【正文】 存在的形式及它們對鋼鐵性能的影響。 常用鋼、鐵材料有鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵及各種合金（高溫合金、精密合金等）二 、鋼與鐵的 區(qū)別1. 煉鐵：生鐵是以鐵礦石為原料并用焦炭在高爐中還原而得。 鋼 、 鐵 基本知 識 、 區(qū)別 、分 類第 73頁 /共 184頁 白生鐵（白口鐵）： 當碳以化合形式（碳化物）存在，生鐵 剖面帶暗白色，稱為白口鐵。 鋼 、 鐵 基本知 識 、 區(qū)別 、分 類鋼的分類： 碳素鋼 低 C鋼：小于 ％ 中 C鋼： ～ ％ 含碳量 高 C鋼：大于 ％ 工業(yè)純鐵：小于 ％合金鋼 低合金鋼：合金元素總含量小于 5％ 中合金鋼：合金元素總含量 5～ 10％ 高合金鋼：合金含量總元素大于 10％ 低合金結構鋼：含有少量合金元素（多數(shù)情 況下，總量不超過 3％）的低合金高強度鋼合金元素： Ni、 Cr、 Mo、 V、 Ti、 Co、 Be、 N① 按化學成分分類第 75頁 /共 184頁167。 鋼 、 鐵 基本知 識 、 區(qū)別 、分 類 ④ 按冶煉方法分類： 按爐別分：平爐鋼（堿性、酸性），轉爐鋼（低吹、側吹、頂吹），電爐鋼（電弧、電渣、感應、真空感應） ? 按脫氧程度分：沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼、半鎮(zhèn)靜鋼五元素在鋼鐵中存在的形式及它們對鋼鐵性能的影響。塑性（延伸率、斷面收縮率）、韌性降低。如： 2FeO?SiO 2MnO?SiO Al2O3?SiO2. ② 來源：一般由礦石引入，也有特殊目的在冶煉時特意加入。煉鋼時被用作還原劑、脫氧劑。 鋼 、 鐵 基本知 識 、 區(qū)別 、分 類錳 : ① 存在形式 ： 主要以 MnS， 也以 MnSi、 MnC、 FeMnSi及固熔體狀態(tài)存在 。 鋼 、 鐵 基本知 識 、 區(qū)別 、分 類硫 : ① 存在形式 ： 主要以 MnS形式存在 ， 部分與鐵塊結合成 FeS。 第 84頁 /共 184頁167。 或者 ： FeS熔點低最后凝固 ， 位于鋼的晶粒之間 ， 當加熱壓制時 FeS熔化 ， 而鋼的晶粒失去連接作用 ， 易被壓碎 。第 85頁 /共 184頁167。 第 86頁 /共 184頁167。 c. P偏析，含 P高的部位塑性大大降低，鋼中 P有限制。 鋼 、 鐵 基本知 識 、 區(qū)別 、分 類饹 Cr： 鉻作為殘余元素時，它雖提高強度、硬度，但降低塑性和韌性。第 88頁 /共 184頁167。熔化浸蝕鋼表面層晶粒 鋼的表面魚鱗狀開裂）第 89頁 /共 184頁167。 ② 作為合金元素，顯著提高鋼的抗氧化性，改善鋼的電磁性能，提高滲氮鋼的耐磨性和疲勞強度。 在鋼中的作用：細化鋼的晶粒和組織，提高鋼的強度和韌性；增加淬火鋼的回火穩(wěn)定性，產生二次硬化效應，提高耐磨性。2. 了解兩種樣品采取和制備方法的區(qū)別和不同。 第 94頁 /共 184頁167。 (3) 制備金屬試樣時，應除去表面銹垢、涂層及其它金屬鍍層；試樣內應無氣孔夾渣。 (6)試樣收發(fā)要建帳登記。 鋼鐵試樣的制備? 一、生鐵試樣的采取和制備（ P57） 鐵樣一般在出鐵時從鐵水中采取，進行成品檢驗時要在鐵錠中取。 鋼鐵試樣 的制 備 白口鐵： 硬度大不能鉆取，可用重錘敲打一塊，用砂輪打光表面，再用大錘打碎，在鐵塊不同部位取相等的量混合成 50g以上，放入硬質鋼制的沖擊缽中搗碎，直至完全通過 100篩目。 大塊樣：一點垂直于鐵塊，其余兩點在以此為中心的對稱兩邊。② 轉速一般控制在 200轉 /分以下，避免鉆屑太厚或氧化變質，保持鉆頭鋒利，不使試樣成粉引起飛散損失。 