氢脆是有较大影响的，若硬度≥45HRc时，均会诱发或导致弹性紧固件断裂。
在确保热处理技术参数的前提下，选择适宜的加热温度，合理的加热时间，充分予以回火。以最大限度地消除组织应力和热应力，避免其有害影响。淬火加热时应严防氧化和脱碳，网带炉碳势控制在0.60%-0.70%,盐浴炉必须认真脱氧捞渣,进行硬度检测时,严格注意表面层造成硬度虚假现象，使硬度測试值失真。一般应控制在42-44HRc为佳，不要超过45HRc。
(1)
式中α为形状因子,可从断裂力学手册中查到。裂纹深度（a）的扩展速度(da／dt)随KI的变化,一般有图3所示的三阶段的关系，依据Ⅱ阶段的da／dt以及（1）式,可以估算寿命。
材料连接原理范围后答案
材料连接原理范围后答案1.焊接的定义？焊接与机械连接各有何特点？（简08）P1答：焊接是通过加热或加压（或两者并用）使两个分离表面的院子达到晶格距离，并形成金属键而获得不可拆接头的工艺过程。
机械连接技术是指用螺钉、螺栓和铆钉等紧固件将两分离型材或零件连接成一个复杂零件或不见的过程。
相互间的连接是靠机械力来实现的，随机械力的消除接头可以松动或拆除。
2.试从理论上简述怎样才能实现焊接过程？采用什么工艺措施才能实现焊接？（简11）P2答：理论上当两个被连接的固体材料表面接近到时，就可在接触表面上进行扩散再结晶等物理过程从而形成键合达到冶金连接的目的。
措施：（1）对被连接的材质施加压力；（2）对被连接材料加热（局部或整体）3.焊接热源有哪些共同要求？描述焊接热源主要用什么指标？(简05.07.09）P6答：要求：能量密度高、快速实现焊接过程、得到高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。
主要指标：最小加热面积、最大功率密度和正常焊接规范条件下的温度。
4.试简述焊接热过程的特点？（简06.10）P74答：加热温度高；加热速度快；高温停留时间短；自然条件下连续冷却5.焊条药皮的作用？P22答：保护作用；冶金作用；改善焊接性6.焊条工艺性能？P22答：焊接电弧的稳定性；焊缝成形；全位置焊接性；飞溅；脱渣性；焊条的熔化速度；药皮发红的程度；焊条发尘量。
7.药芯焊丝特性？答：（1）熔敷速度快，生产效率高（2）飞溅小（3）调整熔敷金属成分方便（4）综合成本低8.烧接焊剂特点？答：优点：（1）烧结焊剂的合金成分灵活性很强；（2）烧结焊剂可以有效降低焊接过程中的氧化烧损情况；（3）烧结焊剂具有良好的焊结工艺性能；（4）烧结焊剂比重小（5）生产过程环保节能、易输入便于回收。
缺点：（1）对焊接参数比较敏感（2）影响化学成分均匀性（3）吸湿性强易受潮，使用前必须严格烘干。
9.试分析说明钛钙型（J422）焊条与碱性低氢型（J427）焊条，在使用工艺性和焊缝力学性能方面有哪些差别？答：其他工艺性能如全位置焊接性，融化系数等差别不大。
氢脆发生的主要原因和防止措施
氢脆发生的主要原因和防止措施结构钢材因其高性能和抗腐蚀的特性，一直是重要的建筑材料。
近年来由于技术进步，结构钢材应用越来越广泛，也在提高质量和性能方面取得了显著进展。
然而，由于结构钢材表面受到腐蚀损伤，存在着氢脆的危险，此类建筑结构有时会发生爆裂。
本文将详细介绍氢脆发现产生的原因和相应的预防措施。
氢脆作为一种特殊的界面断裂破坏性，是由于结构钢材表面上的低碳区环境下腐蚀和断裂破坏形成的，从而造成结构钢材的自身强度，硬度，弹性和断裂抗拉强度等微观结构发生变化，而受碳素含量低的结构钢材影响最大。
浅表结构钢材的氢脆发生在三个基本的过程中：氢的析出过程，应力集中和结构变化过程。
氢的析出过程在碱性或酸性条件下，电解、侵蚀和其他方式释放外界氢原质，使表面钢材中的化学缺陷（低碳区）中吸收这些氢原质，由此产生化学成分性介质王背景下形成的高应力应激（称为应力集中过程），这样就会引起材料的结构和性能变化，从而改变材料的断裂行为。
