鋼鐵化學(xué)成分分析精選(九篇)

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第1篇：鋼鐵化學(xué)成分分析范文

【關(guān)鍵詞】加法再制造；連桿；檢驗鑒定

再制造機械產(chǎn)品加工技術(shù)門類十分廣泛，大體可分為三類：第一類是加法再制造，即在零件表面添加一層材料，覆蓋由于磨損、腐蝕等造成的材料表面缺陷，以獲得所需的材料表面性能，常用到的表面處理技術(shù)有高速電弧噴涂技術(shù)、納米復(fù)合電刷鍍技術(shù)以及微脈沖冷焊技術(shù)等；第二類是減法再制造，即對舊零件幾何尺寸進行修正，去除表面的損傷部分，然后換用相應(yīng)尺寸的零件重新配合；第三類是替換法再制造，即把已損件用新品替換。再制造產(chǎn)品進入中國市場和中國的再制造技術(shù)產(chǎn)品進入國際市場是必須面對的課題，如何對再制造機械產(chǎn)品進行檢驗鑒定顯得至關(guān)重要。加法再制造機械產(chǎn)品的特征是：其配合接觸面不是新的機械加工面，沒有金屬光澤，而工作面是經(jīng)過機械加工的新表面，它的尺寸沒有發(fā)生變化，但工作面的化學(xué)成分發(fā)生了變化，從而會進一步引起顯微組織和表面硬度也發(fā)生變化，因而可以采用化學(xué)成分分析、金相檢驗和硬度檢測等方法對加法再制造產(chǎn)品加以鑒別。筆者以經(jīng)過電刷鍍鎳處理的50Cr鋼汽車連桿為例，對加法再制造機械產(chǎn)品的檢驗鑒定方法進行了探討。

一、試樣制備與試驗方法

加法再制造所用試樣為某公司生產(chǎn)的卡車用50Cr鋼連桿。在長期的服役過程中，該連桿的大圓端與曲軸相連，由于長時間的摩擦，使得大圓端內(nèi)孔表面發(fā)生磨損。首先對連桿的大圓端內(nèi)孔進行預(yù)處理，包括表面修整、表面清潔、電凈處理和活化處理；隨后采用特定的工藝對其進行電刷鍍技術(shù)修復(fù)，分別通過化學(xué)成分分析法、金相檢驗法和硬度檢測法對連桿的表面鍍層進行分析。在化學(xué)成分分析法中，采用X熒光分析儀和移動式直讀光譜儀分別對表面和基體的化學(xué)成分進行檢測；金相檢驗法則是將小塊剖面試樣鑲嵌、磨拋后通過MM6光學(xué)顯微鏡進行截面形貌觀察；硬度檢測法是將拋光后的金相試樣用MH-3型顯微硬度計進行測試，載荷為0.098 N，以試樣最表面為起點，向基體內(nèi)部逐點測試，至硬度趨于平穩(wěn)。

二、試驗結(jié)果與討論

（一）化學(xué)成分分析法

對經(jīng)過電刷鍍處理的卡車用50Cr鋼連桿大圓端內(nèi)孔表層的鍍層進行X熒光分析，結(jié)果（質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%，下同）如下： 1. 0Co，87. 52Ni，1. 16Cu，0.08Mo和0.22Pb。磨去表面鍍層后，對連桿基體的化學(xué)成分進行直讀光譜檢測，結(jié)果如下：0.48C，0. 34Si， 0. 026S， 0. 017P， 1. 08Cr， 0. 71Mn和0.11Ni。對比可以發(fā)現(xiàn)，連桿大圓端內(nèi)孔表層的主要元素成分為鎳，而連桿基體中的鎳含量非常低，兩者存在很大的差別，這與采用以鎳為主的電鍍液有關(guān)，連桿大圓端內(nèi)孔表層經(jīng)過電刷鍍技術(shù)修復(fù)，其面形成了一層比較耐磨的鎳基合金層，經(jīng)機械加工到原來的尺寸后，換上新的內(nèi)襯，連桿的加法再制造就完成了。因此在了解了機械零件的配合接觸面和工作面的表面情況及尺寸變化的基礎(chǔ)上，結(jié)合采用化學(xué)成分分析法就可以方便地鑒別出該零件是否經(jīng)過了加法再制造處理。

（二）金相檢驗法

由顯微鏡可以看到，上部灰色部分為連桿基體顯微組織，而下部的白亮金屬層就是電刷鍍鎳層，平均厚度在40Lm左右，最厚處可達到70Lm，該鍍鎳層與連桿基體的組織和性能完全不同。在基體的表面形成一層新的金屬耐磨層，不但可以修復(fù)舊的零件，而且還可以提高零件的耐磨性。由此可見，在了解了機械零件的配合面和工作面的表面情況及尺寸變化的基礎(chǔ)上，采用金相檢驗法同樣可以檢測出零件是否經(jīng)過了加法再制造。

（三）硬度檢測法

連桿大圓端內(nèi)孔表面電刷鍍鎳層的硬度高達1 000 HV左右，明顯高于基體的硬度400 HV，并且表層與基體之間有比較好的過渡。由此可見，在了解了機械零件的配合面和工作面的表面情況及尺寸變化的基礎(chǔ)上，硬度檢測法也可以作為鑒別加法再制造產(chǎn)品的一種參考方法。

（四）三種方法的結(jié)合使用

鑒于上述三種方法都有各自的優(yōu)缺點，如能將其結(jié)合使用，便可以更加準(zhǔn)確地對產(chǎn)品是否經(jīng)過了加法再制造進行評判。例如上述金相檢驗法的測試結(jié)果顯示鍍層最厚處可達到70Lm，與硬度檢測法的檢測結(jié)果相吻合，因此將兩者結(jié)合可以更加肯定該產(chǎn)品經(jīng)過了鍍鎳處理。而在有些情況下，表面涂鍍層非常薄，有時只有幾微米，采用金相檢驗法盡管可以看到表層與基體有差別，但無法肯定是否涂有鍍層，此時可結(jié)合化學(xué)成分分析法，分別對表層和基體的化學(xué)成分進行檢測。

（五）討論

加法再制造的工件多為鋼鐵件，通常在其表面增加一些與基體不同的材料，如鎳、鉻等，來改善產(chǎn)品性能，由于新材料與母材存在一些差異，因此可以采用化學(xué)成分分析法、金相檢驗法和硬度檢測法來判斷產(chǎn)品是否經(jīng)過了加法再制造?；瘜W(xué)成分分析法是采用X熒光分析儀或便攜式直讀光譜儀對工件表面和基體材料分別進行化學(xué)成分分析。由于加法再制造后有新的材料附加在原有的基體上，其表面與基體的成分必然存在很大區(qū)別因此可以從成分的不同來進行檢驗。該方法采用的設(shè)備為便攜式的，方便用于現(xiàn)場檢驗，零件的破壞性也相對較小，且可以判斷再制造表層的成分，見是一種較為理想的檢驗方法。

金相檢驗法是利用加法再制造產(chǎn)品的表層和基體材料不一致的原理，對于同一材料，于采用了一定的熱處理或表面處理工藝，微觀結(jié)構(gòu)也會存在著明顯差異，如晶粒的大小，影響區(qū)及顯微組織的變化等，過這些差異可以鑒別出零件是否經(jīng)過了加法再制造。該檢測結(jié)果更加直觀，且可以測出再制造表層的厚度，是制樣比較麻煩，且所用試樣必須從原零件上切割下來，于破壞性檢測。由于加法再制造可以增加零件的耐磨性，因此再制造表層的硬度相對基體硬度更高。但是考慮到導(dǎo)致零件表面硬度提高的外來因素較多，此硬度檢測法僅僅可以作為一種參考的方法。

三、結(jié)論

對于加法再制造機械產(chǎn)品，以采用化學(xué)成分分析法、金相檢驗法和硬度檢測法等方法加以鑒別；種方法都有各自的優(yōu)缺點，以根據(jù)實際情況選擇適當(dāng)?shù)臋z測方法；若將其綜合利用，對加法再制造機械產(chǎn)品的鑒別效果會更好。

參考文獻：

第2篇：鋼鐵化學(xué)成分分析范文

關(guān)鍵詞：礦渣微粉混凝土石灰石

中圖分類號： D922 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：

礦渣微粉是指以?；V渣為主要原料，可摻加少量石膏，采用適宜的粉磨技術(shù)磨制到一定細度的粉體。由于礦渣微粉的生產(chǎn)成本低，并且可以作為高性能混凝土的優(yōu)質(zhì)原料，可等量或超量代替高能耗生產(chǎn)的水泥，也適用于大型的商品混凝土攪拌站，同時礦渣微粉還可作為混凝土的改性劑，可以明顯改善混凝土的性能，因此利用礦渣微粉具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