鋼鐵試樣 的制 備注意： （ 1）在淬火的鋼缽或其它制樣設備中擊碎時 ① 防止試樣過細，要擊邊過篩。 ③ 燃燒法分析碳約為 20目（不過篩）。第 101頁 /共 184頁167。若垂直于縱軸中線取樣，其深度應達鋼材軸心處。2. 鋼水（ P61圖 22取樣桶， 過去稱為模 ） A. 鋼水出爐流入盛鋼桶內，趁盛鋼桶倒出鋼水時，用取樣模接取試樣。取樣前應將爐中鋼水攪勻，直接從爐中取出鋼水倒入試樣模，凝固后制樣。第 104頁 /共 184頁? （ 2）滲入式取 樣 器： 圖 2－ 4， 2－ 5? 用于 鐵 水和 鋼 水第 105頁 /共 184頁167。第 106頁 /共 184頁167。 分析方法一、金屬鐵 P252 準稱 1g樣品，加入 5％ FeCl350ml于錐形瓶中，用膠塞塞緊，劇烈搖動 15min后，取塞并水洗，立即用塞以棉花的漏斗過濾，水洗殘渣，在濾液中加硫磷混酸，二苯胺磺酸鈉，以 K2Cr2O7標準溶液滴定至終點。 一般情況下，測定 總碳 化合碳 :Fe3C、 Mn3C、 WC 、 TiC、 VC、 MoC、 Cr2C3。第 109頁 /共 184頁2. 作用（不講）3. C分析方法：高頻燃燒紅外吸收法， C→CO 2氣相色譜法， 庫侖－燃燒法，燃燒氣體容量法，電導法， 電 位滴定，非水滴定。 ② Ba(OH)2標液吸收 ， 用標酸回滴－吸收滴定法 。 分析方法, 吸收反應： CO2+2KOH=K2CO3+H2O第 112頁 /共 184頁167。含碳 %。 分析方法（ 3）試樣的燃燒 : 碳素鋼、生鐵及低合金鋼 1150~1250℃ 難熔的高合金鋼 (如高鉻鋼 )1300℃ 溫度過低 ： 試樣燃燒不完 ， 分析結果偏低 。 通氧速度：先慢后快第 116頁 /共 184頁167。 分析方法 （ 5）結果計算 a. 量氣管上的標尺以 ml表示。由氣體方程計算 K，我們用時直接查表。第 119頁 /共 184頁167。3. 普通碳鋼：〈 ％ 生鐵：〈 ％ 優(yōu)質結構鋼：〈 ％ 錳鐵：〈 ％ 高級優(yōu)質鋼：〈 ％ 燃燒法 碘量法： 中和法 紅外光普法 還原蒸餾比色法 ←GB － 1989 氧化鋁色層分離－硫酸鋇稱量法 ← － 1991 第 120頁 /共 184頁167。 分析方法③ 燃燒溫度： 一般說來，溫度越高， SO2的生成率越高。（結果偏低） 第 125頁 /共 184頁167。a. 由氧化鐵催化而使部分 SO2轉化為 SO3。（粉塵很細，疏松多孔，表面積大，易產生表面吸附）。 分析方法 d. SO2在吸收器中逃逸 1體積水溶解 40體積的 SO2，按正常的 O2流和滴定方法， SO2不逃逸。 由于單獨分別測 C、 S時，都是用燃燒吸收法，溫度一般在1200～ 1350℃ ，又因為測 C時 S的干擾嚴重，因此研究 C、 S聯(lián)合測定即消除干擾又省時間。 a. 計算碘標液的滴定度 S標：標鋼硫百分含量；W 標：重量；V標：用 I2體積。 分析方法 1－馬弗爐：提供燃料高溫 1100~1300℃ 2－ U型管：內襯玻璃棉，阻留氧化物碎片 (防止阻塞 ) 3－定 S吸收杯：內裝淀粉溶液 4－冷凝器：冷凝氣體至室溫（恒溫） 5－堿式滴定管：內裝 KIO3+KI標液，滴定 SO2 6－四（三）通：吸收 CO2時換向 7— 量氣管：盛混合氣體并讀 CO2體積 8－水準瓶：內盛酸水以便量氣管盛裝混合氣體 9－定 C吸收杯：內盛 KOH時，吸收 CO2 10－瓷舟：內盛待測試樣2. 原理及步驟，見實驗講義 。 分析方法 2. 原理： 紅外碳硫儀就是基本這一基本原理實現(xiàn)對碳硫的分析。可分析 測 量范 圍 C為 0~6wt% 、 S為 0~1wt%( 標 準 試樣 重量 為 1g，如將重量減少，分析范 圍 可以 擴 大 ) 。