（BG）钢中非金属夹杂物分析项目投资立项实施方案（已批复）

夹杂物对钢性能影响钢中非金属夹杂物存在通常被认为是有害。

主要表现对钢强度延性韧性疲劳等诸方面影响。

所以冶炼中应采取各种技术措施，尽可能降低其含量，并科学地调节夹杂物类型分布形态等，使其对钢性能影响降低到最低限度。

夹杂物类别影响铝镇静钢在连铸时，高熔点夹杂物易粘在中间包水口上面影响浇铸，可通过改变脱氧工艺使钢液中固态夹杂物变为液态铝酸钙，就可以避免夹杂物在水口上面水口上面粘结。

夹杂物颗粒大小及分布影响大而集中夹杂物对钢性能很有害，而分布弥散和细小颗粒夹杂物，不仅其危害能消除，有时还有改善钢性能作用。

例如在室温下，颗粒超过时，钢屈服强度和抗张强度降低，但当夹杂物颗粒小于时，屈服强度和抗张强度都将提高。

钢液中有同等量氧硫含量时，对小型铸件，由于冷却速度快，夹杂物颗粒小，分布均匀，对铸件性能几乎不产生影响。

然而对大型铸件，由于冷却速度慢，夹杂物产生偏析，颗粒粗大，对铸件性能将会产生较大影响。

夹杂物形状影响硫化锰是钢中常见夹杂物，在铸钢中如形成球状硫化锰，则钢体在热加工过程中不易变形，而且能减少各向异性，因而对钢件机械性能危害很小。

但如形成长条状链状硫化锰，或形成共晶或沿晶界分布，钢铁在热加工时将产生热脆和裂纹，破坏了钢基体连续性，因此对机械性能将会产生较大影响。

夹杂物分析与鉴定钢中夹杂物鉴定是项复杂烦琐而又费时费力分析技术。

它既需要对夹杂物进行定量分析，又需要在定量分析基础上，对夹杂物组成结构形态分布等进行鉴定。

目前国内外尚无种仪器设备可以胜任，通常需要多种仪器设备和手段配合进行。

夹杂物定量分析夹杂物定量分析目前仍采用古老化学法，分为夹杂物提取和测定两个阶段。

夹杂物提取夹杂物提取可采用酸溶法置换法卤素法氯化法以及电化学法等。

其中以电化学法电解法应用范围广泛，其缺点是提取时间长。

夹杂物测定夹杂物测定均采用纯化学分析方法，如重量法容量法光度法等。

夹杂物测定是夹杂物鉴定首要条件，采用化学法进行分析，分析周期长，效率低，需消耗大量化学试剂，配备众多分析人员，是种不得已低效高耗费时费力方法。

夹杂物鉴定夹杂物鉴定分为宏观鉴定和微观鉴定两类。

宏观鉴定采用射线探伤超声波探伤等，主要是探测钢中大氧化物夹杂裂缝气孔等。

微观鉴定采用示踪原子金相扫描电镜电子探针衍射等方法。

其中以金相法较为常用。

真空直读光谱仪分析钢中夹杂物可行性研究真空直读光谱仪性能真空直读光谱仪是台具有国际先进水平大型仪器，结构新颖性能可靠，最多可设置个分析通道，可次性同时分析钢中所有主量元素和杂质成分，是任何化学分析方法所无法比拟。

