控制钢中氢含量的工艺措施

高强度钢氢脆敏感性的研究及预防措施高强度钢的应用越来越广泛，但它也面临着一系列的问题，其中之一便是氢脆敏感性。

在一些极端应力和环境条件下，高强度钢易发生氢脆破裂，给工业生产和生命安全带来极大风险。

因此，高强度钢氢脆敏感性的研究及预防措施势在必行。

首先，我们来了解一下高强度钢。

高强度钢具有较高的抗拉强度和屈服强度，具有出色的耐磨性、耐冲击性和耐蚀性能，被广泛应用于航空航天、汽车、建筑和船舶等领域。

高强度钢的强度是通过合金元素的添加和热处理等方法来实现的。

与常规钢相比，高强度钢中的碳含量较低，但添加了铬、镍、钛等元素，这些元素可以产生固溶强化、沉淀强化、细化晶粒等效应，提高钢材的耐久性和强度。

然而，高强度钢在制造和使用过程中，容易受到氢原子的侵入和影响，造成氢脆敏感性。

氢脆敏感性是指在存在氢原子的环境中，钢材的延展性和韧性降低，易发生裂纹和断裂，导致钢材失效。

氢脆的成因主要是氢原子的吸附和渗入钢材中，与其中的组织和缺陷进行作用，使得纤维细致度减少，组织变得松散不结实，从而强度降低、脆性增加。

如何解决高强度钢的氢脆敏感性问题呢？有以下几方面的预防措施：1.制造工艺上采取相应措施。

要采取严格的生产控制和检验过程，确保钢材的质量安全，并且应该尽可能避免氢原子的吸附和渗入。

这可以采用氢化物还原、较低温度及时间的热处理、尽量减少钢材表面的腐蚀等方法。

2.合适的金属成分控制。

要充分考虑合适的金属成分控制，特别是考虑镍和其他合金元素的添加浓度，并论证其对氢脆性的影响。

镍可以增加钢中的弛豫化时间，减缓氢原子的扩散和聚积，而碳量过高则会增加氢强化现象。

3.应用进化材料。

利用先进的进化材料研发高强度钢，以改善其氢脆敏感性。

在界面纳米化、金属非晶化及生物仿生等领域，已经有了很多有希望的成果，可以参考和借鉴，并结合实际应用需求进一步改进。

4.进行物理和理论实验。

通过理论计算和模拟实验，分析原因和影响因素，确定可行的改进方案。

LF精炼过程钢中硫、磷、氮、氧含量控制作者：钱丹丹陈志月闫若璞来源：《中国科技博览》2016年第07期[摘要]将转炉、平炉或电炉中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程，也叫“二次炼钢”。

炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。

初炼：炉料在氧化性气氛的炉内进行熔化、脱磷、脱碳和主合金化。

精炼：将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫，去除夹杂物和进行成分微调等。

这样将炼钢分两步进行，可提高钢的质量，缩短冶炼时间，简化工艺过程并降低生产成本。

[关键词]LF精炼脱硫脱磷氮、氧含量 s非金属夹杂物中图分类号：U231.92 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）07-0277-011.引言：钢材的质量及性能是根据需要而确定的，不同的需要，要有不同的元素含量。

硫；是钢中的有害杂物，含硫较高的钢在高温进行压力加工时，容易脆裂，通常叫做热脆性。

磷；能使钢的可塑性及韧性明显下降，特别的在低温下更为严重，这种现象叫做冷脆性。

通常情况下，氮被视为钢中的有害元素，而氧元素主要以氧化物系非金属夹杂物的形式存在于钢中。

减少LF 炉精炼工艺过程钢液增氧、去除钢中氢含量是生产优质钢的关键环节。

此外，控制钢中夹杂物是提高钢材使用性能的有效途径。

2.转炉LF精炼脱硫与脱磷2.1脱硫2.1.1脱硫方法硫是钢中的长存元素之一，它会使大多数钢种的加工性能和使用性能变坏，因此除了少数易切削钢种外，它是需要在冶炼中脱除的有害元素。

硫在钢中以[FeS]形式存在，常以[S]表示。

钢中含锰高时，还会有一定的[MnS]存在。

目前炼钢生产中能有效脱除钢中硫的方法有碱性氧化渣脱硫、碱性还原渣脱硫和钢中元素脱硫三种。

2.1.2 脱硫影响因素脱硫影响因素与碱性氧化渣脱硫不同，LF碱性还原渣脱硫反应方程式为：[FeS]+（CaO）=（CaS）+（FeO）（1） [MnS]+（CaO）=（CaS）+（MnO）（2）由于钢中的[S]大部分以[FeS]形式存在，因此脱硫反应主要以式（1）为主。