因此，从这些现象来看，外部环境的背景、热处理表面质量的控制等决定了结构钢材低碳区的氢脆风险。
预防氢脆发生在准备和涂层工艺程序中很重要。
首先，在制造过程中严格控制钢材的化学成分，减少材料中的低含量区，并且应尽量使用中低碳钢材，因为它更加坚韧，不易产生脆性。
其次，热处理的表面质量也很重要。
结构钢材应进行适当的热处理，以减少钢材表面质量，提高抗拉强度和弹性。
最后，进行正确的涂层处理可以提高材料的腐蚀防护效果。
可以使用结构钢材的密封涂层来对表面施加保护层，确保材料的抗氧化性，防止氢脆的发生。
总之，氢脆是造成结构钢材爆裂的主要原因，如何有效防止氢脆发生，是大家关心的问题，需要从准备工艺和涂层工艺着手，从而达到预防氢脆发生的目的。
2. 炼钢过程中氢和氮的控制
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Solubility of nitrogen in liquid iron alloys at 1600 oC 氮在1600℃液态铁合金中的溶解度
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Analytical tolerances (%) at AM IH #2 SP
Element Nitrogen Sulfur Range < 0.0050 < 0.005 0.005 - 0.007 0.007 - 0.010 0.010 - 0.020 < 0.050 0.05 - 0.40 .01 - .10 .10 - .20 .20 - .50 ARL Spectrometer ( 3 s ) 0.0015 ( LECO 0.0009 ) 0.0007 0.0010 0.0012 0.0018 0.0027 0.007 0.0052 0.009 0.015
6
0 2
4
6
8 10 12 14
Source of hydrogen 氢的来源
• Hydrogen 氢气 • Moisture 水分 Scrap 废钢 Lime 石灰 Ferroalloys 铁合金 Coal 煤 Gases – O2, N2, Ar 气体 - 氧气，氮气，氩气 Ladle and tundish fluxes and refractory 钢包和中间包保护渣和耐材 Mold powders 结晶器保护渣 Atmosphere 空气
Control of H in Steelmaking 煉钢过程中氫的控制
蔡焕堂
Hunan Valin Steel Company
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Problems associated with H2 in steel
炼钢中与氢相关的问题
钢铁冶炼中炼钢精炼过程技术研究
钢铁冶炼中炼钢精炼过程技术研究随着现代工业的高速发展，钢铁冶炼技术也在不断进步。
其中一个关键的环节就是炼钢精炼。
炼钢精炼是指在钢铁冶炼过程中使用一系列工艺和装置对钢水进行深度处理，以满足不同的用途和要求。
本文将对炼钢精炼的过程技术进行研究和探讨。
一、炼钢精炼的基本原理炼钢精炼是通过对钢水进行一系列的物理和化学反应，去除其中的杂质、减少气体含量、调整化学成分以及提高纯度、均匀性和流动性，最终得到高品质的钢材。
其基本原理主要包括以下几个方面：1、去除杂质：钢水中可能含有一些杂质元素，如硫、氧、氮、磷等，这些杂质会对钢的物理和化学性质产生影响，因此需要采用相应的工艺措施去除。
2、减少气体含量：钢水在冶炼和转运过程中容易吸收和固定一定量的氢、氧、氮等气体，这些气体会在钢水冷却时析出，形成气泡和夹杂物，从而对钢材的品质造成影响。
因此通过钢水表面喷镇静剂、开放式、半封闭式降温等方式将气体从钢水中逐步排除。
3、调整化学成分：对于不同产出要求的钢材，需要采用相应的方法调整化学成分以达到要求。