1 礦渣微粉的特點

由于礦渣與水泥熟料相比具有玻璃體含量高，易碎難磨的物理特性，和水泥熟料一起粉磨時，其比表面積為300㎡/kg左右，難以磨得更細，影響了其潛在活性的發(fā)揮。研究表明：礦渣比表面積達350㎡/kg以上時，活性才能得到激發(fā)，且比表面積越大，活性越好，甚至可以超過水泥的活性。如果將礦渣進行單獨粉磨，由于其比表面積達到400㎡/kg以上，則其活性可以得到充分發(fā)揮。

高活性指數(shù)的礦渣微粉應(yīng)用到混凝土可等量替代大量水泥，并且能夠提高混凝土的綜合性能。礦渣微粉摻入混凝土后，可以降低混凝土集料(沙、石等)熱化反應(yīng)引起的混凝士體積膨脹開裂；礦渣微粉內(nèi)較多的鈣礬石結(jié)晶，能降低混凝土的孔隙率，降低氯離子的滲透，形成對鋼筋的防腐保護層；降低水泥中的鋁酸三鈣及可溶性氫氧化鈣的含量，減小由于硫酸鹽等的侵蝕引起的混凝土膨脹，從而改善混凝土的泵送、坍落度損失等工作性，提高混凝土的后期強度，具有良好的耐久性、耐蝕性和耐磨性。

礦渣微粉的價格較低，具有經(jīng)濟性，適合在集中攪拌的商品混凝土中使用。礦渣微粉與水泥、石子、黃沙攪拌成的混凝士，具有后期強度高、水泥水化熱低、耐磨性好、與鋼筋粘結(jié)力好等優(yōu)點，特別適用于高層建筑、大壩、機場、大型深基礎(chǔ)及水下工程。這種混凝土，與現(xiàn)在水泥廠生產(chǎn)的按水泥國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許摻有20％～70％高爐礦渣的礦渣硅酸鹽水泥有很大區(qū)別。

2 礦渣微粉的生產(chǎn)

2.1 礦渣微粉的技術(shù)要求

各鋼鐵企業(yè)的高爐礦渣，其化學(xué)成分雖大致相同，但各氧化物的含量并不一致，因此礦渣有堿性、中性、酸性之分，以礦渣中堿性氧化物和酸性氧化物含量的比值M大小來區(qū)分。

M〉1為堿性礦渣；M

K值應(yīng)≥1.2。K值越大，則礦渣的質(zhì)量越好，活性越高。

2.2 礦渣的成分分析

生產(chǎn)所用的原料主要是?；郀t礦渣，主要來源于韶關(guān)鋼鐵集團公司、福建三明鋼鐵集團以及揭陽市泰都鋼鐵廠。其化學(xué)成分的分析根據(jù)《GB/T 203用于水泥中的粒化高爐礦渣》以及(GB 176-2008水泥化學(xué)成分分析方法》標(biāo)準(zhǔn)中的方法進行。各成分質(zhì)量百分含量及主要技術(shù)指標(biāo)如表l所示。

由表l可以看出，所用的?；郀t礦渣屬于堿性礦渣，其膠凝性較好，通過粉磨后其活性可得到更充分的激發(fā)。

2.3 礦渣微粉其他成分的摻加

2.3.1 礦渣微粉中摻加粉煤灰

粉煤灰，是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細灰，是燃煤電廠排出的主要固體廢物。粉煤灰的主要氧化物組成為：SiO2、A1203、FeO、Fe2O3 、CaO、TiO2等。粉煤灰是我國當(dāng)前排放量較大的工業(yè)廢渣之一，并在逐年增加粉煤灰中富含球狀玻璃體，在礦渣粉磨的同時摻入一定量的粉煤灰，對粉磨過程能起到“作用”和“助磨作用”，其結(jié)果是磨機產(chǎn)量有所提高。另一方面，粉煤灰的活性不及礦渣高，為保證原礦渣微粉活性不降低，粉煤灰摻量則不能過大，應(yīng)控制在10％以內(nèi)。在混凝土中摻加粉煤灰，具有節(jié)約水泥和細骨料用量；減少用水量；改善混凝土拌和物的和易性；增強混凝土的可泵性；減少混凝土的徐變；減少水化熱、熱能膨脹性；提高混凝土抗?jié)B能力；增加混凝土的可修飾性等優(yōu)點。

礦渣與粉煤灰的復(fù)摻，可達到兩種材料的火山灰效應(yīng)、形態(tài)效應(yīng)和微集料效應(yīng)相互疊加，形成“工作性能互補效應(yīng)”和“強度互補效應(yīng)”，使混凝土具有良好的抗?jié)B性和可泵性。摻入一定量的粉煤灰，可增大拌和料的流動性，減小泵送阻力，改善由于礦渣微粉的摻入所導(dǎo)致的混凝土粘聚性提高、沁水性增加的趨勢，使新拌混凝土得到最佳的流動性和粘聚性。二者復(fù)合使用還可以兼顧混凝土早期強度與后期強度：在水泥水化早期，由于粉煤灰的火山灰效應(yīng)滯后于水泥熟料水化，此時發(fā)揮礦渣微粉的火山灰效應(yīng)，改善漿體和集料的界面結(jié)構(gòu)，增加混凝土早期強度；后期發(fā)揮粉煤灰的火山灰效應(yīng)所帶來的孔徑細化作用以及未反應(yīng)的粉煤灰顆粒的“內(nèi)核作用”，使混凝土后期強度持續(xù)得到提高。

2.3.2 礦渣微粉中摻加石灰石

石灰和石灰石大量用做建筑材料，也是許多工業(yè)的重要原料，其主要成分是碳酸鈣(CaCO3)，經(jīng)煅燒后各成分的含量大致為：二氧化硅0.07％～1％、三氧化二鋁0.02％～1％、三氧化二鐵0.03％～1％、氧化鈣48％～55．22％、氧化鎂0.O8％～1％；燒失量為40.79％。石灰石最常見的用途是生產(chǎn)硅酸鹽水泥。一般石灰石經(jīng)過破碎、粉磨后均能達到水泥原料的要求。隨著對外開放、國民經(jīng)濟建設(shè)的加快，水泥工業(yè)發(fā)展迅速，據(jù)估計國內(nèi)未來20年左右僅水泥工業(yè)一項將需求石灰石290億噸。在礦渣中摻入少量的石灰石，不僅增產(chǎn)效果顯著，同時能有效地提高礦渣微粉的7d活性。一定量(不超過8％)的石灰石微粉有利于提高混凝土早期水化速度，促進其早期強度的發(fā)展；同時對水泥需水量的降低有促進作用。

2.4 礦渣微粉的粉磨

礦渣粉磨不僅是使其細度減小的過程，同時也是對礦渣進行機械活化的過程。因為礦渣在粉磨過程中，隨其比表面積的增大，晶格鍵能迅速減少，從而產(chǎn)生晶格位錯、缺陷、重結(jié)晶，在表面形成易溶于水的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，其與水反應(yīng)能力大大提高。另一方面，礦渣屬于較難磨細的物質(zhì)，其比表面積越高，臺時產(chǎn)量越低，電耗越高。實踐證明，礦渣細度達到400～450m2/kg時，其礦渣微粉的綜合性能最為適宜。我公司2008年從德國引進萊歇立磨生產(chǎn)線4條，其型號為LM56.3+3S，和球磨機相比，該磨的主要優(yōu)點是：具有更高的研磨效率，工藝流程大大縮短，電耗降低，物料的研磨在限定壓力下進行，臺時產(chǎn)量最高可達到190t/h以上。

3 結(jié)論

水泥工業(yè)是消耗能源大而且對環(huán)境污染嚴(yán)重的工業(yè)。如何在保證、改善、提高混凝土的質(zhì)量和性能的前提下，減少水泥用量是當(dāng)前研究的一個重點。在混凝土中摻加礦渣微粉，并通過與一定量的粉煤灰、石灰石進行復(fù)合，不但改善礦渣微粉的性能指標(biāo)，等量取代水泥能配制出性能良好、質(zhì)量穩(wěn)定的混凝土，而且這也將是大量工業(yè)廢渣消納的大趨勢。具有明顯的質(zhì)量效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，在水泥與混凝土工業(yè)中具有巨大的推廣意義。

參考文獻：

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第3篇：鋼鐵化學(xué)成分分析范文

關(guān)鍵詞：球墨鑄鐵；鉍；微觀組織；力學(xué)性能

中圖分類號：TG255 文獻標(biāo)識碼：A

厚斷面球墨鑄鐵（簡稱球鐵）由于冷卻速度緩慢，共晶凝固時間長，易導(dǎo)致球化衰退和孕育衰退，使得鑄件中尤其是厚壁中心或熱節(jié)處出現(xiàn)球化不良、石墨畸變、球數(shù)減少、球徑增大、成分偏析、晶間碳化物增多及縮松縮孔等等缺陷，特別是碎塊石墨的出現(xiàn)，嚴(yán)重影響了鑄件的綜合性能[1-3].國內(nèi)外有眾多研究者發(fā)現(xiàn)，當(dāng)球鐵中某些微量元素（如Bi）與稀土元素以適當(dāng)比例共存時，則會消除變異石墨，改善球鐵性能[2，4-5].但該技術(shù)還不夠成熟，國內(nèi)多數(shù)鑄造企業(yè)又沒有掌握關(guān)鍵技術(shù)，如果直接用于生產(chǎn)，則會存在一定風(fēng)險.