钢氢含量测量钢材中的氢含量测量是一个重要的工艺环节，对于保证钢材质量和使用性能具有关键作用。

本文将介绍钢氢含量测量的原理、方法和应用。

一、钢氢含量测量的原理钢材中的氢含量会对其强度、韧性、脆性等性能产生重要影响，因此需要对钢材中的氢含量进行准确测量。

钢氢含量测量的原理主要基于氢气在钢材中的扩散和释放过程。

当钢材中存在氢气时，氢气会通过扩散进入钢材内部，并在应力作用下造成氢脆。

因此，通过测量钢材中的氢含量可以评估钢材的抗氢脆性能。

1. 氢脆试验法：这是一种常用的测量钢氢含量的方法。

该方法通过将钢材暴露在一定条件下，利用氢气的扩散和释放过程来评估钢材的抗氢脆性能。

常用的氢脆试验方法包括氢致开裂试验、氢脆敏感性试验等。

2. 氢解吸法：该方法通过测量钢材中氢气的解吸过程来评估钢材的氢含量。

常用的氢解吸方法有热解吸法、电解吸法等。

这些方法都是基于钢材中的氢气在一定条件下的解吸特性来进行测量。

3. 氢扩散法：该方法通过测量钢材中氢气的扩散过程来评估钢材的氢含量。

常用的氢扩散方法有电化学氢扩散法、氢扩散系数测定法等。

这些方法都是基于钢材中的氢气在一定条件下的扩散特性来进行测量。

三、钢氢含量测量的应用钢氢含量测量在钢铁行业中具有重要应用价值。

主要包括以下几个方面：1. 钢材质量控制：通过测量钢材中的氢含量，可以评估钢材的抗氢脆性能，从而控制钢材的质量。

这对于保证钢材的使用性能和延长使用寿命具有重要意义。

2. 工艺优化：钢氢含量测量可以帮助钢铁企业优化生产工艺。

通过测量不同工艺条件下的钢氢含量，可以评估工艺对钢材氢脆性能的影响，从而优化工艺参数，提高钢材的质量和性能。

3. 产品开发：钢氢含量测量可以为新产品的开发提供参考依据。

通过测量不同材料组成和处理工艺下的钢氢含量，可以评估材料的适用性和性能，为产品开发提供重要参考。

4. 故障分析：钢氢含量测量可以帮助企业进行故障分析和质量问题的解决。

通过测量故障产品的氢含量，可以确定是否存在氢脆问题，从而找出故障原因并采取相应措施进行改进。

材料连接原理范围后答案1.焊接的定义？焊接与机械连接各有何特点？（简08）P1答：焊接是通过加热或加压（或两者并用）使两个分离表面的院子达到晶格距离，并形成金属键而获得不可拆接头的工艺过程。

机械连接技术是指用螺钉、螺栓和铆钉等紧固件将两分离型材或零件连接成一个复杂零件或不见的过程。

相互间的连接是靠机械力来实现的，随机械力的消除接头可以松动或拆除。

2.试从理论上简述怎样才能实现焊接过程？采用什么工艺措施才能实现焊接？（简11）P2答：理论上当两个被连接的固体材料表面接近到时，就可在接触表面上进行扩散再结晶等物理过程从而形成键合达到冶金连接的目的。

措施：（1）对被连接的材质施加压力；（2）对被连接材料加热（局部或整体）3.焊接热源有哪些共同要求？描述焊接热源主要用什么指标？(简05.07.09）P6答：要求：能量密度高、快速实现焊接过程、得到高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。

主要指标：最小加热面积、最大功率密度和正常焊接规范条件下的温度。

4.试简述焊接热过程的特点？（简06.10）P74答：加热温度高；加热速度快；高温停留时间短；自然条件下连续冷却5.焊条药皮的作用？P22答：保护作用；冶金作用；改善焊接性6.焊条工艺性能？P22答：焊接电弧的稳定性；焊缝成形；全位置焊接性；飞溅；脱渣性；焊条的熔化速度；药皮发红的程度；焊条发尘量。

7.药芯焊丝特性？答：（1）熔敷速度快，生产效率高（2）飞溅小（3）调整熔敷金属成分方便（4）综合成本低8.烧接焊剂特点？答：优点：（1）烧结焊剂的合金成分灵活性很强；（2）烧结焊剂可以有效降低焊接过程中的氧化烧损情况；（3）烧结焊剂具有良好的焊结工艺性能；（4）烧结焊剂比重小（5）生产过程环保节能、易输入便于回收。

缺点：（1）对焊接参数比较敏感（2）影响化学成分均匀性（3）吸湿性强易受潮，使用前必须严格烘干。

9.试分析说明钛钙型（J422）焊条与碱性低氢型（J427）焊条，在使用工艺性和焊缝力学性能方面有哪些差别？答：其他工艺性能如全位置焊接性，融化系数等差别不大。

氢脆发生的主要原因和防止措施结构钢材因其高性能和抗腐蚀的特性，一直是重要的建筑材料。

近年来由于技术进步，结构钢材应用越来越广泛，也在提高质量和性能方面取得了显著进展。

然而，由于结构钢材表面受到腐蚀损伤，存在着氢脆的危险，此类建筑结构有时会发生爆裂。

本文将详细介绍氢脆发现产生的原因和相应的预防措施。

氢脆作为一种特殊的界面断裂破坏性，是由于结构钢材表面上的低碳区环境下腐蚀和断裂破坏形成的，从而造成结构钢材的自身强度，硬度，弹性和断裂抗拉强度等微观结构发生变化，而受碳素含量低的结构钢材影响最大。

