论钢铁的质量影响因素及检测技术要点.doc

1、1论钢铁的质量影响因素及检测技术要点摘要：近年来，我国钢铁制造业的发展水平不断提高，企业的竞争日益激烈。各钢铁企业对产品质量的重视度越来越高，本文对影响钢铁质量的杂质与合金元素进行了简要阐述，并对当钢铁行业的检测技术做了相应的介绍。 关键词：钢铁冶炼 质量 检测 当前，我国钢铁行业在发展中对生产效率、产品质量、品种的多样性等，有了较高的要求，同时不断的降低企业生产成本。虽然在二十世纪末，我国的钢铁产量已经居世界首位，并持续了较长的一段时间，然而这并不能说明我国可以称为钢铁强国。相对于其他发达国家，我国的钢铁质量参差不齐、产业集中度较低，在一定程度上加剧了国内市场的竞争力度，同时也降低了我国钢铁

2、业在国际市场的竞争力度。为了能够提高我国钢铁在市场的竞争力度，分析影响钢铁质量的影响因素，提高质量检测技术的必要性是不容忽视的。 1、杂质对钢铁质量的影响 在钢铁生产过程中，炼钢的主要目的则是调整钢的成分，将其中的杂质去除，进而使钢的物理、化学性能得到保证。钢铁中通常含有的杂质有磷、硫、氢、氧、氮，以及其他夹杂物。 1.1 钢中磷 钢中含有磷能够在一定程度上增加其强度，但会降低韧性。钢中碳2含量若增大，则会加大冲击值的降低。钢中含磷的突出危害是出现冷脆。当温度较低时，磷含量越高，降低的冲击性能就越大。液态钢的表面张力会受到磷的影响，含磷量越大，液钢的表面张力值越低。可见，磷能够时钢的抗热裂纹性

3、能降低。 1.2 钢中硫 钢中的含硫量超过 0.08%时，在凝固时不加Mn，那么在晶界将会形成熔点为 940的低熔点共晶化合物 FeO-FeS，尤其是当O浓度高时则会加快这种化合物的形成。然而 FeO-FeS 的熔点明显低于钢铁轧、锻温度，约为 1150，这就导致了钢铁热加工过程中坯内液体开裂，此现象被称之为热脆。因此在一般钢种冶炼时，通常会要求Mn的含量超过 0.4%-0.8%。在钢凝固稳定范围内，Mn能够生成 MnS 以及较少的 FeS，由于纯净的 MnS 熔点为 1610，共晶物 FeS-MnS 的熔点也到达了 1164，这样就有效的预防了轧制钢时出现开裂。 1.3 钢中氢 钢中的氢含量

4、较低，是一中隐存的杂质。并没有在钢的各类标准中有数量规定。氢存在于钢中能够使其出现白点、气泡和疏松，导致钢变脆。在钢铁质量验收中，白点是一项致命缺点，规定钢材中若存在白点不允许交货。 1.4 钢中氧 由于氧和铁之间存在很大的亲和力，钢在脱氧后经常还会含有较多的氧。在低温条件下，钢中存在的氧全部反应转变成夹杂物，则导致钢产生各向异性，使其在热处理过程中的变形不够均匀，影响钢的质量。3在不同的钢种和操作工艺中，总O含量有很大的变化波动范围。 1.5 钢中氮 钢铁中含有氮可以略微增加强度。类似于碳，可以使奥氏体得到稳定，在一定程度上扩大奥氏体。增加低碳钢中的N含量，能够降低冲击值，形成老化。若碳的含

5、量越低，那么产生的影响则越大。实际上，N是一类表面活性物质。能够使液钢的表面张力降低，容易是N在晶界析集，导致钢抗热性能的降低。 上述杂质除外，钢中还含有 Zn、Pb、Sn、Bi、As 等有色金属，这类杂质均会对钢的质量产生不良的影响。 2、合金元素对钢铁质量的影响 2.1 硅、锰等对钢铁质量的影响 在钢铁生产过程中，为了能够改善钢材工艺性能与使用性能，通常会在碳素钢中添加部分合金元素，对钢的热处理性能产生相应的调节作用。然而各种合金元素在钢中的作用是彼此制约、相互促进的，并不是独立存在的，同时与碳、铁共同改善钢材的内部结构。故合金元素，碳含量的波动范围的合理搭配能够对钢的热处理性能产生直接的

6、影响。 2.2 Cu、Ni 对钢质量的影响 为了提高钢的耐大气腐蚀性能，Cu 是一种最为普遍使用、主要的合金元素。将 Cu 单独添加在普通的碳素钢内而获得的 Cu 钢，是一类使用较早的耐大气腐蚀钢。当钢受到大气腐蚀时，钢中的 Cu 可以充当活性阴极，在一定程度上促使了钢出现阳极钝化，使钢的腐蚀速度得以降低。还有一种说法是认为富集在锈层中的 Cu 可以改善锈层的保护性能，因此4增强了钢的耐腐蚀性。 在钢铁材料的质量性能当总，Ni 和 Cu 的作用是相互影响的，通常Ni 和 Cu 在钢中是同时存在的。在钢的耐大气腐蚀性能中，Ni 也是一类有效的元素。随着 Ni 含量的增加，钢的耐大气腐蚀性能也随之

7、增大。Ni在耐大气腐蚀钢中的含量通常低于 1.00%。 3、钢铁检测技术的应用与发展 钢铁产品从最初的原辅料进场、冶炼、轧制等，直到成品出厂，其质量是否合格，可不可以出厂，这些都要有一个合理的、公认的检测方法。通过检测技术的检测，不仅满足外观需求，还应当符合国家相关标准，相关专业标准，国外的相应标准等。检验产品的的强度指标、塑性、冲击韧度、弯曲性能、硬度、晶粒度、金相的非金属夹杂物、带状组织、脱碳层、探伤、断口等各项检验。随着钢铁企业生产的合金钢产量的逐渐增大，合金比例的提高。生产的钢铁产品的脆化度增大，在一定程度上导致了同一分合同出现多次投料和挽救。这种情况下就对检测技术有了更多新的要求。

8、在钢铁生产中，检测技术是随着生产过程中的质量、环境、能耗，以及安全等要求逐渐发展起来的。以需求为动力条间发展的检测技术为钢铁的产品质量和生产过程控制提供的大量的技术保障。随着生产过程水平的不断提高，企业对检测技术发展的要求也随着增大。检测技术是的测量是根据物理量的相互转化，将不可测量的物理量转变成可测量，易测量的物理量，然后分析并解决测量到的影响因素，最终形成新的检测技术、装置。 54、结论与思考 为了能够进一步提高钢铁的质量，还需在生产过程中最大程度的降低会对钢材产生负面影响的元素，如 H、N、O、P、S 等。此外，为了能够生产出特殊钢、多性能钢材，在钢铁生产过程中还需适量的添加部分合金元素，并做更深一步的研究和分析。当前，我国已经拥有了成熟的钢铁质量的检测技术，需要解决的是将该项技术在实际生产中的推广和应用。 参考文献： 1徐瑞栋.探讨钢铁的质量影响因素及检测技术J.中国科技博览.2011（31）. 2沈毅.钢铁生产过程检测技术的发展J.自动化仪表.2006（8）. 3沈毅.钢铁生产过程检测技术的发展J.自动化仪表.2006（8）.