將氧氣流 調整 為 恒定流速后 導 入 紅 外 線檢測 器，以 檢測 出的 CO CO、SO2量 為 基 礎 ， 計 算 試樣 碳、硫的 濃 度。第 137頁 /共 184頁167。 分析方法 5) 分析 試樣 前， 選 取含量相近的國家一、二 級標 準 樣 品，按上述步 驟 分析， 結 果與 標 準 值 一致，可 進 行 試樣 分析； 6) 儀 器校正：如果分析 結 果與 標 準 值 偏差 較 大，需 對儀 器進 行校正，直至分析 值 與 標 準 值 一致再。用勺將 試樣 裝入坩堝 ，按回 車鍵輸 入重量； 4) 取下坩 堝 ，加入 劑 。 分析方法第 136頁 /共 184頁167。在氧氣中加 熱試樣 ，使其 發(fā) 生氧化反 應 后，碳 (C)大部分 轉換 成二氧化碳 (CO2)，少部分 轉換 成一氧化碳 (CO)，硫 (S)則轉變 成二氧化硫 (SO2)。第 134頁 /共 184頁167。 分析方法B 紅外吸收法測定： ： 極性分子，如 CO SO SO3等，將 對紅 外波段特定波 長 的譜線產 生能量吸收，不同的氣體分子 濃 度將 對譜線 的吸收程度不同，且存在一定的比例關系，因此通 過檢測譜線 的 強 度 變 化，即可得出氣體分子的 濃 度，也即求得物 質 的碳、硫含量。 分析方法b. 碳硫聯(lián)合測定：方法： ① 燃 燒 －氣體容量法 聯(lián) 合 測 定 鋼鐵 中的 C和 S ② 高 頻 引燃－ 紅 外吸收法（ C： 0~% ； S:0~%）第 130頁 /共 184頁167。第 128頁 /共 184頁167。當氣流過大，氣泡過大時逃逸，尤其高含量生鐵試樣，滴定速度控制好。 解決辦法： MoO3 反吸附劑改變粉塵的組成和性質，增強 粉塵酸性c. SO2在管路中易凝聚，采用加熱管路的辦法。 分析方法b. b. SO2被管路中的粉塵吸附。也有認為：中溫區(qū)域是接觸氧化區(qū)域，氣流通過金屬氧化物，易使 SO2和 O2結合為 SO3。 分析方法? SO2回收率 是指被碘標液所滴定到的數(shù)值，和 SO2生成率的含義不同。 分析方法 反應： ① 燃燒： 4FeS+7O2= 2Fe2O3+4SO2↑ 3FeS+5O2= Fe3O4+3SO2↑ 3MnS+5O2=Mn3O4 +3SO2 ② 吸收： SO2+H2O=H2SO3③ 滴定： KIO3+5KI+6HCl=3I2+6KCl+3H2O I2+H2O+H2SO3=2HI+H2SO4 第 122頁 /共 184頁167。1. 存在狀態(tài)： FeS、 MnS、 S的夾雜物。式中： V— 量氣管讀數(shù) ml K— 溫度、壓力校正系數(shù) G— 試樣重第 118頁 /共 184頁167。 C%=b. 量氣管上的標尺以含碳量（％）表示。 SO2＋ 2KOH＝ K2SO3＋ H2O 方法：常用偏釩酸銀。 降低燃燒溫度的辦法 ： 減少取樣量 . 加入助熔劑 :純錫最好 (空白值低粘度小 )， 純 Cu， 純 Pb及 Pb的氧化物 ， 氧化銅及五氧化二釩 助熔劑的作用 :① 提高局部溫度，促進試樣燃燒（因為助燃 劑氧化，放熱）。 分析方法（ 2）裝置第 114頁 /共 184頁167。K： 溫度與壓力校正系數(shù) 。分析標鋼時 ， 需用稱量法校驗 。 分析方法第 110頁 /共 184頁167?；咸既苡跓嵯∠跛?，利用這一性質分離。 2 FeCl3＋ Fe＝ 3 FeCl2第 108頁 /共 184頁167。 同上。未經切割的樣品，其表面必須去掉 。 C．新型取樣器 P62 （ 1）模：深 70mm，頂部直徑 40～ 45mm，底部直徑 25～35mm，模具壁厚 10～ 30mm。 鋼鐵試樣 的制 備 B. 甩片取樣 P61(3) 用長柄勺。 鋼鐵試樣 的制 備