浅表结构钢材的氢脆发生在三个基本的过程中：氢的析出过程，应力集中和结构变化过程。

氢的析出过程在碱性或酸性条件下，电解、侵蚀和其他方式释放外界氢原质，使表面钢材中的化学缺陷（低碳区）中吸收这些氢原质，由此产生化学成分性介质王背景下形成的高应力应激（称为应力集中过程），这样就会引起材料的结构和性能变化，从而改变材料的断裂行为。

因此，从这些现象来看，外部环境的背景、热处理表面质量的控制等决定了结构钢材低碳区的氢脆风险。

预防氢脆发生在准备和涂层工艺程序中很重要。

首先，在制造过程中严格控制钢材的化学成分，减少材料中的低含量区，并且应尽量使用中低碳钢材，因为它更加坚韧，不易产生脆性。

其次，热处理的表面质量也很重要。

结构钢材应进行适当的热处理，以减少钢材表面质量，提高抗拉强度和弹性。

最后，进行正确的涂层处理可以提高材料的腐蚀防护效果。

可以使用结构钢材的密封涂层来对表面施加保护层，确保材料的抗氧化性，防止氢脆的发生。

总之，氢脆是造成结构钢材爆裂的主要原因，如何有效防止氢脆发生，是大家关心的问题，需要从准备工艺和涂层工艺着手，从而达到预防氢脆发生的目的。

钢铁冶炼中炼钢精炼过程技术研究随着现代工业的高速发展，钢铁冶炼技术也在不断进步。

其中一个关键的环节就是炼钢精炼。

炼钢精炼是指在钢铁冶炼过程中使用一系列工艺和装置对钢水进行深度处理，以满足不同的用途和要求。

本文将对炼钢精炼的过程技术进行研究和探讨。

一、炼钢精炼的基本原理炼钢精炼是通过对钢水进行一系列的物理和化学反应，去除其中的杂质、减少气体含量、调整化学成分以及提高纯度、均匀性和流动性，最终得到高品质的钢材。

其基本原理主要包括以下几个方面：1、去除杂质：钢水中可能含有一些杂质元素，如硫、氧、氮、磷等，这些杂质会对钢的物理和化学性质产生影响，因此需要采用相应的工艺措施去除。

2、减少气体含量：钢水在冶炼和转运过程中容易吸收和固定一定量的氢、氧、氮等气体，这些气体会在钢水冷却时析出，形成气泡和夹杂物，从而对钢材的品质造成影响。

因此通过钢水表面喷镇静剂、开放式、半封闭式降温等方式将气体从钢水中逐步排除。

3、调整化学成分：对于不同产出要求的钢材，需要采用相应的方法调整化学成分以达到要求。

常见的方法包括脱碳、添加合金等。

二、常见的炼钢精炼工艺和装置1、离子交换技术离子交换技术是一种采用离子交换树脂作为中介介进行物质分离和交换的方法。

在炼钢精炼过程中，离子交换树脂可用于去除钢水中的杂质元素，如硫、氧、氮等，并同时添加某些元素以满足特定的生产要求。

该技术具有反应速度快、操作简单、除杂彻底等优点，但其成本较高。

2、质量浓缩方法质量浓缩是通过将钢水在容器中进行煅烧和还原反应达到调节钢水化学成分的目的。

常见的方法有爆炸氧化和闪蒸。

爆炸氧化法是将氧气喷入钢水中进行氧化反应，从而达到脱贫的目的。

闪蒸法是利用闪蒸速度较快的特点，为钢水提供高速流动条件，从而将氧吹入钢水中。

这两种方法操作简便且效果显著。

3、离子渗透法离子渗透法是一种基于离子在电场中移动的渗透技术。

在钢水中加入例如Na2CO3、NaCl等的导体盐，利用其离子在电场中移动的特性，引导亚铁离子向阳极方向转移，形成Fe2O3氧化物，从而去除杂质元素。

镀锌去氢工艺主要包括以下步骤：
1. 零件清洗：清除零件表面的污垢和油脂，以保证镀层的附着力和防锈性能。

2. 酸洗：去除零件表面的氧化皮和锈迹，以露出金属基体。

3. 镀锌：在零件表面镀上一层锌，以提高零件的耐腐蚀性。

4. 去氢处理：将零件在高温下加热，以去除吸附在金属表面的氢。

氢会导致金属脆化，降低材料的力学性能，特别是对于高强度钢等材料，去氢处理是必要的。

5. 冷却：将零件冷却至室温。

此外，具体工艺可能因零件的材料、尺寸、形状、用途以及生产规模而有所不同。

为了确保工艺的可靠性和有效性，建议在实际生产中与专业技术人员进行详细讨论和验证。