钢中氢气体知识问答(3)
氢气安全知识题库
氢气知识题库氢气在生产现场中属于重大危险源，全面学习并掌握好相关知识，对保证安全生产有重要意义。
我厂的#3、4发电机的冷却介质为氢气，而对氢气系统的认识、运行、维护等等，对我们来说是个全新的课题。
因此，本年度冬季安全培训活动将其列为学习重点。
氢气本身的性质,决定了其对发电机的优越冷却效果。
但众所周知，氢气一旦与少量氧气(或空气)混合,会形成极具破坏性的爆炸气体,导使设备损坏及人身伤亡事故。
但充分认识安全使用氢气的重要性，加强安全教育，从理论上理解发生事故的机理、按规程操作，小心谨慎从事，是可以避免事故的。
1、氢气的一般知识氢气是无色无嗅无味无毒的气体，密度为0.09kg/m3（标准状况），是各种元素中质量最轻的一种，沸点-253℃，熔点-259℃。
看不见、摸不到、闻不着。
氢气，微溶于水，渗透性强、扩散快、易着火、燃烧和爆炸，是一种窒息性气体。
当空气中含量达50%时，人有明显症状，浓度达75%即可致死。
氢气在空气中着火点所需的能量仅为20微焦，很容易着火，而一般化纤织品摩擦所产生的静电火花的能量就比20微焦大好几倍，所以在一般想象不到的情况下即可引起氢气的燃烧。
爆燃，是氢气燃烧的瞬间，扩散而且在扩散的范围内有连锁反应，燃烧所供给的氢气不继续，爆燃时有爆鸣声，爆燃时火焰的速度是音速范围。
爆轰，是爆燃的进一步扩大，即爆轰时氢气的量比爆燃充足，爆轰的冲击波是超音速范围。
爆炸是爆燃、爆轰的合并现象，即爆炸时氢气的量比爆轰更大，尤其在封闭状态下则危险性更大。
氢能自燃而不能助燃，氢与氧的的混合气体点燃时有爆鸣声，氢与氧（或空气）混合时在极短的时间内就能形成均匀状态，燃烧时放出大量的热，体积急剧膨胀造成爆鸣声。
氢与氧的混合气体中，氢的含量在4～7%时就能爆炸.纯氢在空气中燃烧呈兰色火焰，温度1000～12000C。
2、我厂制氢设备的特点采用ZhDQ-32/10-W2的中压水电解制氢设备。
体积小而出力大，压力为3.2Mpa ，每小时产氢量10立方米。
底吹转炉钢中氢气的吹入与去除方案
底吹转炉钢中氢气的吹入与去除方案钢铁生产过程中，底吹转炉是一种常见的冶炼设备，通过底部吹气的方式，在高温下进行冶炼反应，生产出优质的钢材。
然而，底吹转炉钢中可能存在氢气，这对钢的质量和性能产生不利影响。
因此，合理的氢气吹入与去除方案对于提高钢材的质量至关重要。
首先，我们来探讨氢气的吹入方案。
氢气在底吹转炉炼钢过程中的吹入可以通过以下几个方面进行优化。
首先，控制底吹氧气量。
底吹转炉吹氧气是主要的冶炼手段，而氧气和氢气之间存在竞争反应。
过大的底吹氧气量会加速氢气的氧化速度，导致氢气转化为水蒸气而逸出炉外。
因此，合理调整底吹氧气量，控制氧气的浓度，有利于减少氢气的损失。
其次，增加吹氩量。
氢气在钢中溶解度较低，通过增加吹氩量，可以有效促进氢气在钢中的溶解。
同时，氩气还具有稀释效应，可以将局部高浓度的氢气稀释，降低其对钢的影响。
通过合理调整吹氩量，可以达到有效控制氢气含量的目的。
此外，调整底吹角度也是一个关键的因素。
底吹角度的改变会导致气液两相的流动方式发生变化，从而影响氢气的吹入和分布。
选择合适的底吹角度，可以将氢气均匀地吹入钢中，充分利用氢气的溶解和反应作用。
然而，在进行氢气吹入的同时，也需要与去除方案相结合，以尽量降低钢中氢气的含量。
首先，采用适当的冶炼工艺。
冶炼工艺是影响钢中氢气含量的重要因素之一。
在冶炼过程中，可以通过合理调整温度、浸渍时间和吹气速度等参数，降低氢气的溶解度和扩散速率。
此外，在进料和排渣过程中也应注意控制氢气的损失。
其次，采用适当的除气方法。
除气是去除钢中气体的常用手段。
传统的除气方式包括真空除气和气体吹扫等。
对于底吹转炉钢中的氢气去除，真空除气是一种有效的方法。
通过在冶炼过程中建立真空环境，可以有效地去除大部分的氢气。
此外，还可以采用高温脱气等技术对钢中残留的氢气进行进一步去除。
此外，合理的联合布局也可以提高氢气的去除效果。
通过将多个转炉进行串联，可将氢气的去除效果提升到更高的水平。
氢进入钢中的环节
氢进入钢中的环节
1. 吸附：氢气首先要通过吸附作用进入钢材中。
吸附是指气体分子与固体表面之间的相互作用，使气体分子附着在固体表面上。
钢材表面通常具有一定的吸附能力，能够吸附一部分氢气分子。
这种吸附作用主要是物理吸附，即氢气分子通过范德华力与钢材表面相互作用。
吸附过程中，氢气分子会与钢材表面形成一层单分子厚度的吸附层，这有助于后续的扩散过程。
2. 扩散：吸附在钢材表面的氢气分子会进一步通过扩散作用进入钢材内部。
扩散是指气体分子在固体内部的自由移动，使气体分子从高浓度区域向低浓度区域传播。
在钢材中，氢气分子会沿着浓度梯度从钢材表面向内部扩散。
扩散过程受到多种因素的影响，如温度、氢气浓度、钢材组织结构等。
一般来说，高温、高浓度和细小的钢材晶粒会加速氢气的扩散速度。
3. 溶解：在扩散的过程中，一部分氢气分子会溶解到钢材的晶格中。
溶解是指气体分子与固体晶格之间的相互作用，使气体分子与固体形成溶液。
在钢材中，氢气分子与钢材晶格发生相互作用，一部分氢气会进入钢材晶格中，形成固溶体。