常见的方法包括脱碳、添加合金等。
二、常见的炼钢精炼工艺和装置1、离子交换技术离子交换技术是一种采用离子交换树脂作为中介介进行物质分离和交换的方法。
在炼钢精炼过程中，离子交换树脂可用于去除钢水中的杂质元素，如硫、氧、氮等，并同时添加某些元素以满足特定的生产要求。
该技术具有反应速度快、操作简单、除杂彻底等优点，但其成本较高。
2、质量浓缩方法质量浓缩是通过将钢水在容器中进行煅烧和还原反应达到调节钢水化学成分的目的。
常见的方法有爆炸氧化和闪蒸。
爆炸氧化法是将氧气喷入钢水中进行氧化反应，从而达到脱贫的目的。
闪蒸法是利用闪蒸速度较快的特点，为钢水提供高速流动条件，从而将氧吹入钢水中。
这两种方法操作简便且效果显著。
3、离子渗透法离子渗透法是一种基于离子在电场中移动的渗透技术。
在钢水中加入例如Na2CO3、NaCl等的导体盐，利用其离子在电场中移动的特性，引导亚铁离子向阳极方向转移，形成Fe2O3氧化物，从而去除杂质元素。
镀锌去氢工艺
镀锌去氢工艺主要包括以下步骤：
1. 零件清洗：清除零件表面的污垢和油脂，以保证镀层的附着力和防锈性能。
2. 酸洗：去除零件表面的氧化皮和锈迹，以露出金属基体。
3. 镀锌：在零件表面镀上一层锌，以提高零件的耐腐蚀性。
4. 去氢处理：将零件在高温下加热，以去除吸附在金属表面的氢。
氢会导致金属脆化，降低材料的力学性能，特别是对于高强度钢等材料，去氢处理是必要的。
5. 冷却：将零件冷却至室温。
此外，具体工艺可能因零件的材料、尺寸、形状、用途以及生产规模而有所不同。
为了确保工艺的可靠性和有效性，建议在实际生产中与专业技术人员进行详细讨论和验证。
转炉钢中h n o 的含量
转炉钢中H、N、O的含量一、引言转炉钢是指通过转炉炼钢法生产的钢种，具有低碳、低硫、低磷等优点，广泛应用于建筑、机械、汽车、船舶等领域。
在转炉钢的生产过程中，氢（H）、氮（N）和氧（O）是重要的杂质元素，对钢的性能产生重要影响。
本文将对转炉钢中H、N、O的含量及其影响因素进行深入探讨，旨在为控制转炉钢的质量提供理论支持。
二、H、N、O在转炉钢中的存在形式在转炉钢中，H、N、O主要以溶解状态存在，形成如NH₃、OH⁻、H₂等化合物，另外还有一些以固态氧化物形式存在的杂质。
这些杂质元素在钢中的存在形式和含量受到炼钢原料、冶炼工艺和操作条件等因素的影响。
三、转炉钢中H、N、O的含量及影响因素1.氢（H）的含量及影响因素：转炉钢中的氢含量一般在0.001%~0.005%之间。
氢的主要来源是炼钢原料中的水分和空气中水蒸气的冷凝。
此外，钢铁料中的含碳物质也是氢的来源之一。
为降低转炉钢中的氢含量，应严格控制炼钢原料的水分，并加强炉气氛围的保护，避免空气中的水分进入炉内。
2.氮（N）的含量及影响因素：转炉钢中的氮含量一般在0.002%~0.01%之间。
氮的主要来源是炼钢原料中的含氮物质和空气中的氮气。
氮在高温下易溶于钢液中，难以去除。
为降低转炉钢中的氮含量，应选用低氮原料，如低氮生铁、低氮废钢等。
同时，加强炉气氛围的保护，减少空气中的氮气进入炉内也是重要的措施。
3.氧（O）的含量及影响因素：转炉钢中的氧含量一般在0.001%~0.01%之间。
氧的主要来源是炼钢过程中空气中的氧气和水蒸气与钢液反应产生的氧化物。
为降低转炉钢中的氧含量，应加强炉气氛围的保护，减少空气中的氧气和水蒸气进入炉内。
同时，采用合适的造渣工艺和脱氧合金化工艺也是重要的措施。
四、H、N、O对转炉钢性能的影响H、N、O等杂质元素对转炉钢的性能产生重要影响，主要表现在以下几个方面：1.力学性能：H、N、O等杂质元素会降低转炉钢的强度和韧性，特别是对于高强度级别钢材的影响更为显著。
钢结构焊接工艺常见质量通病及控制措施
钢结构焊接工艺常见质量通病及控制措施在钢结构的制作过程中，焊接是其中一个关键的工艺。
