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鋼鐵中的氧氮氫元素有何危害?如何檢測?

閱讀:2621      發布時間:2019-1-22
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氧氮氫對鋼鐵的危害:
      1、氧的危害:
      氧會對鋼的機械性能產生不利影響。不僅是氧的濃度,而且含氧的夾雜物的多少、類型及其分布等也有很重要的影響。這類夾雜物是指金屬氧化物、硅酸鹽、鋁酸鹽、含氧硫化物以及類似的夾雜化合物。煉鋼需要脫氧,因為凝固期間,溶液中氧和碳反應會生成一氧化碳,可以造成氣泡。冷卻時氧可以作為FeO、MnO以及其他氧化夾雜物從溶液中析出,從而削弱其熱加工或冷加工性,以及延展性、韌性、疲勞強度和鋼的機械加工性能。氧與氮和碳還能引起老化或者硬度在室溫下自發的增加。對于鑄鐵,當鑄塊正凝固時,氧化物與碳可以發生反應,因此造成產品的孔隙和產品的脆化。
      2、氮的危害或作用:
      所有的鋼均含有氮,其存在量取決于鋼的生產方法,合金元素的種類、數量及其加入方式,鋼的澆鑄方法,以及是否有目的的加入氮。有些牌號的不銹鋼,適當增加N的含量,可以減少Cr的使用量,Cr相對很貴,此方法可以有效降低成本。鋼鐵中的氮大部分是呈金屬氮化物的形態。例如:在存放一些時間后,鋼發生應變時效,就不能被深沖加工(比如深沖加工為汽車保護板),因為鋼會出現撕裂,不能沿各個方向被均勻地拉伸。這是由于晶粒大以及Fe4N沉積在晶粒界面上造成的。再如:在不銹鋼中,晶粒界面上形成氮化鉻(Cr2N)會耗盡界面上含有的鉻,并引起所謂的粒間腐蝕現象。加入鈦,優先形成氮化鈦,就能防止這種有害的影響。
     3、氫的危害:
      當鋼中氫含量大于2ppm時,氫在所謂“鱗片剝落”現象中起重要作用。在滾軋和鍛造后的冷卻過程中出現內裂和斷裂現象時,這種剝落現象一般更加明顯,而且在大的斷面或者高碳鋼中更經常發現這種現象。由于內應力的存在,這種缺陷會造成發動機使用過程中大轉子發生崩裂。鑄鐵中氫大于2ppm時,容易出現孔隙或一般的多孔性,這種氫造成的多孔性將造成鐵的脆化。 “氫脆”主要出現在馬氏體鋼中,在鐵氧體鋼中不十分突出,在奧氏體鋼中實際上尚不清楚。另外,氫脆一般與硬度和含碳量一起增加。

德國Eltra(埃爾特)于2016年推出新款ELEMENTRAC ONH-p系列氧氮氫分析儀采用惰性氣體融合技術,將樣品在脈沖爐中加熱超過3000℃。用于可靠地測量氧、氮、氫元素。新設計的樣品下落裝置,更加強大,更耐磨損,所以標準樣品以及無膠囊包裹的顆粒狀樣品測量結果更加準確可靠。所以ONH-p適合于更多常規分析及研發過程。ONH系列一直是秉承人性化的設計。化學試劑需要經常更換,所以試劑管放置在分析儀的前面,方便操作,而分析過程中它會隱藏在門后。

 

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