溶解过程中，钢材的化学成分、温度和压力等因素都会对氢气的溶解量产生影响。
溶解的氢气在钢材中可以以原子形式存在，也可以以氢离子的形式存在。
氢气进入钢材中主要经过吸附、扩散和溶解这三个环节。
这些环节
相互作用，共同影响着氢气在钢材中的分布和浓度。
了解氢气进入钢材的过程对于研究氢脆性和氢腐蚀等问题具有重要意义，也有助于制定相应的防护措施，保障钢材的使用安全。
浅谈钢中氢的危害和防止措施
圆点 ， ２为典型 的开放型气孔截面形貌。 图
钢中自点从发 现这种 缺 陷到现在 已有 ９ ０多年 了， 但对其形成机理仍 不十分清楚 。 目前 ， 较为普
遍的观点是 ， 白点的产生与钢 中的氢 有关 ， 即在 由奥
性能 ； 破坏钢 材 的连续性 ， 钢材易 于脆断 ； 使 由于 白
点 严 重破 坏 了 金 属 基 本 的 连 续 性 ， 且 又 有 成 群 出 而
现的特点 ， 一个炉号的钢中有 白点存 在时 ， 用该炉号 钢锭锻造 的大多数工件都有 ， 通常是 全炉报废 ， 对钢 材危害极 大， 因此又把 白点称为钢材的癌症 。
增大 ， 气泡有 向薄弱处或 者表 面移动 的趋势 。气 泡
２ １ 年第 ４期 ００
南钢 科技 与管理
３ ７
内壁呈现涟漪状 ， 无氧化 ， 也不 会 出现脱碳 现象。这 是 由于气泡形 成于凝 固过程 中， 内壁 与外界 空气 隔 绝所致 （ 如图 １ 所示 ） 。即使气泡上浮 的速度大 于钢 水凝 固的速度 ， 有时也会产生气孔 ， 因为在结 晶器壁 钢水 弯月面处 ， 气体排 除仍然 困难 ， 种情况下产生 这 的气孔 大多 为 开放 型。此类 气 孔截 面 呈冰 糖 葫芦
关键词 ： 气泡 气孔 白点 延迟裂纹 氢
Ｄｉｃ ｓｏ ｎ Ｈａ ｍ ｆ Ｈｙ ｏ ｅ ｏ Ｓ ｅ ｌａ ｄ Ｐｒ ｖ ｎｔｖ ｅ ｓ ｒ ｓ ｓ ｕｓ ｉ ｎ ｏ ｒ ｏ ｄｒ ｇ ｎ ｔ ｔ ｅ ｎ ｅ ｅ ｉ ｅ Ｍ ａ ｕ ｅ
降低钢中氢、氧、氮气体含量的措施
降低钢中氢、氧、氮气体含量的措施一般洁净钢是指钢中的五大杂质元素( S、P、H、O、N) 含量较低，并对钢中的非金属夹杂物( 氧化物、硫化物) 进行严格控制的钢种。
其中降低钢中[H]、[O]、[N]含量一般措施有：1、[H]含量1）真空脱气降低PH2可以减小氢在钢中的溶解度，因此可以采取真空脱气的方式降低钢中[H]含量。
2）减少材料的水分钢水中的氢80%来源于原材料、耐火材料和大气中的水分。
应当重视钢包、中间包、铁合金、辅助材料特别是石灰等的烘烤。
此外，应当减少钢水同大气的直接接触：真空处理后的钢水应避免再度送电升温，并控制好氩气压力防止钢液裸露；同时浇注时做好保护工作。
2、[N]含量与降低钢中[N]含量的方法相近。
降低钢中[N]含量的控制中除对钢水真空处理和减少钢水同大气的接触外，重点对合金含量进行了控制。
操作中将降低钢中氮含量的元素（Si、Ni）提高到规格的上限，而将提高钢中氮含量的元素（Mn、Cr、Mo、V、Nb）尽量控制在一定的范围内以减少它的负面影响。
3、[O]含量1）对钢液进行炉外精炼精炼过程可以去除钢液中80%左右的夹杂物。
2）提高电炉终点C含量控制精度在电炉吹氧时尽量提高终点控制精度，减少过吹。
3）防止下渣采用出钢前流渣、偏心底出钢和炉内预留充足钢水的技术，防止下渣。
4）脱氧剂控制a、合理的加入顺序。
加入脱氧剂的顺序为：出钢前钢包内加小块度适量的Fe-Mn，出完钢后加入Fe-Si，到精炼工位炉外精炼时用喂丝机喂Al。
b、合适的Mn/Si 比。
Mn/Si ＞2.5时，生成典型的MnO-SiO2且容易上浮。
c、合适的Al含量区间。
当[Al]= 00.01-0.02%时，对应的T[O]最低。
d、终脱氧。
为强化脱氧，精炼完毕用Si-Ca进行终脱氧。
5）控制好炉渣控制好炉渣的成分、温度、渣量，以提高夹杂物溶解于渣相的能力。
6）合适的搅拌强度采用合适的搅拌强调，可以去除夹杂物，同时不至于把钢渣卷入钢水中。
氢在钢中的溶解度
氢在钢中的溶解度概述氢在钢中的溶解度是指氢气在钢材中的溶解程度。
在某些情况下，钢材中的氢气可以对钢材的性能和可靠性产生负面影响。
了解氢在钢中的溶解度对于理解氢脆性、氢腐蚀以及氢诱发的应力开裂等问题非常重要。
氢在钢中的溶解氢气可以通过吸附、溶解和扩散等方式存在于钢材中。
其中，氢在钢中的溶解是最主要的方式。
钢材中的氢气可以溶解在钢的晶格中，形成固溶体。
氢在钢中的溶解度取决于多种因素，包括温度、压力、合金成分以及钢的微观结构等。
影响因素温度温度是影响氢在钢中溶解度的重要因素。
一般来说，随着温度的升高，氢在钢中的溶解度会增加。
这是因为高温会增加氢气的动能，使其更容易克服钢材表面的吸附力，进而溶解到钢的晶格中。
压力压力也会对氢在钢中的溶解度产生影响。
高压可以增加氢气与钢材之间的接触面积，有利于氢气的吸附和溶解。
因此，较高的压力通常会导致较高的氢溶解度。
合金成分钢材的合金成分对氢在钢中的溶解度起着重要作用。
一些合金元素，如镍、铬和钼等，可以促进氢在钢中的溶解，从而提高氢溶解度。
