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钢铁化学成分分析仪分析钢铁中多种元素的成分
点击次数:1888 发布时间:2011-10-26

 

钢铁化学成分分析仪分析钢铁中多种元素的成分
 
 钢铁分析仪分析钢铁各化学元素,常以下列形式存在:(1)固溶态(或游离态);(2)碳化物‘(3)氮化物;(4)氧化物;(5)硼化物;(6)硫化物;(7)硅化物;(8)磷化物等,一般来说,合金元素在钢铁中的分布形式主要是前两种情况。由于钢铁的质量是由其所含杂质或合金元素的成分来决定,下面简单介绍钢铁中的合金元素及杂志对钢铁质量的影响。
 (1)碳:碳石钢的zui主要成分之一,对钢的性能起着决定性的作用,钢中含碳量高时其硬度也随之增高(这是由碳化铁性能决定的);而延展性及冲击韧性则相应降低。
 (2)硫:硫是钢铁中极有害的元素,它可使钢产生热脆现象,降低钢的力学性能和钢的耐蚀性。钢中硫的含量不超过0.04%,在碳素钢中也应该在0.055%0.07之间,含硫在0.1%以上的钢实用价值很小,而钢中硫是由生铁中带来的,因此,碱性侧吹转炉所用的炼钢生铁含硫量不得超过0.08%
 (3)磷:磷在钢铁中也是有害物质。当钢中含磷量超过1.2%时,钢的结构就有Fe,P出现,如果含磷小于此值,则它以固定熔体存在,熔于纯铁中的磷,能使其硬度、强度及脆性增加,含磷高的钢,具有冷脆性。磷的偏析现象很严重,这对钢的危害性就更大了。 
(4)硅:硅是钢中有益元素。硅在钢中的作用像碳一样,能增加钢铁的硬度和强度,硅量增加,则铁中游离碳的比率也增加,故硅与碳两者同时存在,可互相调节。若两者单独存在,则使铁质硬而脆。含硅稍高的钢铁,流动性大,易于铸造,且能增加钢铁的弹性。因此,弹簧钢常加入硅。硅又能增加钢的电阻及耐酸性;但硅能降低钢铁的延展性,在碳素钢中含硅量不能大于0.4%,因为大于0.5%时,冲击韧性便显著下降。
 (5)锰:锰是钢铁中有益元素。在冶炼中锰的存在对除硫有着显著效果,锰还能增加钢铁的硬度,但作用较碳差些,钢中锰之含量必须在0.3~0.4%以上能增加硬度。锰的作用与碳含量有关,碳低则锰的作用低,碳高则锰的作用高。锰能减少钢铁的延展性,锰的成分超过1.5%时则钢变脆,不能使用。锰含量在7%以上时,则刚的性质又变成抗磨性极优的材料。
(6)铝:铝与氧氮有很大的亲和力。铝在钢中的作用,一是用作炼钢时脱氧定氮剂,且细化晶粒,减少或消除低碳钢时效现象,提高高冲击韧性,特别是降低钢的脆性转变温度,二是作为合金元素加入钢中,显著提高钢的抗氧化性,改善钢的电磁性能,提高渗氮钢的耐磨性和疲劳强度等。铝还提高钢在氧化性酸中的耐蚀性。但铝也有不良影响,如在某些钢中,脱氧时用量过多,将使钢产生反常组织降低韧性,并给浇注等方面带来困难。
(7)铬:铬作为残余元素时,它虽提高强度、硬度,但同时降低塑性和韧性。在碳素钢中,即使钢中含少量铬,也与镍一样能降低钢的冷冲性能,所以碳素钢一般对Cr,Ni都要求在0.3%以下。
(8)镍:镍作为残余元素,影响与铬同。
(9)铜:铜作为残余元素,如在钢中超过
某一数值(一般规定为0.3%左右)并在氧化气氛中加热,在氧化铁皮下降形成一层熔点在1100℃左右的富铜合金层,加热温度超过1100℃,富铜金属层将熔化 并侵蚀钢表面层的晶粒,在1100℃上进行锻轧热变形加工,将使钢的表面鱼鳞状开裂(此现象称为铜脆)。
(10)钒:钒是强的碳化物、氮化物形成元素,在钢中主要以碳化物的形态存在。它在钢中的主要作用是细化钢的晶粒和组织,提高钢的强度和韧性;在高温熔入奥氏体,增加钢的淬透性;增加淬火钢的回火稳定性,并产生二次硬化效应,提高耐磨性。
(11)钨:钨在钢中的作用主要是增加钢的回火稳定性,红硬性和热强性,以及形成特殊的碳化物二增加钢的耐磨性。
综上述所述,可见钢铁的质量是由其所含杂质或合金元素的成分来决定,所以经常测定钢铁中各元素的含量及其中的杂志(碳、硅、硫、磷、锰五元素)含量是保证和帮助掌握冶炼过程的重要手段。
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