本文制定了嚴(yán)格而合適的化學(xué)成分和實驗工藝， 通過添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的微量Bi和調(diào)整殘余稀土量，研究了其對球鐵心部碎塊石墨的抑制作用以及對球鐵組織和綜合力學(xué)性能的影響，從而為獲得更好的球鐵組織和性能提供依據(jù)，為同行提供參考.

1實驗方法

11化學(xué)成分

原鐵液純凈度要高， 盡可能排除雜質(zhì)等干擾因

素.遵循高碳， 低硅， 低錳、磷、硫的原則[6]，球鐵主要化學(xué)成分范圍見表1，其中碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為原鐵水成分要求，其余為處理后要求.

采用300 kg 中頻電爐熔煉，樹脂砂造型，原材料采用本溪Q10生鐵和廢鋼混合配比.熔煉過程中通過澆注白口試樣進行光譜分析，并調(diào)整原鐵液C和Si成分分別為：C 3.70±0.05%，Si 2.1±0.1%.出鐵溫度為1 500 ℃左右，采用沖入法球化， 球化時間控制在1～2 min，采用多次孕育工藝，孕育方法為包內(nèi)孕育、浮硅孕育和澆口杯孕育， 孕育劑總量控制在0.6% ～ 0.8%.微量元素Bi的加入方式為在球化處理前埋入包中，與球化孕育劑機械混合.球化孕育處理后，對澆包中的鐵水多次扒渣后澆注，澆注溫度控制在1 340～1 350 ℃.在每個試樣的幾何中心放置一根鎳鉻鎳硅熱電偶，采用哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制的8通道數(shù)據(jù)采集儀對凝固共晶冷卻階段進行溫度采集.

2實驗結(jié)果及分析

實驗試塊的化學(xué)成分檢測結(jié)果見表3.鐵液主要成分始終保持一致，因為檢測條件有限，無法測定Bi元素含量，因此按其加入量分析，殘余稀土與Bi質(zhì)量分?jǐn)?shù)的比值為

解剖試塊后，其結(jié)果如表4所示，其中B3系列，A3試塊心部只有局部含有少量粗短型的初生碎塊石墨，對性能影響不大.A1和A2試塊中均無碎塊石墨.部分A3試塊心部有灰斑區(qū)域，A4試塊均有灰斑區(qū)域.

2.1微量Bi對球鐵宏觀組織的影響

兩組實驗主要成分相同，未添加Bi的碎塊石墨區(qū)域為宏觀黑斑，而添加0.010%Bi后的碎塊石墨區(qū)域從宏觀黑斑淡化到宏觀不易觀察到的灰斑，需要通過顯微鏡觀察才能確定其范圍.

從表4所示的解剖結(jié)果中可以看到，當(dāng)球化劑為1.6%，Bi加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.005%～0.014%時，A4試塊宏觀碎塊石墨灰斑區(qū)域的直徑隨著Bi加入量的增加，呈現(xiàn)先減小后增加的變化趨勢，直徑從220 mm降到160 mm，再升至200 mm.A4試塊碎塊石墨灰斑直徑變化如圖3所示.表明0.012%為Bi加入量的極限值，此時對碎塊石墨的抑制作用最強.

綜上所述，對于A4試塊，添加微量Bi可以有效地抑制碎塊石墨的產(chǎn)生，使宏觀黑斑淡化到宏觀不易可見的灰斑.隨著Bi加入量的增加，其對碎塊石墨的抑制作用，先是增強然后再減弱，Bi加入量為0.012%時，灰斑區(qū)域最小.

圖4所示為實驗試塊心部的試樣經(jīng)3%硝酸酒精溶液腐蝕后的典型微觀組織形貌.對比圖4（a）與圖4（b），觀察到加入微量Bi后的石墨球徑更加細小，石墨球數(shù)顯著增加，并且球的圓整度和組織均勻度也相應(yīng)得到改善.對比圖4（c）與圖4（d），加入0.012%Bi元素后，球鐵的A3試塊微觀組織從大片的碎塊石墨變成了正常的球鐵石墨組織，表明對于A3試塊，加入元素Bi后可以明顯消除其碎塊石墨.而圖4（e）顯示，本實驗中加入微量Bi卻未能明顯消除A4試塊中的碎塊石墨，只是在一定程度上減小了碎塊石墨的大小、破碎程度和范圍，宏觀組織圖圖2可以印證這點.

表5為加入不同Bi量時各組實驗中A4試塊的力學(xué)性能檢測結(jié)果.圖5為實驗試塊力學(xué)性能隨Bi加入量的變化情況.可見，隨著Bi加入量的增加，布氏硬度值變化不大，為130 HB左右，而抗拉強度、伸長率及低溫沖擊功呈先增加后下降的趨勢.其中未添加Bi實驗的抗拉強度、伸長率分別為319 MPa，4.9%，是所有實驗中的最低值，但其布氏硬度卻最高，達到了133.8 HB.當(dāng)Bi加入量增加至0.008%時，抗拉強度為342 MPa，是所有試樣中的最高值.隨后試塊的抗拉強度呈現(xiàn)下降趨勢.當(dāng)Bi加入量繼續(xù)增加至0.010%和0.012%時，試塊的伸長率和低溫沖擊功分別達到最大值，伸長率為10.5%，而低溫沖擊功為10.5 J，隨后都逐漸下降.綜合對比各項數(shù)據(jù)，加0.010%Bi實驗試塊的綜合力學(xué)性能最好.

2.3微量元素鉍的作用

由圖4（a）和圖4（b）可知，加入元素Bi后，球鐵組織石球墨大小從6級細化成7級，球數(shù)也由80～100個/mm2增加至225～250個/mm2，圓整度、組織均勻度和石墨球化率也有相應(yīng)增加.

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第4篇：鋼鐵化學(xué)成分分析范文

【關(guān)鍵詞】 混凝土結(jié)構(gòu)；耐久性；高強鋼筋；鋼筋銹蝕；力學(xué)性能

中圖分類號：TU375 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

1.高強鋼筋的成分及性能分析

按生產(chǎn)方式不同鋼筋可分為轉(zhuǎn)（平）爐鋼筋、電爐鋼筋和再生鋼筋等。轉(zhuǎn)（平）鋼筋是由鐵礦石經(jīng)高爐、轉(zhuǎn)（平）爐冶煉獲得的鋼材軋制而成。電爐鋼筋由廢鋼鐵經(jīng)電爐冶煉后軋制而成。再生鋼筋是由舊鋼材直接軋而成。我國的鋼筋主要是轉(zhuǎn)（平）爐鋼筋。我國建筑用鋼筋分別按《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》、《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》、《低碳鋼熱軋圓盤條》和《預(yù)應(yīng)力混凝土用熱處理鋼筋》等標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)。鋼筋的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)確定了鋼筋的品種、制造方法、化學(xué)成分、機械性能、外觀、尺寸、允許誤差、試驗和檢驗方法等。

HPB235 的屈服強度為 235MPa，抗拉強度為 410MPa，伸長率（A10）為 23％。鋼筋混凝土用熱軋直條光圓鋼筋 R235 的屈服強度為 235MPa，抗拉強度為 370MPa，伸長率（A10）為 25％。上述兩類鋼筋都是由 Q235 碳素結(jié)構(gòu)鋼軋制而成的，強度較低，但具有塑性好、伸長率高，易于彎折成型，容易焊接等特點，可用于中、小型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的主要受力鋼筋及構(gòu)件的箍筋等。

鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋按照其強度可分為HRB335、HRB400和HRB500三級，屈服強度分別為 335MPa、400MPa 和 500MPa，抗拉強度分別為 490MPa、570MPa 和 630MPa，伸長率（A5）分別為 16％、14％和 12％，其強度高，塑性和可焊性均較好，可作為混凝土結(jié)構(gòu)的主要受力鋼筋。HRB335 和 HRB400 以硅、強化錳為主要固熔元素，提高其強度；HRB500 除以硅、錳為主要合金元素外，還加入了釩或鈦作為固熔彌散元素，在提高強度的同時保證其塑性和韌性。

