遇到的夹杂物多数是内生夹杂物。钢中非金属夹杂物的分类按夹杂物的化学组成分类通常根据夹杂物的化学组成可分为简单氧化物如复杂氧化物如•，•硅酸盐及硅酸盐玻璃如•硫化物如氮化物如复杂夹杂如硫氧化物，氟氧化物，氮碳化物，硫碳化物等。钢中实际存在的夹杂物与钢的成分冶炼过程脱氧方法等因素有关。按夹杂物的塑性及分布分类在生产检验中又根据夹杂物的塑性及分布特性分为脆性夹杂物塑性夹杂物点状不变形夹杂物。塑性夹杂物热变形时具有良好的范性，沿变形方向延伸成条带状。属于这类的夹杂物有硫化物及含量较低的铁锰硅酸盐等。脆性夹杂物热加工时形状和尺寸都不变化，但可沿加工方向成串或点链状排列。属于这类的夹杂物有，等。点状或球状不变形夹杂物铸态呈球状，热加工后形状保持不变，如及含量较高的硅酸盐等。④半塑性夹杂物指各种复相的铝硅酸盐夹杂。基底铝硅酸盐有范性，热加工时延伸变形，但其中包含着的析出相如等是脆性的，加工时保持原状或只是拉开距离。除此之外，夹杂物还可根据化学稳定性的不同，分为易溶于稀酸，甚至在水中就能分解的不稳定夹杂物和在热的浓酸中才能溶解的稳定夹杂物。或按照钢的类型和成分分类等。钢中非金属夹杂物的研究动态非金属夹杂物的分离提取目前对钢中非金属夹杂物的分离提取方法比较多，但主要采用以下四种酸溶法适用于提取碳素钢及低合金钢中的稳定氧化物稳定氮化物和碳化物等。酸溶法中所采用的酸包括稀硫酸稀盐酸稀硝酸及稀磷酸等，酸液浓度溶样温度和时间需进行实验确定。般情况下，酸液浓度控制在以下，溶样温度多在。酸溶法所用试样可以是车屑或片状样品。碘甲醇法主要用于分离碳钢中的氮的最后学习阶段毕业设计阶段给自己的指导，从最初的定题，到资料收集，到写作修改，到论文定稿的过程中，给了我耐心的指导和无私的帮助。同时我还要感谢在我学习期间给我极大关心和支持的各位老师以及关心我的同学和朋友。学科代码学号贵州师范大学本科毕业论文题目盘条钢非金属夹杂物的电解萃取研究学院材料与建筑工程学院专业金属材料工程年级级姓名陈权指导教师杨峰讲师完成时间年月日目录题目盘条钢非金属夹杂物的电解萃取研究摘要第章绪论引言钢中非金属夹杂物研究概述非金属夹杂物的来源钢中非金属夹杂物的分类钢中非金属夹杂物的研究动态非金属夹杂物的分离提取钢中非金属夹杂物的研究发展现状本课题的研究目的与研究内容本课题的研究目的本课题研究的主要内容第二章试验内容和方法实验原料及器材实验工艺步骤电解液的配制盘条钢试样制备和电解非金属夹杂物的电解分离提取金相试样的制备扫描电镜分析射线能谱分析第三章实验结果与分析金相法观测结果金相图及分析夹杂物描结合能谱分析的结果夹杂物的微观尺寸分析第四章结论显微组织检测结论扫描和能谱分析结论参考文献致谢词盘条钢非金属夹杂物的电解萃取研究摘要钢中非金属夹杂物含量虽然微小，但它对钢的性能影响极大，因而必须对它进行检测和研究。本课题论述了钢中非金属夹杂物分析时所采用的定性和定量分析方法，有金相法电解萃取法。重点介绍钢中非金属夹杂物的分类及来源，并针对夹杂物的大小分布数量和结构等方面对不同分析技术的用途和优缺点进行了简要的归纳。