尽管焊接是一个普遍采用的工艺，但仍然存在许多质量通病，例如裂纹、气孔、结构变形等。
在一个钢结构项目中，如果焊接制造不合格，这将会导致安全问题以及质量问题。
因此，钢结构焊接必须保证质量。
本文将讨论钢结构焊接工艺中的常见质量通病及控制措施。
裂纹裂纹是钢结构焊接的一个常见质量通病。
裂纹的主要原因是其焊接热影响区（HAZ）处的钢材变形和塑性变形，这会导致 HA Z出现冷裂纹和热裂纹。
这些裂纹不仅会导致制造不合格，还会降低钢结构的强度和稳定性。
针对裂纹的控制措施如下：•采用低氢电极，以降低氢的含量；•加强热控制，特别是对于材料的前热和焊接后的加热和冷却过程；•合理的焊接顺序和技术参数，避免过度的热影响区；•采用预加热的方法。
气孔气孔是钢结构焊接的另一个常见质量通病。
气孔的主要原因是焊接时的不良金属熔融和氧化还原反应。
这些小气泡将会形成焊接孔，而且加强了通孔的形成。
正确的焊接控制和维护，可以有效地控制气孔的生成：•采用良好的流体力学和电极加料控制；•避免油脂、腐蚀物和表面水分的污染；•加强预热、后热和热处理；•采用自动化焊接方法，以降低人为因素对气孔的影响。
结构变形钢结构焊接时，由于热的影响，容易导致结构变形。
在钢结构焊接制造过程中，因为需要保证钢材的尺寸精度和方向性，因此要控制结构变形。
以下是针对钢结构焊接时结构变形的控制措施：•提供适当的支撑设备，保证焊接质量；•聚焦于焊接顺序和技术参数；•采用较低的焊接电流和速度，进行轮廓加热；•加强热处理。
焊接脆化焊接脆化是钢结构焊接的一个常见质量通病。
焊接脆化的主要原因是钢材的化学成分和焊接的工艺参数不稳定。
这种焊接脆化是不允许存在的，因为它在使用中会逐渐变得更脆弱而最终断裂。
所以，针对焊接脆化的控制措施如下：•采用标准的焊接工艺，以保证焊接质量；•自动焊接方法；•选择具有补偿效应的材料，以提高焊接质量；•注意加工和设备维护，防止钢材的表面氧化。
预防螺钉氢脆的措施
预防螺钉氢脆的措施预防螺钉氢脆的措施什么是螺钉氢脆？螺钉氢脆，也被称为氢脆现象，是指在制造和使用过程中，由于吸收过多的氢气导致金属材料发生脆裂的现象。
这种脆裂往往会给螺钉的性能和使用安全性带来严重影响。
措施一：选择合适的材料•选择低含氢合金钢：低碳合金钢和不锈钢是常用的螺钉材料，因其含有较少的氢元素，能够有效减少氢脆的发生。
•避免使用高硬度材料：高硬度材料容易吸收氢气，增加螺钉氢脆的风险。
措施二：控制加工工艺•严格控制热处理工艺：热处理是制造螺钉的重要环节，过高的热处理温度和过长的保温时间都会增加螺钉吸氢的可能性。
•控制表面处理工艺：表面处理可以有效提高螺钉的耐蚀性和抗氢脆性，采用适当的表面处理方法能够减少螺钉的吸氢量。
措施三：改进使用环境•控制湿度：螺钉在高湿度环境下容易吸收氢气，因此，避免螺钉暴露在潮湿的环境中能够有效预防螺钉氢脆的发生。
•控制温度：高温环境也有可能加速螺钉吸氢的速度，因此，在使用中尽量避免将螺钉暴露在高温环境中。
措施四：正确的存储和包装•妥善存放：螺钉在存放时应注意避免潮湿和高温环境，选择干燥、通风、温度适宜的存放位置。
•适当包装：螺钉在运输和储存过程中，合理选择包装材料和方法，以减少螺钉吸收环境中的氢气。
措施五：加强质量控制•严格的原材料检测：确保所采购的原材料符合相关标准要求，减少原材料带入的杂质和氢元素。
•检测螺钉质量：采用非破坏性检测方法，如超声波检测、射线检测等，及时发现螺钉的氢脆问题，以防止出现安全事故。
以上是预防螺钉氢脆的一些常见措施，希望能对您的创作提供一些参考和帮助。
措施六：加强员工培训和意识教育•提高员工的材料知识和质量意识：通过培训，让员工了解螺钉氢脆的危害和预防措施，引起他们对质量的重视，从而确保制造过程中的每一个环节都符合标准要求。
•加强安全意识：教育员工在使用螺钉时要遵循规范操作程序，定期检查螺钉质量，及时报告和处理存在问题的螺钉，以确保使用的螺钉符合安全要求。