1.1高強鋼筋的化學(xué)成分分析

鋼筋的力學(xué)性能是其化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)在一定外界因素（如荷載性質(zhì)、應(yīng)力狀態(tài)、工作環(huán)境和環(huán)境介質(zhì)）作用下的綜合反映。鋼筋的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)和晶粒大小等是鋼筋力學(xué)性能的內(nèi)部依據(jù)，而力學(xué)性能則是鋼筋化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)的外部表現(xiàn)。外部因素如荷載（靜荷載、沖擊荷載、交變荷載）、應(yīng)力狀態(tài)（拉、壓、彎、剪、扭、接觸應(yīng)力及各種復(fù)合應(yīng)力）、溫度等都會對材料的力學(xué)性能產(chǎn)生很大影響。因此，在影響高強鋼筋力學(xué)性能的各內(nèi)外因素中，化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、晶粒大小、軋制工藝是重要的內(nèi)部因素，加載速度和環(huán)境腐蝕等是重要的外部因素。

鋼的基本元素為鐵（Fe）（普通碳素鋼中鐵約占 99％，低合金鋼中鐵約占 95％）；此外還有少量碳（C）、硅（Si）、錳（Mn）等有利元素，硫（S）、磷（P）、氧（O）、氮（N）等不利元素，及鈦（V）、釩（Ti）等固熔彌散元素，這些元素的含量較少，但對鋼材的力學(xué)性能影響較大。下面分別介紹鋼材中各元素對鋼筋材性的影響。

1.2 高強鋼筋的力學(xué)性能

金屬材料的力學(xué)性能是指金屬在外加荷載（外力或者能量）作用下或荷載與環(huán)境因素（溫度、介質(zhì)和加載速率）聯(lián)合作用下所表現(xiàn)的行為，力學(xué)性能又稱為力學(xué)行為，宏觀上表現(xiàn)為金屬的變形和斷裂。

由于承載條件一般用各種力學(xué)參數(shù)表示，工程中將表征金屬材料力學(xué)行為的力學(xué)參量臨界值或規(guī)定值稱為金屬力學(xué)性能指標(biāo)。金屬材料力學(xué)性能的優(yōu)劣就可用這些指標(biāo)的具體數(shù)值來衡量。

鋼筋的力學(xué)性能主要有抗拉、冷彎、沖擊韌性和耐疲勞性能等。混凝土結(jié)構(gòu)對高強鋼筋的力學(xué)性能的要求主要有：

①強度 鋼筋強度是決定混凝土構(gòu)件承載力的重要因素，但并非強度越高越好。由于鋼筋彈性模量變化不大（Es＝2.0×105MPa），高強鋼筋在高應(yīng)力下會引起構(gòu)件過大的變形和裂縫。

②延性 延性是鋼筋變形、耗能的能力，與鋼筋強度有同等的重要性。許多鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)事故的原因，都是鋼筋的延性不足而非強度缺乏。鋼筋的均勻伸長率能客觀反映鋼筋的變形能力。

③錨固性能 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋與混凝同受力，錨固作用是鋼筋與混凝同承載的基礎(chǔ)。錨固作用是由鋼筋表面的化學(xué)膠著力、鋼筋與混凝土接觸面上的摩擦力及鋼筋表面橫肋與混凝土間的機械咬合力三部分組成。

2.高強鋼筋的銹蝕

2.1 高強鋼筋的銹蝕機理

混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋銹蝕可分為電化學(xué)銹蝕和雜散電流銹蝕。國內(nèi)外學(xué)者對鋼筋混凝土的銹蝕機理做了大量研究，普遍認為：混凝土中鋼筋的銹蝕機理主要為電化學(xué)過程。

新鮮的混凝土呈堿性，鋼筋表面被氧化，形成致密的保護膜――鈍化膜，使鋼筋處于鈍化狀態(tài)，即使在有水分和氧氣等利于銹蝕產(chǎn)生的條件下鋼筋也不會發(fā)生銹蝕。

碳化是大氣環(huán)境中的二氧化碳侵入混凝土并與其中的堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)使混凝土 PH 值下降的過程。當(dāng) PH 值降至 11.5 左右時，鋼筋表面的鈍化膜不再穩(wěn)定，當(dāng) PH 值降至 9～10 時，鈍化膜被完全破壞，鋼筋處于脫鈍狀態(tài)，也就具備了發(fā)生銹蝕的條件。

氯離子可通過混凝土內(nèi)部的空隙和微裂縫體系，從周圍環(huán)境向混凝土內(nèi)部滲透，當(dāng)鋼筋表面混凝土空隙液中游離的Cl 濃度超過一定值時，即使在堿度較高如 PH 值大于 11.5 的情況下，Cl也能破壞鈍化膜使鋼筋發(fā)生銹蝕。

脫鈍后混凝土中的鋼筋銹蝕是一個電化學(xué)過程，根據(jù)金屬銹蝕電化學(xué)原理和混凝土中鋼筋受鈍化膜保護的特點，混凝土中鋼筋發(fā)生銹蝕要具備以下三個條件：①鋼筋表面鈍化膜被破壞，鋼筋處于活化狀態(tài)；②鋼筋表面存在電位差，構(gòu)成腐蝕電池；③鋼筋表面存在電化學(xué)反應(yīng)和離子擴散所需的水和氧氣。

2.2 鋼筋銹蝕的影響因素

影響鋼筋銹蝕的因素很多，可分為內(nèi)部因素和外部因素。內(nèi)部因素主要有：鋼筋的類型、直徑、水泥的品種、水灰比、外加劑和外摻料、混凝土的密實度、混凝土保護層厚度等；外部因素主要有：混凝土的澆筑質(zhì)量和養(yǎng)護質(zhì)量、環(huán)境溫度、濕度、二氧化碳濃度、氯離子濃度等。

2.3 銹蝕對鋼筋力學(xué)性能的影響

銹蝕會對鋼筋的力學(xué)性能產(chǎn)生一定的影響。

首先，鋼筋發(fā)生銹蝕后，鐵原子離開原有晶格，發(fā)生氧化反應(yīng)，變成離子，進入周圍水溶液，鋼筋表面出現(xiàn)銹坑，使鋼筋產(chǎn)生截面損失，鋼筋的有效截面面積減小。

其次，鋼筋的銹蝕通常是不均勻的，局部的銹坑會導(dǎo)致鋼筋在拉伸過程中產(chǎn)生應(yīng)力集中，銹蝕率越大，銹坑越深，越容易導(dǎo)致應(yīng)力集中的現(xiàn)象。由于發(fā)生應(yīng)力集中，鋼筋薄弱部位的應(yīng)力大于其他部位，在其他部位應(yīng)力較小，尚未發(fā)生足夠變形時，該部位已經(jīng)因應(yīng)力過大而提前屈服、甚至達到極限強度。因此，隨著鋼筋銹蝕率的增加，鋼筋的強度下降，伸長率也隨之下降。

2.4 鋼筋銹蝕對結(jié)構(gòu)性能的影響

鋼筋銹蝕會對結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生多方面的影響，具體表現(xiàn)為以下三個方面:

（1）鋼筋銹蝕的直接結(jié)果是鋼筋的截面面積減小，不均勻銹蝕導(dǎo)致鋼筋表面凹凸不平，產(chǎn)生應(yīng)力集中的現(xiàn)象，使鋼筋的力學(xué)性能發(fā)生退化，強度降低、脆性增大、延性降低，結(jié)構(gòu)承載力下降；

（2）鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)是保證鋼筋與混凝土兩種不同材料共同工作的前提，鋼筋與混凝土間的粘結(jié)作用主要由三部分組成，即：鋼筋表面的化學(xué)膠著力、鋼筋與混凝土界面上的摩擦力以及鋼筋表面橫肋與混凝土間的機械咬合力組成。銹蝕發(fā)生后，鋼筋表面的銹蝕產(chǎn)物質(zhì)地疏松，對鋼筋與混凝土的界面產(chǎn)生作用，加之鋼筋表面橫肋銹損，都會使鋼筋與混凝土之間的握裹力下降，鋼筋與混凝土粘結(jié)性能退化；

（3）鋼筋表面的銹蝕產(chǎn)物發(fā)生體積膨脹使鋼筋混凝土產(chǎn)生環(huán)向拉應(yīng)力，當(dāng)環(huán)向拉應(yīng)力達到混凝土的抗拉強度時，在鋼筋與混凝土界面處會出現(xiàn)徑向裂縫，隨著銹蝕的加劇、銹蝕量的增加，徑向內(nèi)裂縫向混凝土表面發(fā)展，直到混凝土保護層開裂產(chǎn)生順筋方向的銹脹裂縫，嚴(yán)重時保護層剝落，嚴(yán)重影響混凝土結(jié)構(gòu)的正常使用。