这是因为这些合金元素与氢之间会发生化学反应，形成稳定的化合物，有利于氢的溶解。
微观结构钢材的微观结构也对氢在钢中的溶解度产生影响。
一般来说，细小的晶粒和高密度的晶界对氢的扩散具有较高的阻碍作用，从而降低氢在钢中的溶解度。
此外，钢材中的缺陷和孔隙也会影响氢的溶解度。
氢在钢中的行为氢在钢中的存在可以导致多种问题，如氢脆性、氢腐蚀以及氢诱发的应力开裂等。
氢脆性氢脆性是指钢材在存在氢气的条件下变得易于断裂的性质。
氢脆性是由于氢在钢中的存在导致钢材的塑性降低所致。
氢会聚集在钢材中的缺陷和应力集中区域，导致局部应力集中，从而引发断裂。
氢腐蚀氢腐蚀是指钢材在存在氢气的条件下发生腐蚀的现象。
氢可以与钢材中的金属元素发生化学反应，形成氢化物，导致钢材的腐蚀。
氢腐蚀对钢材的性能和可靠性产生负面影响，降低了钢材的寿命。
氢诱发的应力开裂氢诱发的应力开裂是指钢材在受到应力的作用下，由于氢的存在而引发的裂纹扩展。
钢中氢的危害及去除
钢中氢的危害及去除作者：韩永镇来源：《科技视界》 2012年第24期韩永镇(济南钢铁股份有限公司炼钢厂山东济南250101)【摘要】由氢引起的氢脆和白点是中厚板材的常见缺陷,容易造成探伤不合，使钢的力学性能严重下降。
采取VD真空处理,能降低钢液中的氢含量,减轻氢脆和白点，提高中厚板材探伤合格率。
【关键词】氢脆；白点；探伤近期我公司由连铸坯生产的中厚板,其探伤合格率较低,其中发现探伤不合的炉次中多数氢含量偏高，在铸坯冷凝析出过程中形成氢致裂纹，从而造成板材内部连续组织的破坏，致使探伤不合。
溶解于钢中的氢在液态钢中溶解度比固态钢中溶解度高，在钢水凝固过程中会析出，由于氢原子半径小，析出的氢原子在晶界或夹杂物界面扩散和聚集成氢分子，易造成缩孔、铸坯裂纹、皮下气泡以及中心疏松、偏析等, 而未来得及析出的氢气会降低钢的强度、断面收缩率、延伸率和冲击韧性等性能。
因此, 把钢中的氢含量降低到最低限度是减少铸坯缺陷, 提高钢的各项性能及探伤合格率的重要手段。
本文结合120tVD脱氢工艺进行了研究，通过考察影响VD精炼脱氢的主要因素，并结合实际，对工艺参数进行了优化，取得了良好的脱氢效果，提高了探伤合格率。
1 真空脱氢原理氢在钢液中的溶解服从平方根定律，氢的溶解反应见下式。
因此，降低体系的压力，从而使气体的分压降低，就能减小钢液中的溶解的氢气。
氢在钢液中的溶解度很小，形成气泡的析出压力远小于其所受的外压力，所以溶解在钢液中的氢气就不能依靠形成气泡的形式排出，而是通过向钢液表面吸附转变为气体分子，再向气相中排出[1]。
当钢液中有CO或氩气泡时，溶解的氢气原子也可以向其中扩散，变为气体分子，随气泡排出,从而达到脱氢的目的。
2 影响VD炉脱氢的因素VD炉精炼过程中影响脱氢效果的主要因素有：钢液原始始氢含量、吹氩流量、真空度及其保持时间、渣层厚度和黏度等。
2.1 原始氢含量的影响从热力学角度来看, 真空前氢含量越高, 越有利于提高脱氢率。
钢中氢的来源及低成本控制对策
钢中氢的来源及低成本控制对策1钢中氢、氧、氮的来源在常压下进行钢的冶炼，气体除铁水中已溶解的外，还可以通过各种原辅料及炉气进入钢液。
当进入钢中的气体量超过冶炼过程脱碳沸腾、氩气搅拌、真空脱气的脱气量时，钢中气体的含量就增加。
1.1氢的来源氢气在炉气中的分压力很低，大气中氢的分压力为0.053 Pa。
因此钢中的氢主要由炉气中的水蒸汽的分压力来决定的(见图1)。
氢进入钢液的主要途径是：通过废钢表面的铁锈(xFeO·rFe3O4·2H2O)；铁合金中的氢；增碳剂、脱氧剂、覆盖剂、保温剂、造渣剂(Ca(OH)2)、沥青和焦油中的水份；未烤干的钢包、中间包；结晶器保护渣、结晶器渗水以及大气中的水份与钢水（钢包下水口与长水口之间等）或炉渣作用而进入钢中。
图1列出了冶炼时钢液中氢和氧的变化规律。
图1冶炼时钢液中氢和氧的变化规律铁合金中溶解有一定量的氢，其含量取决于其冶炼方法、操作水平、合金成分以及破碎程度等，通常在较宽的范围内波动。
表1列出了资料上介绍的一些铁合金中的氢含量范围。
表1一些铁合金中的氢含量范围1.2氧的来源氧在各种炼钢炉冶炼终点时都以一定量存在于钢水中，氧是我们供给的这是不言而喻的。
因为炼钢过程首先是氧化过程，脱［P］、脱［S］、脱［Si］、脱［C］都需要向铁水供氧。
但随着炼钢过程的进行，尽管工艺操作千变万化，可是炼钢炉内熔池中钢液的［C］、［O］的关系却有着共同的规律性。
即随着［C］的逐步降低，［O］却在逐步增高，［C］和［O］有着相互对应的平衡关系。
1.3氮的来源氮气在炉气中的分压力很高，大气中氮的分压力大体保持在7.8×104 Pa。
因此钢中的氮主要是钢水裸露过程中吸入并溶解的。
电炉炼钢，包括二次精炼的电弧加热，加速了气体的解离，故［N］含量偏高；铁合金、废钢铁和渣料中的氮也会随炉料带入钢水。
2炼钢生产防止氢污染的主要技术措施（节源：基础工作）从管理上降低钢中原始氢含量，既是最经济的、符合降成本需要的，也是企业实现环境友好、资源节约的需要。
炼钢基础知识问答