高速工具钢的高温氢脆行为及预防措施
高速工具钢的高温氢脆行为及预防措施高速工具钢是一种常用的金属材料，广泛应用于制造切削工具、模具、轴承等领域。
然而，在高温环境下，高速工具钢可能会出现高温氢脆现象，造成材料的失效和事故发生。
本文将探讨高速工具钢的高温氢脆行为以及预防措施。
高温氢脆是指在高温下，材料由于吸收了氢气而失去韧性和强度的现象。
高速工具钢中的碳化物、氮化物等晶格缺陷是氢气吸附的理想位置，因此高速工具钢对高温氢脆非常敏感。
首先，高速工具钢的高温氢脆行为可以通过在高温下进行氢脆试验来研究。
实验表明，在高温条件下，高速工具钢容易发生氢脆现象，并且在氢气浓度较高的情况下，其氢脆性能更为显著。
此外，高速工具钢的晶界也是氢脆的敏感区域，晶界的存在增加了其氢脆性。
那么，如何预防高速工具钢的高温氢脆呢？以下是几种常用的预防措施。
首先，控制氢气的来源和含量是最基本的预防措施之一。
在高温工作环境中，尽量避免接触含有氢气的介质，如氢气、水蒸汽等。
如果无法避免，应采取措施降低氢气的含量，例如通过氢气的去除或者替代使用其他介质。
其次，提高高速工具钢的抗氢脆性能也是一种重要的防范措施。
可以通过改变材料的成分和热处理工艺来提高其抗氢脆性。
例如，选择具有较好的稳定性的碳化物和氮化物相，适当增加合金元素的含量，合理控制材料的加热、保温和冷却过程等。
此外，加强材料的表面保护也是必要的。
采用镀层、覆盖层或者淬火和回火处理等方法，都可以提高高速工具钢的表面硬度和耐腐蚀性，从而减少了氢气的吸附和腐蚀。
实施有效的质量控制和监测也是预防高温氢脆的重要手段。
通过对高速工具钢材料的性能检测和工艺参数的监测，可以及时发现问题并采取相应的纠正措施。
同时，建立有效的质量管理体系，规范化生产操作，确保产品的质量和安全性。
综上所述，高速工具钢的高温氢脆是需要引起重视的问题。
通过了解高温氢脆的行为规律，并采取相应的预防措施，可以有效地减少高温氢脆的发生，提高高速工具钢材料的性能和可靠性。
焊缝渗氢方法
焊缝渗氢方法
焊缝渗氢是一种在焊接过程中减少氢气含量的方法，以下是焊缝渗氢的几种方法：
1. 预热法：焊前对母材预热，以降低氢的扩散速度，减少氢的溶解度，从而减少焊缝中的氢含量。
2. 后热法：焊接结束后，立即将焊件加热到200℃-400℃，保温一定时间，使焊缝中的氢充分逸出。
3. 回火处理法：焊接结束后，将焊件加热到适当的温度，保温一定时间，使焊缝中的氢充分逸出。
4. 真空处理法：在真空环境下进行焊接，可以有效地降低焊缝中的氢含量。
5. 氢气净化法：在焊接过程中，向焊缝中通入氢气，以置换出焊缝中的氢气，从而降低焊缝中的氢含量。
以上方法都可以有效地减少焊缝中的氢含量，具体采用哪种方法，需要根据实际情况而定。
合金钢含h量要求标准
合金钢含h量要求标准
合金钢中的氢含量通常需要符合特定的标准，以确保材料的质量和性能。
氢的存在可以对合金钢的性能产生负面影响，因此需要控制在合适的范围内。
一般来说，合金钢中的氢含量应该尽量低，以确保材料的强度、韧性和耐腐蚀性能。
对于合金钢中氢含量的要求，通常会根据具体的应用和标准来制定。
不同的国家和行业可能有不同的标准和要求。
一般来说，氢含量会以重量或体积的百万分比（ppm）来进行衡量和规定。
在一些行业标准中，比如航空航天、汽车制造和石油化工等领域，可能会对合金钢中的氢含量有严格的要求。
这些要求通常会在相关的材料规范或标准中详细说明，包括允许的最大氢含量、检测方法和标准等级等。
此外，在合金钢的生产和加工过程中，也会采取一系列措施来控制和减少氢的含量，以确保最终产品符合相应的标准要求。
这可能涉及原料选择、熔炼工艺、脱氢处理和热处理等方面的控制。
总的来说，合金钢中氢含量的要求标准是根据具体的应用和行
业标准来制定的，需要在生产和加工过程中严格控制，以确保合金钢材料的质量和性能达到相应的要求。