3.結(jié)論

（1）鋼筋的化學(xué)成分是影響鋼筋性能的內(nèi)因，鋼筋的各組成元素對其性能會產(chǎn)生不同的影響，鋼筋的力學(xué)性能是各組成元素綜合作用的結(jié)果。

（2）鋼筋的力學(xué)性能是影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)性能的重要因素，鋼筋的力學(xué)性能可由鋼筋拉伸試驗的結(jié)果反映。

（3）大氣環(huán)境下鋼筋的銹蝕機理多為電化學(xué)銹蝕，其銹蝕機理為混凝土碳化或氯離子侵入后，鋼筋表面原有鈍化膜破壞，在氧與水的共同作用下發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。

（4）銹蝕發(fā)生后，鋼筋因其截面面積減小及銹坑引起的應(yīng)力集中而發(fā)生力學(xué)性能的退化。鋼筋混凝土構(gòu)件或結(jié)構(gòu)因鋼筋強度的下降、鋼筋與混凝土間的粘結(jié)破壞及鋼筋銹脹而發(fā)生承載能力下降。

參考文獻

[1] 黃呈偉.鋼結(jié)構(gòu)基本原理[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2002

第5篇：鋼鐵化學(xué)成分分析范文

【關(guān)鍵詞】特殊鋼；脫氧工藝；夾雜物去除

引言

特殊鋼是針對客戶提出的質(zhì)量要求，鋼廠不斷改進工藝，逐步提高成分、尺寸精確度和潔凈度的各類鋼的總稱。鋼中總氧量[TO]是衡量鋼潔凈度的重要標(biāo)識，對于不同的鋼種，其控制要求也不盡相同。通過熱力學(xué)計算，比較不同脫氧劑的脫氧能力，并典型特殊鋼種精煉過程中的脫氧及夾雜物控制，分析和討論不同脫氧元素與鋼液、熔渣以及耐火材料之間的相互作用機制。

1.鋼液脫氧分析

不管用什么方法煉鋼，都需要在熔池中供氧去除C、Si、Mn、P等雜質(zhì)元素，氧化精煉結(jié)束后，鋼液達到了一定的成分和溫度，其氧含量一般超過了C-O平衡線，如圖1所示。

如果鋼水不進行脫氧，連鑄坯就得不到正確的凝固組織結(jié)構(gòu)，鋼中氧含量高，還會產(chǎn)生皮下氣泡、疏松等缺陷，并加劇S對鋼的危害作用，而且還會生成過多的氧化物夾雜。在室溫下，鋼中氧含量的增加將使鋼的伸長率和斷面收縮率顯著降低。在較低溫度和含氧量極低時，鋼的強度和韌性隨氧含量的增加而急劇降低。隨氧含量的增加，鋼的抗沖擊性能下降，脆性轉(zhuǎn)變溫度很快升高。氧在鋼中形成氧化物夾雜，對鋼的塑性、韌性和疲勞強度均有不利影響。

1.1 脫氧對鋼液質(zhì)量的影響：

a.控制鋼液凝固時產(chǎn)生的碳氧反應(yīng)的程度，對鎮(zhèn)靜鋼而言，要抑制碳氧反應(yīng)，生成致密鋼錠。

b.降低鋼中氧和夾雜物。

c.進行夾雜物的變性處理，以生成對鋼的機械性能和疲勞壽命影響小的夾雜物我出發(fā)點，改變夾雜物形態(tài)，有的需要球形，有的生產(chǎn)工藝要求解決水口堵塞問題。

圖1終點碳和終點活性氧的關(guān)系圖

1.2 脫氧方式

脫氧是指向煉鋼熔池或鋼水中加入脫氧劑進行脫氧反應(yīng)，脫氧產(chǎn)物進入渣中或成為氣相排出。根據(jù)脫氧發(fā)生地點的不同，其脫氧方法分為沉淀脫氧、擴散脫氧、真空脫氧。

1.2.1 沉淀脫氧

原理：將塊狀脫氧劑加入鋼液中，脫氧元素在鋼液內(nèi)部與鋼中氧直接反應(yīng)，生成的脫氧產(chǎn)物上浮進入渣中的脫氧方法，叫做沉淀脫氧，也叫直接脫氧。

優(yōu)點：脫氧速度快。

缺點：脫氧產(chǎn)物有可能難以全部上浮排除而成為鋼中的夾雜。

1.2.2 擴散脫氧

原理：（FeO）=[Fe]+[O]

通過向渣中加入粉狀脫氧劑Fe-Si、C粉、Al粉等，不斷降低渣中（FeO）活度，促使上述平衡向左進行，讓鋼液中的[O]降低的間接脫氧方式。

優(yōu)點：非接觸式，不會產(chǎn)生脫氧夾雜物。

缺點：脫氧速度慢。

1.2.3 真空脫氧

原理：[0]+[C]=CO

將鋼包內(nèi)鋼水置于真空條件下，通過抽真空打破原有的碳氧平衡，促使碳與氧的反應(yīng)，達到通過鋼中碳去除氧的目的。

優(yōu)點：脫氧比較徹底，脫氧產(chǎn)物為CO氣體，不污染鋼水，而且在排出CO氣體的同時，還具有脫氫、脫氮的作用。

缺點：需要專門的設(shè)備，徐較大的投資。

2.脫氧產(chǎn)物分析與排除

2.1鋼中夾雜物的種類及來源

鋼的性能主要取決于鋼的化學(xué)成分和組織，現(xiàn)在對鋼的性能要求越來越高，對鋼的化學(xué)成分和組織均勻性的要求與越來越高。

從不同角度出發(fā)，可劃分為：

2.1.1氧化物夾雜按成分分類。

a.簡單氧化物：SiO2、Al2O3、MnO、TiO2等。

b.復(fù)雜氧化物：包括尖晶石類化合物和各種鈣的鋁酸鹽。

c.硅酸鹽以及硅酸鹽玻璃：

通用式為 lFeO?mMnO?nAl2O3?SiO2。

2.1.2夾雜物按來源分。

a.外來夾雜物：由于耐材、熔渣在冶煉、精煉以及澆注過程中進入鋼中并滯留在鋼中造成的。

b.內(nèi)生夾雜物：在液體或固體鋼中，由于脫氧和凝固時進行的各種物理化學(xué)反應(yīng)而成。

2.2脫氧產(chǎn)物的排除

鋼液脫氧后，攪拌時脫氧產(chǎn)物去除得很快。一般認為，總氧量的減少是由一次脫氧產(chǎn)物的去除所決定的，當(dāng)用分析成分計算的濃度積K=w[Si]%?w[O]2%與平衡值KSi=w[Si]%?w[O]2%一致時，則認為一次脫氧產(chǎn)物上浮終了。沒有攪拌時，K和KSI很長時間也達不到一致；而在強烈攪拌時，脫氧元素剛剛加入不久，一次脫氧產(chǎn)物在很短時間內(nèi)便急劇地減少。其一次脫氧產(chǎn)物隨時間變化呈表觀一級反應(yīng)形式：

C=C0exp（kt）

式中，C為鋼中一次脫氧產(chǎn)物量，即夾雜物量；C0為開始時的夾雜物量；t為時間；k為夾雜物上浮分離速度系數(shù)。用上式所求的k值大小可以評價夾雜物去除速度的大小，其與脫氧劑的加入數(shù)量及種類、鋼液溫度、容量以及攪拌強度等都有關(guān)系。對鋼液加以攪拌的目的在于，使鋼液運動，促使夾雜物的聚集與上浮。表1所示為鋼液不同運動狀態(tài)對鋁、硅脫氧產(chǎn)物的影響。

為了促進上浮，形成密度小的大粒度脫氧生成物是有益的，具體地說，要采用下面的方法：

a.用復(fù)合脫氧的方法，生成對脫氧生成物的成長有利的液態(tài)氧化物。

b.復(fù)合脫氧，脫氧劑按順序添加。

c.脫氧劑投入后要讓鋼水靜置一段時間。

d.為了確保生長上浮時間，在粗精煉爐內(nèi)要進行預(yù)脫氧或脫氧。

3.結(jié)論

目前煉鋼生產(chǎn)中采用控鋁脫氧工藝和加鋁脫氧工藝。其中加鋁脫氧的一次脫氧率大于百分之九十 ，脫氧產(chǎn)物主要是AL2O3；而控鋁脫氧一次脫氧析出較少的脫氧產(chǎn)物量，其一次脫氧產(chǎn)物主要是SIO2。