1 钢铁在工业材料中处于什么地位?常见的工业用材料有金属、陶瓷、塑料、木材、纤维等，用量最多的是金属材料，而在金属材料中约有95％是钢铁材料，钢铁材料的主要优点是：(1)铁元素资源丰富，约占地壳总质量的5％，在所有元素中居第4位，且矿床品位也较高。
(2)钢铁冶炼方便，价格便宜。
(3)钢铁材料的强度、硬度、韧性等性能都较好，经过热处理以及不同的加工方法还可以得到进一步的提高。
普通钢铁材料的缺点是密度较大、容易生锈等，但这些缺点可以通过开发高强度钢、不锈钢，或用对钢材表面进行涂层和表面处理等方法加以避免或克服。
2 常见工业化炼钢方法有哪几类，各有什么特点?工业化炼钢方法有转炉炼钢法、电弧炉炼钢法、平炉炼钢法，平炉炼钢法已被淘汰。
各炼钢法的特点见下表。
表炼钢方法及特点5 什么是合金，什么是纯金属?两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素组成的，并具有金属性质的材料叫合金。
如黄铜是铜锌合金，青铜是铜锡合金，钢和生铁是铁碳合金。
由一种金属元素组成的物质或材料为纯金属。
实际上没有绝对纯的金属，这只是相对合金而言的一种金属元素的物质。
根据其纯度分为工业纯金属和化学纯金属，二者之间没有严格界限。
工业上生产与使用的大多为工业纯金属，化学纯金属的应用范围极有限，提炼也很困难。
6 什么是工业纯铁、钢和生铁?工业纯铁、钢、生铁都是铁碳合金，只是其碳含量不同。
金属学认为w[c]≤0.0218％的铁碳合金为工业纯铁；0.0218％<w[c]<2.11％为钢；w[C]≥2.11％是生铁。
但在实际应用中，钢是以铁为主要元素，碳含量一般在2％以下，并含有其他元素材料的统称。
7 什么叫铁素体，什么叫奥氏体，什么叫渗碳体?碳溶解在α-Fe中的间隙固溶体称铁素体。
它可溶解碳量在0．008％～0．0218％之间，铁素体用“F”表示，是钢的主要成分；碳溶解于γ-Fe中的间隙固溶体称奥氏体，用A表示，奥氏体是钢进行轧制以及热处理的晶体组织，部分高合金钢在室温下也以奥氏体形式存在。
氢对钢的危害
氢对钢的危害
氢在固态钢中溶解度很小，所以钢水在凝固和冷却过程中，氢会和CO、N2等气体一起析出，形成皮下气泡、形成中心缩孔、疏松。
实际上，钢在冷却过程中氢还会扩散析出，由于在固态钢中扩散速度很慢，只有很少量扩散到连铸坯(或钢锭)表面，多数是扩散到显微孔隙中、或夹杂物的附近、或晶界上的小孔中，形成氢分子。
由于氢分子不断地在析出的地方聚集，低温下KH值很小，pH2却很大，引起钢的内应力。
这种内应力再加上组织应力、热应力、变形应力等的总和，超过了钢的强度极限，就会破裂形成裂纹。
由于上述原因，氢会引起钢材的如下缺陷：
(1)发裂。
钢在热加工过程中，钢中的含有氢气的气孔会沿加工方向被拉长形成发裂，进而引起钢材的强度、塑性、冲击韧性降低，这称之为“氢脆”。
氢脆对钢材的横向性能影响尤为突出。
(2)白点。
在钢材横向断口上，白点表现为放射状或不规则排列的锯齿形小裂缝；在纵向断口上，有圆形或椭圆形的银白色斑点，因此得名为“白点”。
实际上白点是极细小的裂纹。
(3)层状断口。
由于有些钢中晶体结构的特点，使氢分子容易在树枝晶或变形晶体边界上聚集，由此引起内应力，导致晶间拉力的减弱，从而降低了钢材横向的塑性、冲击韧性，此时在钢材的断口呈针状叠层结构，称做层状断口。
钢的树枝晶越发达，越
容易形成层状断口缺陷。
含有铬镍或铬镍钼的合金钢比碳素钢的层状断口要严重。
钢中气体
钢中气体?????(g a s e s i n s t e e l) 溶解于钢中的氢和氮的通称。
有的把溶解于钢中的氧也看作钢中气体，但氧在钢凝固时大多成为非金属夹杂物析出，所以对钢中氧的问题往往和非金属夹杂问题一并考虑，而不归入钢中气体范畴来研究。
钢中气体常造成钢的一些缺陷如白点、气孔、裂纹等，氮还促使低碳钢发生时效硬化和蓝脆，所以在炼钢时要尽量降低钢中关，(也式中K H，K N为平衡常数，其数值和气相分压力为1atm(101325Pa)时的溶解度数相等；[％H]、[％N]为某一气压下的溶解度值，a[H]、a[N]为氢、氮的活度，f H 、f N为氢、氮的活度系数。
图1给出了不同温度下氢、氮在α、γ、δ液体铁中的溶解度。
从图1看出，随温度上升溶解度线性增加，为吸热反应，只有氮在奥氏体(γ-Fe)温度(910～1390℃)范围内，溶解度随温度的升高而降低，为放热反应。
冶炼不同钢种时向钢液加入铁合金，由于成分的变化不仅改变钢的相变温度、组织状态，也改变了钢液中的气体溶解度。
在冶炼温度下合金元素含量对氢、氮活度系数的影响见图2、图3。
降低f H(3)、f N(3)活度系数的元素都增大钢液中气体的溶解度，增加活度系数的元素则减小钢液中气体的溶解度，用具体成分下气体的活度系数可计算出不同外K N表K N 。
值见表低) 2 ／s)比氮的散系数微孔隙中的氢在低温时产生很大的氢气分压力，致使孔隙周边钢中溶解了大量的氢，故钢的韧性显着降低，再加上低温时钢本身的相变应力，使钢产生不同方位的细微裂纹，在轧制、锻造材的纵向断口上呈现白点，这类钢不能交付使用。
冶炼和浇注常温呈铁素体组织的钢(如变压器钢，[si]≈4％)时，因固相(铁素体)和液相氢的溶解度相差很大，易产生偏析聚集，严重时钢锭(坯)易产生气泡或上涨等现象，生产奥氏体组织的钢时则很少产生气泡或上涨现象。
