夹杂物对钢材性能影响(钢材的基本检测中的杂质元素影响)
夹杂物对钢材性能影响(钢材的基本检测中的杂质元素影响) 不同交货状态钢的牌号及化学成分(熔炼分析)应渡河GB/T714中表1~5的规定。各牌号钢的碳当量(CEV)应符合GB/T714中表6的额规定。除耐候钢外的各牌号钢,当碳含量不大于0.12%时,采用焊接裂纹敏感性指数代替碳当量评估钢材的可焊性。钢材的成品化学成分允许偏差应符合GB/T222的规定。 2、牌号及化学成分 其内容包括 1、尺寸、外形、重量及允许偏差 钢板的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T709的规定。钢带及其剪切钢板的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T709的规定型钢的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T706、GB/T11263的规定。
在当今时代,应用工程结构打造的宏伟建筑物数不胜数,而工程结构钢是其主要的建筑原料之一。工程结构钢,是指专门用来制造各种工程结构,如桥梁、船体、钢轨、建筑用结构钢等。在钢总产量中,工程结构钢占90%左右。如此,也就造就了现代工业的关键工艺焊接。
就拿船业来讲,船体结构的焊接时间总占比船的总施工量的百分之三十以上。所以焊接的重要性在现代的施工进程上起到决定性的这作用。同时焊接质量的把控也是控制工程质量的标准之一。由此,不论是国内还是国外,都对焊接及其材料制定了严格且专业的质量标准。这些标准渗透到工程各个环节,不论是原材料,操作规范,以及操作完成后的成品等等。都有明确的说明。
一.检验方法和标准规定
那么对于这些规定,主要是对专业的检测人员进行勘察实况时的一个主要的判断依据。当然检测标准是随着检测项目的不同而随之改变的。
其内容包括
1、尺寸、外形、重量及允许偏差
钢板的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T709的规定。钢带及其剪切钢板的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T709的规定型钢的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T706、GB/T11263的规定。
2、牌号及化学成分
不同交货状态钢的牌号及化学成分(熔炼分析)应渡河GB/T714中表1~5的规定。各牌号钢的碳当量(CEV)应符合GB/T714中表6的额规定。除耐候钢外的各牌号钢,当碳含量不大于0.12%时,采用焊接裂纹敏感性指数代替碳当量评估钢材的可焊性。钢材的成品化学成分允许偏差应符合GB/T222的规定。
3、冶炼方法
钢由转炉或电炉冶炼,并应进行炉外精炼。
4、力学性能
5、表面质量
6、无损检测
现代的检测中主要包括目视检测法、渗漏检测法、射线检测法、超声波检测法、磁粉检测法、渗透检测法、涡流检测法,声发射法、激光检测法等等。当然还有其他各种各样的检测方法与检测标准,其检测的事项也是更为繁杂。
二.杂质元素
这些测量标准,其中钢材料中的元素对钢材的性能起到关键性的作用,对于钢种的元素也有分类,按照元素是否特意加入为标准,分为特意加入元素,和非特意加入元素(又称合金元素)。其中非特意加入元素在钢材的生产与制造工艺中尤为重要,因为其非特意加入性,导致其可控范围较小。
1、Mn(锰)
就拿不锈钢举例来讲,在不锈钢的元素中锰做为杂质元素存在时,其质量分数一般要小于百分之零点八,但是在制造与加工的过程中也有可能高达百分之一点二。对于这些锰的元素,其实他们的来源是炼钢的原料生铁以及脱氧剂(锰铁)当中。而这个锰的元素在炼钢的过程中他是很好的脱氧剂和脱硫剂。当锰作为小部分残留在岗中,他是起到了固溶和强化的作用。所以,因此其作为长存元素少量存在于钢材中对其性能影响不是很明显。
2、Si(硅)
当然,以上是钢材的有益元素,在钢材的锻造的过程中也是有非益元素的。
例如,元素硫(S) 他也是由于生铁和燃料带入钢中而形成的杂质,由于在固态的条件下。硫在铁中的溶解度很小,
主要以FeS形态存在于钢中,由于FeS的塑性差,使得含硫较多的钢铁脆性较大。同时FeS与Fe可形成低熔985℃的共晶体(FeS Fe)这些分布在奥氏体上,当将钢加热道1000-1200摄氏度进行热压力加工时,低熔点的共晶低熔点的共晶体已然溶化,晶粒间的结合结构被破坏,导致钢材在加工过程中沿晶界开裂,这种现象就是常说的钢的热脆。一般情况下,硫是有害元素。在钢中要严格限制其含量,通常要求硫的质量分数小于0.05%。但含硫量较多的钢可形成较多的MnS,在切削加工中,MnS能起到断屑的作用,改善了钢的可加工性,这也是硫有益的一面。
3、O(氧)
氧也是钢在冶炼过程中与空气接触和吸收形成的,对钢的质量也有不良的影响。氧在钢中主要以氧化物夹杂的形式而存在,氧化物夹杂与基体的结合力较弱,不易变形从而易成为疲劳裂纹源。
4、H(氢)
氢同样是钢在冶炼过程中与空气接触和吸收形成的,对钢的质量影响更大,危害性也更大,主要表现为氢脆。常温状态下氢在钢中的溶解度很低,原子态的过饱和氢将降低钢的韧性,引起氢脆。当氢存在时,缺陷处以分子状态析出,会产生很高的内压,从而形成微裂纹,这将严重影响钢的力学性能。是钢更易于脆断,这是被不允许的。这种裂纹在横断面宏观磨片上进行腐蚀后显现为毛细裂纹,故称为发裂。在纵向断面上,裂纹显现为近似圆形或椭圆形的银白色斑点,故又称为白点。所以预防氢脆是重中之重。
所以,夹杂物的数量和分布是评定钢材质量的一个重要指标,也是优质钢与高级优质钢出厂的常规检测项目之一,是选材时必须考虑的因素之一。