參考文獻：

第6篇：鋼鐵化學(xué)成分分析范文

關(guān)鍵詞 堿腐蝕；加藥不當(dāng)；缺陷成因分析

中圖分類號 TK 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)031-0166-01

福建某食品企業(yè)的一臺DZG3-1.25-WⅡ型工業(yè)鍋爐，工作壓力為1.25 Mpa，額定蒸發(fā)量為3 t/h，固定爐排，燃料為Ⅱ類無煙煤。該鍋爐補給水是使用水庫水，該鍋爐水處理型式采用鍋內(nèi)加藥，藥劑為燒堿，加藥時司爐工一次性把整袋燒堿投入給水池；該鍋爐投用時尚未配備水處理化驗人員，所以鍋爐運行時未監(jiān)測鍋爐給水、鍋水水質(zhì)；該鍋爐因生產(chǎn)緊張常超負荷運行，并僅偶爾在低負荷時排污。投入運行三個月后，發(fā)現(xiàn)煙管穿孔泄漏事故，導(dǎo)致緊急停爐、企業(yè)停產(chǎn)。

1 宏觀檢查

打開鍋爐所有人手孔，對鍋爐內(nèi)部進行了全面檢查，鍋爐內(nèi)部幾乎未發(fā)現(xiàn)水垢，金屬表面幾乎沒有完整的保護膜，鍋筒下側(cè)、后管板中下側(cè)發(fā)現(xiàn)大面積潰瘍型腐蝕坑，深約2 mm-5 mm；煙管、壁管均發(fā)現(xiàn)大面積潰瘍型腐蝕坑 ，深1 mm-3 mm，部分已穿孔泄漏；腐蝕部位有堅硬的黑褐色腐蝕產(chǎn)物。前管板、下降管、液位以上區(qū)域未發(fā)現(xiàn)腐蝕坑。整體腐蝕情況明顯是向火側(cè)、溫度高的高熱負荷區(qū)域腐蝕較明顯：因爐膛中部有擋火墻，鍋筒底部中央幾乎未發(fā)現(xiàn)腐蝕，底部中央兩側(cè)受幅射加熱區(qū)腐蝕明顯；水冷壁管明顯是向火側(cè)腐蝕更嚴(yán)重；高溫區(qū)進口段煙管腐蝕明顯比低溫區(qū)更深；未受熱的下降管、集箱未發(fā)現(xiàn)腐蝕，前管板腐蝕也不明顯，經(jīng)壁厚檢測，未發(fā)現(xiàn)明顯減薄。

2 檢測項目結(jié)果

1）將該爐給水取樣檢測，檢測結(jié)果：pH值7.7；給水硬度為1.2 mmol/L；濁度1.5；符合GB/T1576-2008標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)要求。鍋水已排空，無法檢測。

2）對腐蝕產(chǎn)物進行分析：腐蝕產(chǎn)物主要是鐵氧化物。

3）查鍋爐出廠資料，各部位材質(zhì)如下：鍋筒、管板：Q345R；下降管、集箱、壁管、煙管：20，GB3087-2008。

管樣化學(xué)成分分析：爐管管樣主要成分均正常，符合20，GB3087-2008的標(biāo)準(zhǔn)。

4）對割取的腐蝕部位爐管管樣進行了顯微分析，從組織和夾雜物分布認為是正常的。

3 缺陷成因分析

該鍋爐呈現(xiàn)的幾乎所有受熱承壓部位都出現(xiàn)腐蝕情況較少見，應(yīng)是水質(zhì)異常才會出現(xiàn)這種情況；但由于使用單位管理不善，未配備水處理人員，未作水質(zhì)化驗及記錄，發(fā)生事故后鍋水已排空，無法監(jiān)測鍋水水質(zhì)，補給水經(jīng)化驗符合GB/T1576-2008標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)要求。一度給該缺陷成因分析造成困擾。后經(jīng)調(diào)查，該鍋爐水處理型式采用鍋內(nèi)加藥，藥劑為燒堿，加藥量未經(jīng)計算，加藥時司爐工一次性把整袋燒堿投入給水池，再由水泵抽進鍋爐，這種加藥方式極易造成鍋水PH值超標(biāo)，堿度過大（至少是短時超標(biāo)），再加上該鍋爐常處于超負荷狀態(tài)，使游離的氫氧化鈉濃縮到危險的濃度（特別是受熱溫度較高的高熱負荷部位），造成鍋內(nèi)堿腐蝕，直至穿孔泄漏。

根據(jù)調(diào)查獲得鍋爐加藥方式、鍋爐內(nèi)表面的腐蝕狀況和腐蝕產(chǎn)物分析結(jié)果，初步判斷是加藥不當(dāng)，導(dǎo)致鍋水PH值超標(biāo)，堿度過大，造成鍋內(nèi)堿腐蝕，直至穿孔泄漏。

4 腐蝕破壞機理分析

堿腐蝕是指游離的氫氧化鈉對金屬的腐蝕。鍋爐水堿度或PH偏高時，在高熱負荷部位由于水流不暢或發(fā)生核態(tài)沸騰造成堿濃度過高發(fā)生堿腐蝕。濃縮堿的存在將損壞四氧化三鐵保護膜，造成金屬以光滑起伏刨槽形式的腐蝕，它的深度是濃度和金屬與堿接觸時間的函數(shù)。

在常溫下，只有當(dāng)氫氧化鈉濃度高于30%時，才會因為鋼鐵表面氧化膜的溶解而引起腐蝕。但在鍋爐的高溫高壓力條件下，鍋水中含有5%～10%的氫氧化鈉，也能使鋼鐵發(fā)生較強烈堿腐蝕。鍋爐在運行正常的情況下，是不會造成堿腐蝕的，即使pH=13，鍋水中相當(dāng)于NaOH含量也不過0.5%左右，碳鋼在這樣濃度的堿濃液是非常穩(wěn)定的。發(fā)生堿腐蝕原因是由于爐管的局部發(fā)生了堿的濃縮，使氫氧化鈉達到危險的濃度，這時鋼鐵表面的保護膜四氧化三鐵首先和濃NaOH反應(yīng)，隨后其下的基體金屬鐵也和NaOH反應(yīng)，產(chǎn)生鐵酸鈉和亞鐵酸鈉。而這兩種物質(zhì)又可與滲入的鍋水發(fā)生水解反應(yīng)，生成氧化鐵和氧化亞鐵腐蝕產(chǎn)物和NaOH，后者又繼續(xù)腐蝕金屬，整個反應(yīng)過程并不消耗NaOH，使腐蝕一直繼續(xù)下去。堿性腐蝕一般具有局部性的特性，呈現(xiàn)小溝槽或不規(guī)則的潰瘍型。堿腐蝕的作用，主要是溶解鋼鐵表面的氧化膜，使其表面失去作用，從而創(chuàng)造了腐蝕過程連續(xù)發(fā)生的可能性。

5 缺陷預(yù)防或監(jiān)控措施及意見

根據(jù)GB/T1576-2008《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：額定蒸發(fā)量小于或等于4 t/h，且額定蒸汽壓力小于或等于1.3 Mpa的自然循環(huán)蒸汽鍋爐、對水汽質(zhì)量無特殊要求的汽水兩用鍋爐、額定功率小于或等于4.2 MW非管架工承壓的熱水鍋爐，均可采用單純鍋內(nèi)加藥水處理。該使用單位鍋爐符合要求，允許采用鍋內(nèi)加藥水處理，但鍋內(nèi)加藥量是需要科學(xué)計算，加藥方式要符合要求。鍋內(nèi)加藥處理藥劑用量的確定通常分兩種，一是根據(jù)原水的硬度、堿度和鍋水需維持的堿度、鍋爐排污率等參數(shù)，并按化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)的量進行計算確定，二是按實驗數(shù)據(jù)或經(jīng)驗用量進行

計算。

根據(jù)TSG G5001-2010《鍋爐水（介）質(zhì)處理監(jiān)督管理規(guī)則》規(guī)定：鍋爐使用單位應(yīng)當(dāng)結(jié)合本單位珠實際情況，明確崗位職責(zé)，建立健全水（介）質(zhì)處理管理制度并且嚴(yán)格執(zhí)行，確保水（介）質(zhì)的質(zhì)量符合要求。鍋爐使用單位應(yīng)當(dāng)根據(jù)鍋爐的數(shù)量、參數(shù)、水源情況和水處理方式等配備相應(yīng)的鍋爐水處理作業(yè)人員。鍋爐使用單位應(yīng)當(dāng)對水汽質(zhì)量定期進行常規(guī)化驗分析。該使用單位長期對水處理工作不重視，未配備水質(zhì)化驗人員，未作水質(zhì)分析及記錄，長期任由司爐工隨意加藥。此次爐因加藥不當(dāng)出現(xiàn)鍋爐腐蝕損壞，損失較大，須引起企業(yè)對水處理作業(yè)重視，培訓(xùn)水質(zhì)化驗人員，作好水質(zhì)化驗工作，合理加藥，科學(xué)排污，避免同類事故的發(fā)生。