?????????表1各元素的脱氮反应常数与温度的关系及1600℃和1550℃的K N值?注：K N =[E][N]；E为合金元素。
氢在钢中的溶解度
氢在钢中的溶解度
摘要：
1.氢在钢中的溶解度概述
2.氢在钢中的溶解度对钢性能的影响
3.影响氢在钢中溶解度的因素
4.控制氢在钢中溶解度的方法
正文：
氢在钢中的溶解度是一个非常重要的话题，因为它直接影响到钢的性能和质量。
钢中的氢主要以氢气的形式存在，它可以在钢的晶粒内部或晶界处溶解。
首先，氢在钢中的溶解度对钢的性能有着重要的影响。
当氢溶解在钢中时，它会与钢中的碳形成碳氢化合物，这些化合物会降低钢的强度和硬度，导致钢的性能下降。
此外，氢还会导致钢的晶粒变大，从而影响钢的韧性和塑性。
其次，影响氢在钢中溶解度的因素有很多。
比如，钢中的碳含量就是一个重要的因素。
通常来说，碳含量越高，氢在钢中的溶解度就越大。
此外，钢的加热温度和冷却速度也会影响氢在钢中的溶解度。
如果加热温度过高或冷却速度过快，就会导致氢在钢中的溶解度增加。
最后，为了控制氢在钢中的溶解度，我们需要采取一些有效的方法。
其中，最重要的方法就是控制钢的加热温度和冷却速度。
此外，我们还可以通过调整钢的化学成分，比如增加钢中的锰含量，来降低氢在钢中的溶解度。
钢中氢气体知识问答（3）
钢中氢气体知识问答（3）1.钢中氢的来源？答：氢气在炉气中的分压力很低，大气中氢的分压力为0.053Pa。
因此钢中的氢主要由炉气中的水蒸汽的分压力来决定的(见图3)。
氢进入钢液的主要途径是：通过废钢表面的铁锈(XFeO.rFe3O4.2H2O)；铁合金中的氢气；增碳剂、脱氧剂、复盖剂、保温剂、造渣剂(Ca(OH)2)、沥青和焦油中的水份；未烤干的钢包、中间包、中注管、汤道；钢锭模的喷涂料；结晶器渗水以及大气中的水份与钢水或炉渣作用而进入钢中。
图1. 冶炼时钢液中氢和氧的变化规律2.一般钢中氢含量？答：氢以原子或离子(质子)的形式溶解于钢中，在一定温度下，钢液中氢的浓度[H]与氢的分压P H的平方根成正比。
即：[H]=K √ P H2当温度为1600 ?C时K为0.0027，氢在铁中的溶解度随着温度和压力的下降而降低。
氢在固体铁中的溶解度与铁的晶体结构有关，发生相变时，溶解度急剧变化.如铁于1534?C由液态结晶为固态时氢的溶解度显著下降；在1390?C由δ－Fe转变为γ－Fe时溶解度重又增加，而在910?C由γ－Fe转变为α－Fe时溶解度又显著下降。
氢在碱性电炉钢中约4-11个ppm，酸性电炉钢中约为3.5-8个ppm，转炉钢中约为3-6个ppm。
现今较为公认的钢中氢含量详见表1.表1. 一般钢中氢含量3.钢中氢对钢性能的危害？答：氢溶入钢中会降低钢的塑性和韧性。
研究表明，氢含量高不仅会导致钢的伸长率和面缩率急剧降低，还易产生氢致裂纹缺陷。
钢在冷却放置过程中，氢呈过饱和固溶体状态，由于其具有极强的扩散能力，很可能聚集在某些部位，使钢产品的局部压力增高，产生白点，形成内裂，进一步诱发高碳钢的疲劳损伤，严重影响其使用性能。
另一方面，冷却放置时，氢也能扩散到大气中，从而降低钢中的氢含量，减弱其危害。
4. 如何降低钢中氢？答：溶解在钢中的氢和氮以原子状态存在，其溶解反应为：{}[]H H =2%21在一定温度下达到平衡时: []212%H H P H K =[]2%H H P K H ?=上式说明氢在钢中的溶解度与作用在钢液面上的氢的分压的平方根成正比，即称西华特定律。
氢在钢中的溶解度
氢在钢中的溶解度钢是一种由铁和碳组成的合金，具有高强度和耐腐蚀性能。
然而，钢材在生产、加工和使用过程中，常常会与氢接触，导致氢在钢中的溶解。
氢在钢中的溶解度是指单位体积的钢中可以溶解的氢的质量。
了解氢在钢中的溶解度对于预防氢脆性破坏以及钢材的使用寿命具有重要意义。
氢在钢中的溶解度受多种因素的影响，其中包括温度、压力、氢气浓度、钢的化学成分和结构等。
首先，温度是影响氢在钢中溶解度的重要因素之一。
一般来说，随着温度的升高，钢中氢的溶解度会增加，因为高温可以提供更多的能量，促使氢原子从气相迁移到固相中。
但是，在一定范围内，溶解度也受到反应速率的影响，过高的温度可能会导致氢的释放，从而降低溶解度。
压力也会对氢在钢中的溶解度产生影响。
根据亨利定律，气体在液体中的溶解度与压力成正比。
因此，增加氢气的压力可以促使其在钢中的溶解度增加。
这也是为什么在高压氢气环境中，钢材更容易吸收氢气。
氢气浓度是另一个影响氢在钢中溶解度的因素。
当氢气浓度较高时，其分压也相应增大，从而增加了氢在钢中的溶解度。
因此，在与高浓度氢气接触的环境中，钢材更容易吸收氢气。
钢的化学成分和结构也会对氢在钢中的溶解度产生影响。
一些合金元素，如镍和铬，可以降低氢在钢中的溶解度。
这是因为这些元素与氢形成化合物，减少了氢在钢中的自由状态。
对于钢材的生产和使用，了解氢在钢中的溶解度至关重要。
过高的氢含量可能导致氢脆性破坏，使钢材失去原有的强度和韧性。