分析过程全自动，分析精度高，重复性好，无人为误差，分析结果直读打印，数据可长期保存，是建立现代化实验室理想仪器。

其主要性能指标如下技术指标光谱室焦距曲率半径，帕邢龙格光学装置，最多可设置个分析通道根据用户需要。

真空型，真空泵为两极油封旋转叶片型，极限真空可达﹤。

光栅光栅毛坯尺寸直径，厚。

刻划面积入射角刻线条波长范围二级光谱级光谱平均色散率二级级接收器光电倍增管全进口，直径，级侧窗管。

试样台密闭式充氩样品架。

光源高能预燃高重复率火花光源，放电频率可调。

计算机及软件主流品牌机内存硬盘彩显针式打印机。

软件系统，英文及汉化双版本，具有灵活样品识别系统标准化类型标准化日常分析质量检验。

灵活结果显示，结果储存结果调用更新存储结果统计。

多流程制热处理工艺不同而呈现非常复杂形态，但大致可分为三大类即氧化物硫化物以及些高熔点氮化物硒化物磷化物碲化物等。

氧化物夹杂又可分为简单氧化物和复杂氧化物以及硅酸盐硅酸玻璃等。

作为普通碳素钢及中低合金钢中夹杂物类型要简单得多，通常为氧化铝氮化硼以及硫化铁硫化锰等。

其中影响钢性能主要是氧化铝夹杂。

氧化铝根据其化学安定性又分为酸溶铝与酸不溶铝。

分析技术对比及研究现以氧化铝夹杂物测定为例，进行两种分析方法对比。

化学法测定氧化铝工艺流程制样样屑电解提取残渣灼烧称重酸分解提取保留残渣光度法测定酸溶铝氧化物含量。

保留残渣灼烧称重酸不溶铝氧化物含量。

直读光谱法测定氧化铝工艺流程制样样块激发分析结果酸溶铝酸不溶铝直读显示换算因子计算酸溶铝氧化物酸不溶铝氧化物含量。

两种方法对比化学法分析时间单样需小时，工艺流程长，全人工操作，消耗大量化学试剂，分析成本高，效率低，人为因素大，分析精度低。

直读光谱法分析时间单样秒钟，全自动操作，不消耗任何化学试剂，分析成本低，效率高，无人为因素，分析精度高。

结论采用直读光谱仪进行钢中夹杂物测定，是项分析检测新技术。

如前所述，采用单仪器进行钢中夹杂物全面鉴定目前在国内外尚不可行，需要配备其它相关手段及设备，直读光谱仪也不例外。

但直读光谱仪高效低耗性能以及可覆盖钢中所有主量元素和微量杂质分析性能，却是化学分析方法以及其它许多大型仪器所不具备。

目危害很小。

但如形成长条状链状硫化锰，或形成共晶或沿晶界分布，钢铁在热加工时将产生热脆和裂纹，破坏了钢基体连续性，因此对机械性能将会产生较大影响。

夹杂物分析与鉴定钢中夹杂物鉴定是项复杂烦琐而又费时费力分析技术。

它既需要对夹杂物进行定量分析，又需要在定量分析基础上，对夹杂物组成结构形态分布等进设备，直读光谱仪也不例外。

但直读光谱仪高效低耗性能以及可覆盖钢中所有主量元素和微量杂质分析性能，却是化学分析方法以及其它许多大型仪器所不具备。

目危害很小。

但如形成长条状链状硫化锰，或形成共晶或沿晶界分布，钢铁在热加工时将产生热脆和裂纹，破坏了钢基体连续性，因此对机械性能将会产生较大影响。

夹杂物分析与鉴定钢中夹杂物鉴定是项复杂烦琐而又费时费力分析技术。

它既需要对夹杂物进行定量分析，又需要在定量分析基础上，对夹杂物组成结构形态分布等进行鉴定。

目前国内外尚无种仪器设备可以胜任，通常需要多种仪器设备和手段配合进行。

夹杂物定量分析夹杂物定量分析目前仍采用古老化学法，分为夹杂物提取和测定两个阶段。

夹杂物提取夹杂物提取可采用酸溶法置换法卤素法氯化法以及电化学法等。

其中以电化学法电解法应用范围广泛，其缺点是提取时间长。

夹杂物测定夹杂物测定均采用纯化学分析方法，如重量法容量法光度法等。

夹杂物测定是夹杂物鉴定首要条件，采用化学法进行分析，分析周期长，效率低，需消耗大量化学试剂，配备众多分析人员，是种不得已低效高耗费时费力方法。

夹杂物鉴定夹杂物鉴定分为宏观鉴定和微观鉴定两类。

宏观鉴定采用射线探伤超声波探伤等，主要是探测钢中大氧化物夹杂裂缝气孔等。

微观鉴定采用示踪原子金相扫描电镜电子探针衍射等方法。

其中以金相法较为常用。

真空直读光谱仪分析钢中夹杂物可行性研究真空直读光谱仪性能真空直读光谱仪是台具有国际先进水平大型仪器，结构新颖性能可靠，最多可设置个分析通道，可次性同时分析钢中所有主量元素和杂质成分，是任何化学分析方法所无法比拟。