對該使用單位建議將蒸汽冷凝水回收利用，可大大減少補給水量，顯著降低燃料消耗，而且回水純凈，雜質(zhì)少，可提高水質(zhì)質(zhì)量。

參考文獻

第7篇：鋼鐵化學(xué)成分分析范文

關(guān)鍵詞：熱電偶 ；316L；斷裂；σ相；

中圖分類號：TE65 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-01-00-02

引言

某煉油廠120萬噸年生產(chǎn)能力的焦化裝置焦碳塔，2012年11月投入使用，2013年4月發(fā)生熱電偶插管根部斷裂，高溫渣油噴出事故。該熱電偶位置為進料線處，工作溫度為80-490℃變化，24小時為一個變化周期，介質(zhì)為0.3MPa的焦化渣油，熱電偶附近有冷卻水的水錘振動，而且還有焦粉的沖擊。斷裂的熱電偶材質(zhì)為316L，套管為棒料鉆孔加工成形，然后法蘭與套管承插式焊接，并采用堆焊形式。

一、化學(xué)成分分析

對斷裂的熱電偶套管及法蘭進行了化學(xué)元素分析，分析結(jié)果如表1，除Mo元素略低于316L的標(biāo)準(zhǔn)外，其余元素含均在合格范圍內(nèi)，但大多在合格的下限，材料元素基本合格。排除了材料元素含量對斷裂的影響。

二、金相分析

對斷裂的熱電偶進行金相取樣分析，取樣部位為距斷口10mm處的套管橫截面，圖1為管壁中間位置的金相組織形貌，顯示為奧氏體組織，晶內(nèi)有滑移線及滑移臺階，在晶界及晶內(nèi)滑移線上有塊狀及條狀σ鐵素體相析出，及部分晶界有碳化物析出。圖2為靠近套管內(nèi)表壁的金相組織形貌，顯示為奧氏體組織，晶內(nèi)有滑移線及滑移臺階，在晶界及晶內(nèi)滑移線上有塊狀及條狀σ鐵素體相析出，同時晶界有晶間腐蝕。

三、顯微硬度分析

我們對在含有σ相的金相試樣上進行了顯微硬度測試，硬度值在HV200-HV268之間變化，值高于316L鋼奧氏體組織的硬度（HV180左右），在σ相析出比較多的地方顯微硬度值稍高，σ相析出比較少的地方顯微硬度略低不能完全的打在σ相，總體顯微硬度值勻高于奧氏體的硬度。說明有σ相存在，純σ相硬度值在HV700-1000之間[1]。

四、分析

此熱電偶加工過程中套管為未經(jīng)固溶處理的316L棒料鉆孔，鉆孔后進行酸洗工藝，進行清洗孔內(nèi)冷卻油脂；套管與法蘭為承插式多層堆焊焊接，而斷裂處為法蘭與套管的連接的根部，離堆焊層很近，堆焊的反復(fù)焊接的過程中，溫度剛好處σ相的析出范圍內(nèi)[2]，σ相是一種復(fù)雜四方結(jié)構(gòu)的鐵-鉻化合物，在316L不銹鋼中，σ相會富含鉻、鉬、硅等元素。σ相的析出會造成材料的韌性降低，硬度升高[3]。而套管組織中的σ相很可能是在堆焊過程中，在高溫區(qū)停留時間過長造成的σ相析出。由于σ相硬而脆，析出過程中引起體積膨脹，引起晶界產(chǎn)生微裂紋，在外界應(yīng)力的作用下發(fā)生擴展直至開裂，而此熱電偶的工況為80-490℃交變溫度變化，會生產(chǎn)交變應(yīng)力，并伴有冷卻水生產(chǎn)的水錘沖擊振動，符合生產(chǎn)振動應(yīng)力的條件，而且還有焦粉的沖擊應(yīng)力存在。這是引起裂紋擴展的主因，另外由于套管內(nèi)壁加工過程中進行了酸洗工藝，套管內(nèi)表面發(fā)生了晶間腐蝕，也是誘發(fā)其微裂紋開裂的輔助原因。

五、結(jié)論

由此我們可以得出以下結(jié)論：

（一）由于套管采用未經(jīng)固溶熱處理的棒材進行鉆孔加工而成，與法蘭焊接采用承插式堆焊焊接，反復(fù)的多次焊接造成套管在σ相析出的敏感溫度停留時間過長，σ相析出，造成組織脆化，形成微裂紋。

（二）對316L不銹鋼使用了酸洗工藝，造成套管內(nèi)表面形成晶間腐蝕，降低了材料抗腐蝕強度，使晶界上的強度降低，誘發(fā)裂紋的產(chǎn)生；

（三）該焦碳塔進料口處的工況比較惡劣，伴有水錘的沖擊振動，溫度的劇烈交替變化，使熱電偶會產(chǎn)生各種應(yīng)力，加速了微裂紋的擴展，直致斷裂。

參考文獻：

[1]黃振東.鋼鐵金相圖譜[M].北京：中國科學(xué)文化出版社.2005：479-480

第8篇：鋼鐵化學(xué)成分分析范文

我們都知道，現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)過程中，沒有準(zhǔn)確、一致、可靠的計量工作；組織科學(xué)、有效的生產(chǎn)和質(zhì)量管理也是不可能的。所以，計量工作(包括測試、化驗、分析等工作)是企業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，是保證零部件具有互換性和產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段和方法。

一、計量監(jiān)測在企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營全過程不可或缺

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)多是連續(xù)的或自動化流程生產(chǎn)，要依靠生產(chǎn)流程中各項工藝參數(shù)的準(zhǔn)確和控制。如石油化學(xué)工業(yè)中產(chǎn)品質(zhì)量基本上取決于生產(chǎn)(反應(yīng))：過程中溫度、壓力、流量等參數(shù)的控制；電壓穩(wěn)定度、輸電疫率等電磁參數(shù)可影響到各工業(yè)部門的生產(chǎn)質(zhì)量。因此，發(fā)電廠必須用各種計量儀器儀表對它們進行監(jiān)控調(diào)整，以保證穩(wěn)定送電。冶金工業(yè)中，成分分析和溫度、壓力、流量等計量參數(shù)的測量控制，更是保證鋼鐵與各種有色金屬成品質(zhì)量的關(guān)鍵。只有化學(xué)成分及原材料分析準(zhǔn)、配料準(zhǔn)。出爐溫度準(zhǔn)、合金成分控制準(zhǔn)，一句話，計量準(zhǔn)，才能保證鋼鐵或有色金屬產(chǎn)品優(yōu)。

當(dāng)前，許多企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量差的主要原因，就是出在計量問題上，如缺乏必備的計量檢測儀器，計量檢測方法落后以及計量管理不健全等。隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平的進步和提高，高速、連續(xù)、自動的專業(yè)化自動化生產(chǎn)和現(xiàn)代化管理，都對計量技術(shù)和裝備提出新的更高的要求。國外工業(yè)發(fā)達國家的冶金工業(yè)，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，并不在主體加工設(shè)備上，而是他們裝備了現(xiàn)代化的計量儀器儀表和自動監(jiān)控設(shè)備，能快速、精確地測量出生產(chǎn)過程中各項參數(shù)，并經(jīng)計算機高速處理后反饋到生產(chǎn)中實行最優(yōu)控制，使憑人工經(jīng)驗操作進入靠數(shù)據(jù)科學(xué)管理階段。因此，人們已把計量檢測技術(shù)和原材料、設(shè)備一起作為現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的三大支柱。因此，計量監(jiān)測在企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營全過程不可或缺。

二、計量工作是保證產(chǎn)品質(zhì)量合格的基礎(chǔ)

我們知道。質(zhì)量管理的重要特點之一，就是一切憑數(shù)據(jù)說話、數(shù)據(jù)是質(zhì)量管理的重要基礎(chǔ)，而數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確一致就要靠計量工作。