因此，在生产过程中，需要采取措施减少氢的吸收，如控制温度、压力和氢气浓度。
此外，也可以通过添加合金元素来降低氢在钢中的溶解度。
在使用过程中，应定期检查钢材中的氢含量，并及时采取措施处理含氢问题，以延长钢材的使用寿命。
氢在钢中的溶解度受温度、压力、氢气浓度、钢的化学成分和结构等多种因素的影响。
了解氢在钢中的溶解度对于预防氢脆性破坏以及延长钢材的使用寿命具有重要意义。
在钢材的生产和使用过程中，应注意控制氢的吸收，并采取相应的措施处理含氢问题。
钢中氢气对特殊钢性能影响的研究
钢中氢气对特殊钢性能影响的研究摘要：炼钢过程中，通常会从大气中带入一些气体，或是反应中产生一些气体，这些都会对钢材性能产生有害影响,成为造成钢材显微缺陷的主要因素。
本文主要通过对特殊钢中的H2的来源、氢脆缺陷的研究，来探讨钢中H2对特殊钢性能的影响并提出相应对策。
关键词：特殊钢，氢气，性能，影响Abstract ：Steelmakingprocess,usuallymixthesomegasfrom atmosphere,orproducesomegasfromthereaction,thesewillproduceharmfuleffectsonsteel performanceandcauseamicroscopicdefectofthemainfactorsofsteel.Thispapermainlyresearchfromthesourceofthespecialsteelofhydrogenandhydrogenbrittlenessdefect to discusses steelofhydrogeninfluenceontheperformanceofthespecialsteelandputforwardthecorrespondingcountermeasures.Keywords: Special Steel, hydrogen, performance, research1特殊钢概述钢铁分为普钢和特钢，与普通钢比较，特殊钢具有更好的强韧性、物理性能、化学性能、生物相容性和工艺性能。
中国特殊钢包括优质碳素结构钢、弹簧钢、轴承钢、高速工具钢、耐热钢和不锈钢等，通常用在动力设备、飞机的涡轮盘、坦克发动机的曲轴、汽车的发动机等中，承受旋转载荷、反复冲击载荷、高温低温载荷或者在腐蚀环境下工作，因此，对特殊钢的缺陷有着严格的要求，一旦缺陷超标，将可能发生恶性事故，后果十分严重，因此特殊钢缺陷分析与对策在生产和事故分析中十分重要。
中高碳钢生产过程中氢的若干问题
中高碳钢生产过程中氢的若干问题
随着技术的进步和社会的发展，中高碳钢的应用越来越广泛。
然而，
在生产过程中，氢气的产生以及对材料的影响受到了越来越多的关注。
下面，我们就围绕着“中高碳钢生产过程中氢的若干问题”展开探讨。
1.氢气的来源
在中高碳钢的生产过程中，氢气的产生主要有以下几种来源：
（1）热处理过程：中高碳钢在热处理过程中会释放出大量的氢气。
（2）酸洗：酸洗时，材料表面的氧化物和杂质会被酸蚀掉，但是一些
金属离子，如Fe2+、Ni2+等，则会还原产生氢气。
（3）焊接：焊接过程中，焊电弧生成的高温会使水分解产生氢气。
2.氢气对钢材的影响
氢气对钢材的影响主要有以下几个方面：
（1）氢脆：氢气会使钢材发生氢脆，降低其强度和韧性。
（2）氢致延迟开裂：氢气会引起钢材延迟开裂，大大降低了钢材的可
靠性和使用寿命。
（3）变质性：氢气会使钢材产生变质性，导致材料内部的晶粒结构发
生改变，降低了钢材的机械性能。
3.防止氢的产生
为了防止氢气的产生，我们需要采取以下措施：
（1）加入氢化物抑制剂：在炉内加入氢化物抑制剂，可以有效地抑制氢气的生成。
（2）改进生产工艺：改进生产工艺，降低热处理温度和酸洗时间等操作可以减少氢气的产生。
（3）采用适当的焊接方法：采用适当的焊接方法，如TIG焊、电子束焊等，可以减少氢气的生成。
总之，中高碳钢生产过程中的氢气问题是一个复杂的问题，需要我们采取一系列的措施来处理。
只有这样，才能保证生产出质量好、性能稳定的中高碳钢材料。
氢脆预防的相关习题
氢脆预防的相关习题
氢脆是溶于金属中的氢，聚合为氢分子，造成应力集中，超过金属的强度极限，在金属内部形成细小的裂纹的现象。
氢脆只可防，一但产生，就消除不了。
在材料的冶炼过程和零件的制造与装配过程中进入金属内部的微量氢在内部残余的或外加的应力作用下导致材料脆化甚至开裂。
本文分析了高强度钢零件环境氢脆的成因和预防措施。
关键词：高强度钢零件；环境氢脆；预防措施钢中的氢是影响物理性能和力学性能的有容元素，里与拉应力共同作用时，在零件加工或使用中存在着氢脆及氢裂的危险性。
在室温环境中，绝大多数金属间。
化合物存在由空气中的水汽或其他含氢气氛诱发的脆化现象，这种由环境中氢原子诱发的合金脆性统称为环境氢脆。
1.1碳钢和低合金钢（合金元素总量小于百分之5的合金钢）。
钢暴露在氢气中，拉伸试验发现塑性降低并早期断裂，同时也出现静载荷下的延滞断裂。
裂纹拓展速率随氢压的增大而增高。
当温度在室温附近时，氢致开裂最敏感。
用稀有气体稀释氢不能防止氢脆。
冶金企业煤气知识一百问..