随着氧化物冶金工艺和纯净钢产品的开发，非金属夹杂物的分析将面临着新任务。通过采用三种不同的电解液对盘条钢中的非金属夹杂物进行萃取，经淘洗干燥酸洗以及磁选挑选分离后，使用扫描电子显微镜和射线能谱仪对其进行显微组织分析和能谱分析确定其各种元素成分含量夹杂物的尺寸分布形貌和类别。实验结果表明盘条钢中非金属夹杂物主要为氧化铝和硅酸盐，形状主要为球状和片状，尺寸主要集中在以上。关键，第章绪论引言由于现代工程技术的发展对钢的强度韧性加工性能等要求日趋严格，所以对钢铁材质要求也越来越高。非金属夹杂物作为独立相存在于钢中，破坏了钢基本的连续性，使钢组织的不均匀性增大。因此盘条钢中非金属夹杂物的存在，对其性能产生强烈影响。根据非金属夹杂物的性质形态分布尺寸及含量等因素的不同，对钢性能的影响也不同。为了提高金属材料的质量，生产非金属夹杂物少的洁净钢，或控制非金属夹杂物性质和要求的形态，这是冶炼和铸锭过程中的个艰巨任务。因而在冶炼过程如何有效地控制非金属夹杂物的成分数量及粒径分布已成为冶金分析领域研究的重要课题。而对于金相分析工作者来说，如何正确判断和鉴定非金属夹杂物，是十分重要的。钢中非金属夹杂物研究概述非金属夹杂物的来源钢中非金属夹杂物按其形成原因可分为两类即内生夹杂物和外来夹杂物。内生夹杂物的来源主要有以下几个方面脱氧剂及合金添加剂和钢中元素化学反应的产物，在钢液凝固前未浮出而残留在钢中。出钢浇注过程中钢水与大气接触，钢水中易氧化氮化元素的二次氧化氮化产物。出钢至铸锭过程中，随钢水温度的下降，造成氧硫氮等元素及化合物溶解度的降低，因而产生或析出各种夹杂物。般的讲，内生夹杂物较为细小，合适的工艺措施可减少其含量，控制其大小和分布，但不可能完全消除。外来夹杂物的词盘条钢电解萃取非金属夹杂物电镜显微分析能谱分析验中首先利用金相显微镜直接观察试样抛光表面上夹杂物的形状大小及分布，并进行相关统计，从而得出三钟电解萃取方案下的组织结构差异，作出对比分析，为后面的实验总结作下铺垫。本实验的金相检测试验按照流程图进行。图金相检测试验按照流程图扫描电镜分析利用分辨本领高放大倍率变化范围宽放大率可从十几倍连续放大到几十万倍成像焦深长立体感强等特点，对制取得到的凸凹不平的试样表面进行宏观和微观形貌特征观察和分析，获取夹杂物形状尺寸大小分布情况，统计出其粒径大小规律。射线能谱分析利用射线能谱仪操作方便准确度高，分析速度快，既能定性分析又能定量分析的特点，对夹杂物所含元素进行定性与定量分析，确定元素各自含量与比例。本次实验多次使用到了扫描电子显微镜，射线能谱仪，如图所示。图扫描电子显微镜图射线能谱仪第三章实验结果与分析金相法观测结果金相图及分析三种试样获得的金相织图如图所示。图试样中夹杂物金相图由图可知试样的组织是经过轻微拉伸处理的盘条钢金相显微图像。该组织中非金属夹杂物随机分布，且不易找到，铸态组织下呈球状或链球状，故而为塑性夹杂物。图试样中夹杂物金相图由图可知试样经过中等强度拉伸后存在着变形现象，初步判断盘条钢中含有的夹杂物主要为脆性夹杂物，组织形态呈条状分布，金相显微镜下明场下为灰色或暗灰色，色泽不均匀。