我國計量工作的基本任務(wù)是統(tǒng)一國家的計量單位制度，保證各行各業(yè)所使用的計量器具和儀器儀表都是準(zhǔn)確可靠的。通過這些準(zhǔn)確的計量器具、儀器儀表，保證被測工件、產(chǎn)品的質(zhì)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確一致。做好量值傳遞工作只能對正在使用中的計量器具和儀器儀表實行定期校準(zhǔn)和檢定，保證使用中的計量儀器準(zhǔn)確可靠。但這還不能解決計量儀器本身的質(zhì)量問題。如果我們只抓使用中計量儀器的量值準(zhǔn)確統(tǒng)一，不抓正在生產(chǎn)的計量儀器產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督。就會使大量不合格的計量儀器流入市場。這不僅給量值傳遞工作造成越來越大的壓力，而且對產(chǎn)品質(zhì)量也構(gòu)成一個極大的威脅。

計量儀器是一種特殊的產(chǎn)品，隨著工業(yè)化水平的提高，發(fā)展相當(dāng)迅速，品種日益繁多。認真抓好對它們的質(zhì)量監(jiān)督和控制，就可防止“一家產(chǎn)品害千家”。各級計量部門正在通過“計量器具生產(chǎn)(修理)許可證”的發(fā)放和計量認證等工作強化監(jiān)督管理。

計量檢測和監(jiān)控水平是衡量一個國家工業(yè)技術(shù)水平的重要尺度。目前。世界上工業(yè)發(fā)達國家，把原材料、設(shè)備和計量檢測手段作為工業(yè)生產(chǎn)的三大支柱。計量檢測技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速，隨著質(zhì)量管理從“事后檢驗”發(fā)展到“事前預(yù)防”，計量檢測也由被動測量發(fā)展到主動測量，由靜態(tài)測量發(fā)展到動態(tài)測量，由人工檢測發(fā)展到自動檢測，由成品檢驗發(fā)展到生產(chǎn)過程中檢測和監(jiān)控。從而強化了質(zhì)量管理，并顯著地提高了質(zhì)量?？梢哉f，沒有先進的計量測試手段，就沒有先進的產(chǎn)品，沒有高質(zhì)量。因此，如何研制、開發(fā)先進的計量檢測儀器，已成為計量工作中一個十分重要的任務(wù)。

三、建立計量確認體系。實行測量過程控制。為質(zhì)量體系有效運行提供保證

第9篇：鋼鐵化學(xué)成分分析范文

Abstract: The imbalance of bearing capacity of roadbed loess, quantity traffic of large-scale vehicles and the pavement structure are the reasons for asphalt concrete pavement disease. We could do from two ways to improve the quality of asphalt concrete pavement for the traffic load and climate change. For existing pavement, we should try to eliminate disease and strengthen maintenance work to secure its function; for scheduled pavement, pavement structure, pavement material, construction process should be improved to improve traveling condition of asphalt concrete pavement and prolong its service life.

關(guān)鍵詞:瀝青混凝土路面;質(zhì)量;提高;措施

Key words: asphalt concrete pavement;quality;improvement;measures

中圖分類號:U416 文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)18-0059-01

1關(guān)于路面結(jié)構(gòu)設(shè)計

道路工程設(shè)計按照通常的方法是根據(jù)現(xiàn)有道路交通量來推算未來使用年限的總交通量,并結(jié)合該道路周圍狀況總的發(fā)展趨勢,綜合考慮,用計算的方法來決定道路的各結(jié)構(gòu)層的厚度,以滿通發(fā)展的需要。然而,近幾年來,路面普遍產(chǎn)生各種裂縫,尤其是網(wǎng)裂與龜裂。其原因除了瀝青材料和施工因素外,難道與設(shè)計和這幾年交通量的驟增無關(guān)嗎?現(xiàn)在道路設(shè)計采用的結(jié)構(gòu)厚度一般是經(jīng)驗厚度,統(tǒng)一結(jié)構(gòu),是否科學(xué)?往往只考慮投資經(jīng)費問題,只需滿足近階段的發(fā)展和使用要求,缺乏長遠的考慮。我認為對于道路設(shè)計要保證厚度和結(jié)構(gòu)合理,做一條就做好一條,以保證它們的使用年限長些,養(yǎng)護工作量少些,路面適當(dāng)做得好些、厚些不見得就不合理,應(yīng)從經(jīng)濟效益上來分析:如寶山鋼鐵總廠廠區(qū)的主要干道建設(shè)。

2關(guān)于材料的性能和施工問題

①瀝青材料:對于瀝青混凝土路面的施工早已全部采用國產(chǎn)瀝青。根據(jù)對國產(chǎn)幾種瀝青的部分物理性質(zhì)與化學(xué)成分分析看,這些瀝青都含有一定數(shù)量的臘,臘的存在使瀝青對溫度較敏感,使低溫延度減少很多,含臘量與延度成反比,含臘量越多延度越小。②瀝青混合料:瀝青混凝土面層的類型很多,有貫入式、表處、瀝青砼、黑色碎石和加罩等,上海地區(qū)目前新路和改建采用雙層式瀝青砼,對舊路采用銑刨加罩的方法,但在混合料的選用上有所不同,混合料的級配應(yīng)根據(jù)地點、場合和濕度的不同而選用。有的部門認為雙層式表層使用0～6mm的瀝青砂較好。因此,我們要根據(jù)實際情況,分析利弊而確定選用。③半剛性基層:自從二十世紀(jì)六十年代大量推廣煤渣石灰土基層以來,道路的結(jié)構(gòu)起了很大的變化,由于它能結(jié)成板體,因此無論從水穩(wěn)性與冰凍穩(wěn)定性都有了較大的提高。近三十年來,粉煤灰、水淬鋼鐵渣等的應(yīng)用,半剛性路面越來越得到發(fā)展。半剛性基層一般認為凡是施工時做到材質(zhì)符合要求、拌和均勻、水分適當(dāng)、碾壓密實、充分養(yǎng)護,半剛性基層都能形成板體。但在實際工作中,發(fā)現(xiàn)煤渣石灰土基層中表面有一層8~10cm的板體被壓碎成塊,分析這一薄層所形成有兩種原因。首先是一些施工單位為了方便,混合料拌和時不灑水,而待碾壓中甚至養(yǎng)護時才進行補水,這樣水只能滲進一部分厚度,形成薄層;其次是基層表面碾壓較密實,因此,上下間結(jié)成板體時間不一樣,密實的表面先形成板體,有時經(jīng)碾壓后標(biāo)高不夠,貼薄層找補,形成薄層。這一薄層的存在,在夏季由于瀝青混合料模量的降低,基層負擔(dān)增大而受力破壞。④道路的路基:路面的結(jié)構(gòu)層是鋪筑在土路基上,面層的厚度決定于路基的穩(wěn)定性,路面能承受交通荷載并使應(yīng)力分散,安全地傳遞給路基。車輛在啟動、制動、變速及正常行駛中,水平力對路面表面的影響較大,而隨著路面的深度變化,這種水平力消失很快,一般說來在15cm以下,路面結(jié)構(gòu)的水平力很小,可忽略不計。因此可以認為土基只承受垂直荷載,垂直荷載與行車荷重、作用頻率、路面的厚度有關(guān),柔性路面下的土基頂面上壓力在0.5～3.0kg/cm。垂直壓力沿路基深度遞減至一定深度處,一般認為在土基面以下1米左右,這種壓力對土基無多大影響。土基頂面的垂直壓力使土基產(chǎn)生變形。土基變形大,也使路面隨之變形,影響路面的使用年限。土基的強度與溫度及密度有關(guān),干而密實的土基,其抵抗變形的能力大,強度亦高。反之,濕而松的土基強度低,土基的非彈性的性質(zhì)表現(xiàn)很明顯,濕度與密度相比,濕度的影響更大,因此土基中的濕度具有更大的重要性。而改善濕度也要有一定的分寸,全部干的土基,不適宜于壓到最大的密實度,因為太干會起松,不易壓實。

3從交通組織方面來加強道路管理

目前道路的破壞與城市管理關(guān)系很大,首先與交通管理關(guān)系密切。其次與公用管線單位關(guān)系密切。新建和改建后的道路,經(jīng)常會遇到管線單位在掘路進行管道埋設(shè),缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃,隨意性太大,再好的道路,通過二、三次的掘路,道路結(jié)構(gòu)將受到很大的破壞,既影響道路使用壽命,又影響道路的整潔和美觀。因此對使用道路的各部門、各單位要加強協(xié)調(diào)和嚴(yán)格管理;對建筑單位臨時占用道路,應(yīng)采取措施,保證路面平整;對公用管線部門或其他單位的道路掘路和管道埋設(shè),都應(yīng)采取必要的措施,保證該溝槽回填密實,道路恢復(fù)及時,對公共交通的停車站位置也應(yīng)加強聯(lián)系,不能隨便變更等等?？傊?管好道路也是保證道路質(zhì)量,減少養(yǎng)護工作量的一項重要工作。

4培養(yǎng)施工隊伍,提高施工質(zhì)量