冶金企业煤气知识一百问二零零三年七月一、煤气的种类机性质1、什么是煤气？煤气是一种由不同成分组成的混合气体，通常由CO、H2、CH4、C n H m （不饱和碳氢化合物），H2S、CO2、SO2、N2、H2O等组成。
其中：CO、H2、CH4、C n H m 能燃烧放热，属煤气中的可燃份分或有益成份。
H2S虽然也能燃烧放热，但其产物（2H2S+3O2=2SO2+2H2O）SO2有毒，对人体和环境危害极大，故煤气中的H2S、CO2及灰尘，均属于有害成份。
CO2、N2、H2O的存在相对降低了煤气中的有益成份含量，属不可燃烧的惰性成份。
2、钢铁企业常见的煤气种类有那些？钢铁企业常见的煤气有：高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气、铁含金炉煤气、发生炉煤气等。
其中高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气、含金炉煤气属钢铁生产中的副产品。
发生炉煤气是由专门的造气装置耗能煤产生的煤气，在一些没有副产品煤气的钢厂，就靠发生炉煤气供给。
3、高炉煤气的性质高炉煤气是无色、无味、有毒、易燃、易爆的可燃性气体。
重度为 1.295Kg/Nm3,发热量在3349．44—4186．8KJ／Nm3(800— 1000Cal/Nm3)，理论燃烧温度为1500℃左右，着火点700℃左右。
高炉煤气中含有30％左右的CO，如泄漏出来，极易造成人身中毒。
高炉煤气与空气或氧气混合到一定比例(30．84— 89。
48％)，遇到明火或700℃左右的高温就会爆炸。
4、焦炉煤气的性质净化的焦炉煤气是无色、有臭味、易爆炸的有毒气体。
重度为0.45-0.55Kg/Nm3,发热值为16747—18422KJ ／Nm3(4000—4400Cal/Nm3)，,理论燃烧温度2150℃左右，着火点550℃-650℃左右。
焦炉煤气与空气或与氧气混合达到一定的比例，遇到明火或550℃以上的高温就会发生强烈的爆炸。
焦炉煤气中的CO含量虽然较低，但是也会造成人身中毒。
5、转炉煤气的性质转炉煤气是转炉炼钢生产的副产品，由于是间歇式产生，回收起来比较困难。
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1.钢中氢的来源？答：氢气在炉气中的分压力很低，大气中氢的分压力为0.053Pa。
因此钢中的氢主要由炉气中的水蒸汽的分压力来决定的(见图3)。
氢进入钢液的主要途径是：通过废钢表面的铁锈(XFeO.rFe3O4.2H2O)；铁合金中的氢气；增碳剂、脱氧剂、复盖剂、保温剂、造渣剂(Ca(OH)2)、沥青和焦油中的水份；未烤干的钢包、中间包、中注管、汤道；钢锭模的喷涂料；结晶器渗水以及大气中的水份与钢水或炉渣作用而进入钢中。
图1. 冶炼时钢液中氢和氧的变化规律2.一般钢中氢含量？答：氢以原子或离子(质子)的形式溶解于钢中，在一定温度下，钢液中氢的浓度[H]与氢的分压P H的平方根成正比。
即：[H]=K √ P H2当温度为1600 ︒C时K为0.0027，氢在铁中的溶解度随着温度和压力的下降而降低。
氢在固体铁中的溶解度与铁的晶体结构有关，发生相变时，溶解度急剧变化.如铁于1534︒C由液态结晶为固态时氢的溶解度显著下降；在1390︒C由δ－Fe转变为γ－Fe时溶解度重又增加，而在910︒C由γ－Fe转变为α－Fe时溶解度又显著下降。
氢在碱性电炉钢中约4-11个ppm，酸性电炉钢中约为3.5-8个ppm，转炉钢中约为3-6个ppm。
现今较为公认的钢中氢含量详见表1.表1. 一般钢中氢含量3.钢中氢对钢性能的危害？答：氢溶入钢中会降低钢的塑性和韧性。
研究表明，氢含量高不仅会导致钢的伸长率和面缩率急剧降低，还易产生氢致裂纹缺陷。
钢在冷却放置过程中，氢呈过饱和固溶体状态，由于其具有极强的扩散能力，很可能聚集在某些部位，使钢产品的局部压力增高，产生白点，形成内裂，进一步诱发高碳钢的疲劳损伤，严重影响其使用性能。
另一方面，冷却放置时，氢也能扩散到大气中，从而降低钢中的氢含量，减弱其危害。
4. 如何降低钢中氢？答：溶解在钢中的氢和氮以原子状态存在，其溶解反应为：{}[]H H =2%21在一定温度下达到平衡时: []212%H H P H K =[]2%H H P K H ⋅=上式说明氢在钢中的溶解度与作用在钢液面上的氢的分压的平方根成正比，即称西华特定律。
降低钢中气体含量的措施为一、减少入炉原料带入气体；二、注意控制出钢温度、不宜高，并尽量缩短出钢时间；三、钢液中的氢会向熔池中上升的CO 气泡扩散，脱碳速度越大，排气速度就越快；四、对于有重要用途的钢种，为严格控制钢中气体含量，最有效的办法是真空处理。
5．钢中气体分析的取制样方法？答：由于钢中气体元素对钢材质量影响极大，快速准确地测定其含量，为冶炼工艺及时提供数据，以便控制其含量范围对提高产品质量是必须的。
一个测试数据的准确性如何，首先取决于试样是否具有代表性和制样方法是否合理。
尤其是钢中氢的测定，即使是同一炉取样，在同一台仪器上分析，其结果由于取制样的问题会出现较大差异。
为此70年代未和80年代初全国组织了二次攻关，并于84年要重庆特钢钢研所召开了现场技术表演会。
国外的冶金分析工作者也进行了大量的研究以后，现定氢取样方法可分为快速淬火法和封闭模法二大类。
6 何谓快速淬火法？答：分炉外取样和炉内取样法两种，均采用快速水淬急冷方式，将液态金属迅速凝固通过相变点至常温，使绝大部份氢来不及扩散析出，被固溶在试样中。
7 何谓炉外取样法？答：也叫二次取样法，包括样模法、洗耳球－石英管法、取样枪－石英管法、针筒－石英管法、真空套管法。
8 何谓样模法？答： 我国于50年代初开始使用，当时试样直径为20mm ，后经多次试验改进，1980年后定为直径6mm ，样模制作材料有铸钢、铸铁、铜三种，其中铜的最好，是国际标准委员会推荐方法。
取样时首先将内壁用砂纸去锈，并将模预热至300︒C 左右，用干净样勺从熔池内取出钢水，扒开钢渣(未脱氧的钢液插入铝条，其量视各冶炼期活度氧而定)注入样模。
浇注完后立即打开样模将试样置入≤20︒C的冷水中搅动急冷至常温后取出，擦干后放入液氮或干冰中冷藏待加工分析。