分析过程全自动，分析精度高，重复性好，无人为误差，分析结果直读打印，数据可长期保存，是建立现代化实验室理想仪器。

其主要性能指标如下技术指标光谱室焦距曲率半径，帕邢龙格光学装置，最多可设置个分析通道根据用户需要。

真空型，真空泵为两极油封旋转叶片型，极限真空可达﹤。

光栅光栅毛坯尺寸直径，厚。

刻划面积入射角刻线条波长范围二级光谱级光谱平均色散率二级级接收器光电倍增管全进口，直径，级侧窗管。

试样台密闭式充氩样品架。

光源高能预燃高重复率火花光源，放电频率可调。

计算机及软件主流品牌机内存硬盘彩显针式打印机。

软件系统，英文及汉化双版本，具有灵活样品识别系统标准化类型标准化日常分析质量检验。

灵活结果显示，结果储存结果调用更新存储结果统计。

多变量回归系统状态检测等功能。

安全性能指标绝缘电阻﹥。

抗电强度历时无击穿。

泄漏电流计量性能指标分析品种及元素钢铁及其合金中所有主量元素及微量杂质。

分析时间秒钟。

精密度优于标准。

分析钢中夹杂物可行性研究钢中夹杂物类型钢中夹杂物由于冶炼和热处理工艺不同而呈现非常复杂形态，但大致可分为三大类即氧化物硫化物以及些高熔点氮化物硒化物磷化物碲化物等。

氧化物夹杂又可分为简单氧化物和复杂氧化物以及硅酸盐硅酸玻璃等。

作为普通碳素钢及中低合金钢中夹杂物类型要简单得多，通常为氧化铝氮化硼以及硫化铁硫化锰等。

其中影响钢性能主要是氧化铝夹杂。

氧化铝根据其化学安定性又分为酸溶铝与酸不溶铝。

分析技术对比及研究现以氧化铝夹杂物测定为例，进行两种分析方法对比。

化学法测定氧化铝工艺流程制样样屑电解提取残渣灼烧称重酸分解提取保留残渣光度法测定酸溶铝氧化物含量。

保留残渣灼烧称重酸不溶铝氧化物含量。

直读光谱法测定氧化铝工艺流程制样样块激发分析结果酸溶铝酸不溶铝直读显示换算因子计算酸溶铝氧化物酸不溶铝氧化物含量。

两种方法对比化学法分析时间单样需小时，工艺流程长，全人工操作，消耗大量化学试剂，分析成本高，效率低，人为因素大，分析精度低。

直读光谱法分析时间单样秒钟，全自动操作，不消耗任何化学试剂，分析成本低，效率高，无人为因素，分析精度高。

结论采用直读光谱仪进行钢中夹杂物测定，是项分析检测新技术。

如前所述，采用单仪器进行钢中夹杂物全面鉴定目前在国内外尚不可行，需要配备其它相关手段及设备，直读光谱仪也不例外。

但直读光谱仪高效低耗性能以及可覆盖钢中所有主量元素和微量杂质分析性能，却是化学分析方法以及其它许多大型仪器所不具备。

目前对于钢中氧化铝研究测定，其技术是成熟，同时还可进步开展氮化硼硫化物磷化物等夹杂物测定研究，因为这些夹杂物中非金属元素，均可在直读光谱仪上精确测定，再通过相关换算因子计算，即可得到这些夹杂物含量。

因此，采用直读光谱仪分析钢中夹杂物研究在技术上是可行，是种不失为新高效低耗检测手段。

法氯化法以及电化学法等。

其中以电化学法电解法应用范围广泛，其缺点是提取时间长。

夹杂物测定夹杂物测定均采用纯化学分析方法，如重量法容量法光度法等。

夹杂物测定是夹杂物鉴定首要条件，采用化学法进行分析，分析周期长，效率低，需消耗大量化学试剂，配备众多分析人员，是种不得已低效高耗费时费力方法。

夹杂物鉴定夹杂物鉴定分为宏观鉴定和微观鉴定两类。

宏观鉴定采用射线探伤超声波探伤等，主要是探测钢中大氧化物夹杂裂缝气孔等。

微观鉴定采用示踪原子金相扫描电镜电子探针衍射等方法。

其中以金相法较为常用。

真空直读光谱仪分析钢中夹杂物可行性研究真空直读光谱仪性能真空直读光谱仪是台具有国际先进水平大型仪器，结构新颖性能可靠，最多可设置个分析通道，可次性同时分析钢中所有主量元素和杂质成分，是任何化学分析方法所无法比拟。

分析过程全自动，分析精度高，重复性好，无人为误差，概要钢中非金属夹杂物的来源钢铁冶炼是样样屑电解提取残渣灼烧称重酸分解提取保留残渣光度法测定酸溶铝氧化物含量。

保留残渣灼烧称重酸不溶铝氧化物含量。

直读光谱法测定氧化铝工艺流程制