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１０‘４％；当真空度继续到１００ Ｐａ时，中包钢水［Ｈ］比 真空度５０ Ｐａ时增加了０．８５
ｘ
１０“％。说明提高真
空度，有利于溶解在钢液中的自由氢原子从钢液中 排除，当真空度小于６７ Ｐａ时，脱氢效果不明显，考 虑成本问题，真空度为６７ Ｐａ合适。
３．４保持真空时间对钢中氢的影响
表１ 不同季节ＶＤ炉真空
霹 ＊ 苌 幂 面 导
处理前和破空软吹后钢液平均［Ｈ］×１０“％
Ｔａｂ．１
Ａｖｅｒａｇｅ［Ｈ】ｉｎ
ｍｏｌｔｅｎ ｓｔｅｅｌ
ｂｅｆｏｒｅ Ｖａｃｕｕｍ ｔｒｅａｔｉｎｇ ｂｙ ＶＤ
ｆＩｌｍａｃｅ强ｄ ａｆｔｅｒ
ｓｅａｓｏｎｓ
真空厦／Ｐａ
ｂｒｅａｋｉｎｇ—ｅｍｐｔｙ ｓｏｆｔ—ｂｌｏｗｉｎｇ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
总第２２１期 ２０１４年第５期
ＨＥＢＥＩ
河北冶全
ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
Ｔｏｔａｌ Ｎｏ．２２ｌ ２０１４．Ｎｕｍｂｅｒ ５
控制钢中氢含量的工艺措施
郝彦英１’２，成国光１，王
０５００３１１
强１’２
（１．北京科技大学冶金与生态学院，北京１０００８３；２．河北钢铁集团石钢公司技术中心，河北石家庄 摘要：氢是钢中的有害元素，过高的氢含量可引起钢的氢裂、白点缺陷。分析了季节、钢液温度、真空度、 保真空时间、钢包顶渣对钢中氢含量的影响，提出了控制钢中氢的技术措施。实施后，钢中氢含量下降
Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｈｅｂｅｉ
ＳＴＥＥＬ
１一
Ｈａｏ Ｙａｎｙｉｎｇ １一，Ｃｈｅｎｇ Ｇｕｏｇｕａｎｇ
１，Ｗａｎｇ Ｑｉａｎｇ
（１．Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ ａｎｄ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ
Ｉｒｏｎ ａｎｄ ｓｔｅｅｌ
ｕｎｉＶｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｉｒｏｎ
所示：
（下转第１２页）
１５
万方数据
总第２２ｌ期
黼黧霆翳黢簿攀鏊！．ｉ塑幽
夹杂物Ｄ类１．０级 图ｌ
Ｆｉｇ．
１
盘条金相组织及夹杂物
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
Ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ
ａｎｄ ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ ｏｆ ｗｉｒｅ ｂａｒ
３．５气体含量分析
含量控制较好；金相组织为铁素体＋珠光体，有利于 后期使用。
ｃｏｎｔｍｌ ｈｙｄｍｇｅｎ ｃｏｎｔｅｎｔ
ｐｍｐｏｓｅｄ．Ｗｉｔｌｌ山ｏｓｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ
Ｋｅｙ
ｔｌｌｅ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｃｏｎｔｃｎｔ ｒｅｄｕｃｅｄ
ｂｙ ８．１４％．
Ｗｏｌｄｓ：ｍｏｌｔｅｎ
ｓｔｅｅｌ；ｈｙｄｒｏｇｅｎ
ｃｏｎｔｅｎｔ；ｃｏｎｔｆｏｌ；ｍｅａｓｕｒｅｓ
０
引言
设法减少钢中的氢含量。本文对影响钢水中氢含量 的各种因素进行系统的研究分析，根据分析结果，提 出减少钢中氢含量的技术措施并加以实施。
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ， Ｇｍｕｐ，ｓｈｉｊｉ－