9 何谓吸耳球石英管法？答：20世纪60年代后期开始使用，当时石英管内径为14mm，后来衍变为内径6mm.它是将吸耳球与石英管用一根金属管连接起来(连接处不能漏气)，取样时挤扁吸耳球将石英管未端斜插入同样模法一样取得的钢水样勺内，慢慢放松吸耳球，使钢水吸入石英管内至你所需要的长度后，停止放松吸耳球并保持现状，随即将石英管置入冷水中打碎，使试样直接接触冷水(同样模法)急冷。
10 何谓针筒法和取样枪法？答：同吸耳球石英管法相似，均是将石英管置于针筒或取样枪前端，插入同样模法一样取得的钢水样勺中，利用针筒内或取样枪内活塞抽动形成的负压，使钢水吸入法石英管内后再置入冷水中(同吸耳球－石英管法)急冷。
11 何谓真空吸管法？答：是用GG17硬质玻璃管(内径6mm)在煤气－氧气火焰上封一头，封口加厚，并将侧面吹制成一薄壁泡，再用真空汞将管内真空度抽成0.001Mpa后封口，取样时用一夹子夹往取样管，将有薄壁泡端斜插入同样模法一样取得的钢水样勺内，待薄壁泡熔化，钢水迅速进入取样管后立即将取样管移入冷水中(同样模法)急冷。
12 何谓真空套管法？它由一根内径7mm玻璃管和一根内外径分别为5.6mm和6.5mm的奥氏体不锈钢管构成，制作时先将钢管用真空热抽取法在850︒C脱气2小时，使残留氢小于0.1ppm，然后插入一头已制成薄壁泡的玻璃管内，再抽真空到0.001Mpa封口，取样时同真空吸管法。
此方法取样时钢水凝固过程中析出的氢被不锈钢管吸收，测定时不锈钢管同试样一起测定，减少了氢的损失。
13 何谓炉内取样法？答：也叫一次取样法，它适合各种冶炼炉内上有渣层复盖，内含不定量溶解氧的钢水或包内、模内已脱过氧的钢液取样作各种气体元素分析，由于省去了样勺取样暴露在大气下的环节。
避免了钢水的二次氧化、二次氮化，碳与氧炉外再反应等影响气体变化的因素，所取试样可作氢、氧、氮、碳、硫全分析，使测定结果更接近冶炼过程中气体含量的真值。
该方法取样装置是将两根内径分别为18mm和6mm的石英管在氢、氧火焰上焊接加工成两头缩孔开口(在18mm管内置铝箔)的取样管。
用耐高温水泥将其固定在耐火泥头上，外用防渣帽保护组成取样器。
取样时将取样器置于取样枪头部斜插入溶池钢液中。
防渣帽熔化后，钢液在静压力下自行进入取样器内脱氧池后段上升至取样管段，提枪出溶池迅速将取样装置前端置入冷水中拔下取样器，打碎石英管使试样急冷(同样模法)。
取样要点(a).枪管与钢液面呈30-40︒C夹角。
(b).插枪过渣层时要迅速，枪管斜入钢液深度50-60cm。
(c).取样枪在钢液中停留6-8秒，提枪时要稳，不能抖动。
(d).脱氧剂铝箔量为理论值的1.8倍。
14 何谓封闭模法？答：该法适用于已脱氧的钢水取样，此种取样器在取样后钢液冷却凝固过程中放出的氢气贮存在取样器的两层所夹的空间内，然后用专门的仪器测定取样器空间的氢气，再用惰气热抽取法测定试样中的残余氢，两者相加为总氢量。
15 实验室如何制备氢等气体分析试样？答：对氢试样的制备为避免氢损失，对脆性试样可以采用打断方式，对于直径较小的可以用剪线钳剪断，一般日常分析可用流水冷却的砂轮切片机切割，用锉刀或砂布研磨(不能产生热量)去除表面黑皮再用四氯化碳、丙酮洗涤后冷风吹干，再分析。
对氧试样由于其表面积直接影响分析结果，不能用屑样，棒状、块状试样表面应用锉刀或碳化硅砂布研磨出新表面，为使其不被氧化，应避免试样发热，然后用丙酮清洗，干燥后分析。
氮、碳、硫试样可在块状试样上车、钻成屑样，但如试样上有氧化物、锈、脱碳层、油脂等必须用切削研磨、酸洗、脱脂等方法去除。
16. 简述金属中气体分析用标准物质的研制概况？答：为了有效地检定分析仪器的精确度，提高分析数据的准确可靠性。
我国首先由上钢一厂中试室研制出了三种钢中氧标准物质，填补了国内空白。
此后北京钢研总院、上钢五厂也相继研制出数种定氧标钢，1980年上海新光金属厂研制出钢中氢标准样品，1984年起上海钢研所根据冶金部要求研制钢中氢一级标准样品，现在经各有关单位的通力合作已研制出数个牌号的系列化钢中氢、氧、氮气体标准样品。
碳硫分析专用标钢生产也已形成系列化生产，含量和制作工艺也由原来的选择现成材料到有目的的冶炼制作标钢，低含量标钢也能生产，如含量为1.3ppm、S值为0.1ppm的氢标样，形状从柱状到球状，重量固定可免称量，可以说取得了一定的成绩，为气体分析的准确性提供了保证。
17. 简述国内分析仪器的研制概况？答：国内仪器有的是科研单位自行根据需要研制的。
有的是和仪器厂家共同研制，由仪器厂生产的。
其主要方法如下：氢的测定是：主要有惰性气体加热（熔融）色谱法、真空热抽取色谱法、真空脉冲气相色谱法、惰气脉冲色谱法、悬浮熔融色谱法、熔融金属氢在线、平衡分压测定法。
表2 我国生产的金属中气体分析仪器主要技术指标上述国产仪器中，由于种种原因，有些仪器已停止生产，有的尚在继续生产，但都为我国金属中气体分析在不同历史时期做出了贡献。
18. 简述国外金属中气体仪器概况？随着改革开放和科研生产的需要，从70年代后期，我国陆续引进了一些美国LECO公司、日本堀场制作所、德国斯创林、莱宝、埃尔特等公司的气体分析仪，这些仪器自动化程度和分析精度高，其主要技术指标见表3。
表3 国外金属气体分析仪器主要技术指标上述进口仪器其原理与国产仪器类似，但在设计上有其独到之处，如日本堀场EMGA 系列仪器采用了测量石墨坩埚的阻值，调节加热功率来控制试样熔融温度，以保证分析条件的实施。
德国斯创林用光导纤维连接热敏元件控制石墨坩埚温度，均对提高分析精度有益。
美国LECO公司的EF-500型炉子除了用电流与功率控制外，还直接用温度控制，且大部分新型仪器均有故障内诊功能，为使用者提供了方便。
这些进口仪器在国产仪器的推陈出新时都值得借鉴。
这些仪器虽然结构较复杂，但分析工作者通过摸索、总结、交流，都能让其发挥作用，有的还挖掘开发出新的功能，如对LECO公司定氢仪扩展为氢氮联测，使其一机多用，节约了另购仪器的外汇。
19. 目前是否有已制定的相关国家标准方法？答：目前有关钢中气体的分析标准还没有健全。
为了使金属中气体分析测定方法统一和规范化，世界各国均在制定国家标准，我国在湿法化学分析如氮、碳、硫的国家标准均已制定了，但仪器分析金属中气体元素的国家标准尚不齐全，只有碳、硫、氧的标准，氢、氮均无国家标准，有待今后有关单位共同协作将其完善。
20 金属中气体元素分析方法进展？答：随着科技技术的发展，对材料的要求越来越高，为了提高钢材质量，冶炼工艺上对气体元素必须加以控制，原来的事后分析其周期已远远不能满足生产上的需要，必须研究新方法，缩短分析周期，及时反馈分析数据指导冶炼工艺。
现在用直读光谱临线分析钢中碳、硫周期已大大缩短。