图试样中夹杂物金相图由图可知试样在严重拉伸后变形现象明显，夹杂物的形态也发生了明显改变，呈现为短小连续聚集的块状。由于拉伸变形明显，结合图像判断该方案下盘条钢所含非金属夹杂物主要为脆性夹杂物。夹杂物描结合能谱分析的结果对三种电解萃取方案获得的试样进行电镜扫描和能谱分析，得到相应的显微组织图和能谱图如图所示。图方案电镜扫描显微组织图图方案射线能谱曲线图结合图与图可知方案中能谱仪打到位置的夹杂物大概为，其组织是球状夹杂物，根据能谱分析此类夹杂多为硅酸盐，含量较大，这类夹杂物是合金用硅铁硅钙分比为通过能谱曲线检测，试样二中各元素原子百分比为通过能谱曲线检测，试样三中各元素原子百分比为。由以上三点得出用扫描电镜能谱透射电镜等方法进行分析，可定性定量分析盘条钢中夹杂物的组织形貌，尺寸，及数量发布化学组成等，可定性的检测钢的纯净度，对夹杂物对钢的机械性能及抗腐蚀疲劳，物理性能等研究提供有力依据。为钢中夹杂物的控制研究提供准确依据，促进刚材性能提高研究。参考文献李为谬钢中非金属夹杂物北京冶金叫川出版社，李代钟钢中的非金金属夹杂物北京科学出版社，董履维刘新华钢中人型金属夹杂物北京冶金工业出版版社鞍钢钢研所中科院金属研究所译钢中非金属夹杂物，王建新周国泽等，新钢连铸坯夹杂物的研究上海金属，蒋育智白玉文李静媛李代锺，电解分离低碳纲中非金属夹杂物的研究金属学切尔维亚科夫，吴昌衡，李静嫒，李代锺等钢中夹杂物的金相鉴定，北京科学出版社孙辰龄钢中大型夹杂物的提取与分离北京科技大学学报，陈家祥，钢铁冶金学炼钢部分北京冶金工业出版社，伊茨科维奇著，王长林译钢脱氧及钢中金属夹杂物的变性处理北京冶金工业出版社，冶金部信息标准研究院等特殊钢生产技术现状及发展趋势，张守华台会钢钢中夹杂物的研究，北京冶金工业出版社惠卫军，董翰，陈思联非金属夹杂物表面状态对高强度弹簧钢疲劳性能的影响特殊钢崔艳玲钢中大型非金属夹杂物提取分析技术的开发应用报，中国无机分析化学，致谢词非常感谢杨峰老师在我大脱氧或脱氧不完全产生的内生夹杂物，它们在合金的凝固过程中，由于冷却速度较快，些液态的硅酸盐来不及结晶，其全部或部分以玻璃态的形式保存于合金中。此外组织中还含有定数量的氧化物夹杂和碳化物。其夹杂物中种各元素的含量如下表表表方案非金属夹杂物元素含量表元素重量百分比原子数百分含量图方案电镜扫描显微组织图图方案射线能谱曲线图结合图与图可知方案中能谱仪打到位置的夹杂物大概为，其组织为多角状夹杂物，根据能谱分析为。此类夹杂虽然尺寸不大，但它们呈多角形，且多为锐角，夹杂沿晶界呈链式分布，是脱氧产物，这类夹杂物多为脆性夹杂物。其中还有些碳化物和钙的化合物。其夹杂物种各元素的含量如下表表表方案非金属夹杂物元素含量表元素重量百分比原子数百分含量图方案电镜扫描显微组织图图方案射线能谱图结合图与图可知方案中能谱仪打到位置的夹杂物大概为，根据能谱分析其组织是大的块状夹杂物，这些主要为脆性夹杂物，在这种夹杂物上还经常附着有等小的夹杂物。其夹杂物种各元素的含量如下表表表方案非金属夹杂物元素含量表元素重量百分比原子数百分含