１０００８３；２．Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｃｅｎｔｅｒ，ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ
ａｎｄ ｓｔｅｅｌ
ａｚｈｕ柚ｇ，Ｈｅｂｅｉ，０５００３Ｉ） Ａｂ８劬吼：Ｈｙｄｍｇｅｎ
ｉｓ
ａ
ｈａ珊ｆｕｌ ｅｌｅｍｅｎｔ
ｏｎ
ｉｎ ｓｔｅｅｌ，ｔｏｏ ｍｕｃｈ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｉｎ
ｘ
６４ ４５ ４８
４．Ｏ～４ ≤４ ０
１０“％时，真空保持时间＞１５
由表３看出，顶渣碱度Ｒ＝４．０～４．８时，ＶＤ脱 氢效率最高，中包钢液［Ｈ］最低，当碱度＞４．８时， 顶渣返干，ＶＤ脱氢率下降，中包内钢液［Ｈ］显著增 加。当碱度≤４．０，顶渣变稀，软吹钢液容易裸露，造 成钢水增［Ｈ］。
４
４．１
ｍｉｎ；当控制钢中［Ｈ］＜１．２×１０。％时，真空保持时
ｓｔｅｃｌ
ｃａｎ
ｃａｕｓｅ
ｃｒａｃｋｓ ａｎｄ
ｗｈｉｔｅ ｓｐｏｔ
ｄｅｆｅｃｔｓ． Ｉｔ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｍｅ ｉｎｎｕｅｎｃｅ
ｈｙｄｍｇｅｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｓｔｅｅｌ ｏｆ ｓｅａｓｏｎｓ，ｍｏｌｔｅｎ ｓｔｅｅｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，Ｖａｃｕ—
ｔｏ
ｕｍ ｄｅｇｆｅｅ，Ｖａｃｕｕｍ—ｋｅｅｐｉｎｇ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｔｏｐ ｓＩａｇ ｉｎ ｌａｄＩｅ，ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃ“ｍｅａｓｕｒｅｓ
于ｌ ６３５℃，如钢种需要ＶＤ钢液温度高于ｌ
６３５
由表２可以看出，随着渣厚的降低，钢液［Ｈ］逐 渐降低。 （２）顶渣碱度对钢中氢的影响 其他条件相同，分别统计了多炉碱度Ｒ≥４．８、 Ｒ＝４．０～４．８、Ｒ≤４．０的钢液，经ＶＤ处理后中包 钢液［Ｈ］见表３。
表３不同碱度中包钢液［Ｈ］
Ｔａｂ．３
℃，可适当延长真空保持时间。 （４）ＶＤ处理前顶渣厚度ｈ控制在＜８０
（３）严格控制软吹氩时氩气流量，以不裸露钢 水为宜。 （４）适当延长真空保持时间５一１０
４．２
ＶＤ ｆｕ ｒ１１ａｃｅ ｗｌｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｌａｇ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓｅｓ
渣厚／ｍｍ
＞８０ ６０＜ｈ＜８０ ｈ＜６０
中包钢液［Ｈ］／×ｌＯ“％
ｍｉｎ。
ＶＤ顶渣控制技术
（１）优化精炼后期配电、氩气搅拌和ｓｉｃ加入 制度。适当延长精炼终点小电流时间，氩气中等偏 低控制，严格控制精炼终点渣为玻璃渣，保证ＶＤ渣 厚小于８０ ｍｍ，避免ＶＤ炉顶渣返干。 （２）加强过程渣控制，避免ＶＤ炉顶渣返干。 （３）优化温度控制制度，保证ＶＤ钢液温度低
１
氢以离子或原子形式溶入液态或固态钢中。氢 是钢中的有害元素，表现在两个方面：’一是溶入钢中 使钢的塑性和韧性降低，引起所谓氢裂；二是当氢从 钢中析出（变成分子的氢）时，造成内部裂纹性质的 缺陷，白点是这类缺陷中最突出的一种。白点是由 于钢中氢含量过多和内应力共同作用造成的，钢中 氢是产生白点的必要条件。自点的存在对钢的性能 有极为不利的影响。它使钢的力学性能降低，热处 理淬火时使零件开裂，使用时造成零件的断裂。 为了控制白点产生，一方面做好铸坯和钢材的 保温，减少钢材应力并使氢进行扩散。另一方面要
ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ
ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ
ｒａｔｅ
ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅ‘ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
由图４可知，工艺优化前，顶渣没有化透，有分 层，脱氢率为４２．３％。而优化后，顶渣为玻璃渣，无 分层现象，脱氢率显著提高，为７１．１５％、
５．２工艺优化前后脱氢效果比较
分别在工艺优化前后选取了多炉钢液，经ＶＤ 真空处理后，统计中包钢液［Ｈ］，其平均［Ｈ］如图５
钢液温度对钢液［Ｈ］的影响
ｏｎ［Ｈ］ｉｎ
ｍｎｕｅｎｃｅ ｏｆ ｍｏｌｔｅｎ ｓｔｅｅｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
３．５顶渣对钢中氢的影响
由图１可知，ＶＤ钢中的［Ｈ］随钢液温度的升高 而增加，特别是当钢液温度大于１ ６３５℃时，钢液中
１４
（１）渣量对钢中氢的影响 其他条件相同，经ＶＤ处理后，分别统计了多炉
万方数据
河北冶金
２叭４年第５期
渣厚ｈ＞８０
ｍｍ、６０ ｍｍ＜ｈ＜８０
ｍｍ及ｈ＜６０
ｍｍ
（１）在潮湿季节对物料定期抽查水分含量。 （２）ＬＦ炉使用的ｓｉｃ等物料进行烘烤，时问≥
１０ ｍｉｎ。
的中包钢液［Ｈ］，统计结果见表２。
表２ 不同渣厚ＶＤ处理后钢液［Ｈ］ ［Ｈ］ｉｎ
ｍｏｌｔｅｎ ｓｔｅｅｌ ａｆ【ｅｒ Ｔａｂ．２ ｔｒｅａｔｅｄ ｂｙ
３
的［Ｈ］显著升高。
３．３真空度对钢中氢的影响
其他条件相同，选取多炉钢液，在不同真空度 下，进行ＶＤ脱氢处理，统计中包钢水平均［Ｈ］，结 果如图２所示。
钢中氢含量影响因素分析 在相同工艺条件下，分别选取潮湿和干燥季节
摹
苔
一 × 、
ｒ＿１
３．１季节对钢中氢的影响
墨
Ｌ＿Ｊ
生产的钢种，在ＶＤ炉真空处理前和破空软吹后，进 行定［Ｈ］试验，不同季节ＶＤ炉真空处理前和破空 软吹后钢液平均［Ｈ］见表１。
了８．１４％。
关键词：钢液；氢含量；控制；措施
中图分类号：ＴＦ７０３．５ 文献标识码：Ａ
文章编号：１００６—５００８（２０１４）０５一００１３—０３
ｄｏｉ：１０．１３６３０／ｊ．ｃｎｋｉ．１３—１１７２．２０１４．０５０４
ＰＲＯＣＥＳＳ
ＭＥＡＳＵＲＥＳ ＴＯ
ＣＯＮＴＲＯＬ ＨＹＤＲＯＧＥＮ
ＣＯＮＴ哪ＩＮ
２
脱氢的反应步骤＂１ （１）通过扩散或对流，钢液中溶解的氢原子迁
课题来源：２０１２年河北省钢铁产业技术升级项目（编号：１２２１５１３ｌ Ｄ） 作者简介：郝彦英（１９７ｌ一），女，高级工程师，北京科技大学冶金专 业在读研究生，１９９４年毕业于唐山工程技术学院钢铁冶金专业，现 在河北钢铁集团石钢公司技术中心开发部从事品种研发工作，Ｅ—
间为＞１８
５
５．１
ｍｉｎ。
效果
ＶＤ顶渣改善前后脱氢率对比
经过对精炼后期配电、氩气搅拌和ｓｉｃ加入制 度的优化，ＶＤ脱氢率显著提高。图４为工艺优化 前后精炼终点渣的形貌。
冶炼过程氢的控制
潮湿季节氢的控制
ａ优化简
图４
Ｆｉｇ
４
ｂ优化＾ｊ
工艺优化前后顶渣形貌及脱氢翠对比
ａｎｄ
Ｃｏｎｔｒａｓｔ ｌｎ【ｏｐ
ｓＩａｇ
Ｆｉｇ．３
图３真空时间与钢中［Ｈ］的关系
Ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｖ∞ｕｕｍ
ｔｉｍｅ柚ｄ［Ｈ】ｉｎ
ｍｏｌｔｅｎ ｓｔｅｅｌ
钢液温度，℃ 图ｌ
Ｆｉｇ．１
由图３看出，在相同的冶炼条件下，适当延长真 空保持时间，会显著提高ＶＤ的脱氢率，当真空时间 大于２５ ｍｉｎ时，ＶＤ脱氢率趋于平缓。