金屬材料成分分析檢測：碳素鋼的化學成分影響及檢測項目

　　碳素鋼的性能主要取決于鋼的含碳量和顯微組織。在退火或熱軋狀態下，隨含碳量的增加，鋼的強度和硬度升高，而塑性和沖擊韌性下降。焊接性和冷彎性變差。所以工程結構用鋼，常限制含碳量。

　　碳素鋼中的殘余元素和雜質元素如錳、硅、鎳、磷、硫、氧、氮等，對碳素鋼的性能也有影響。這和影響有時互相加強，有時互相抵銷。例如：硫、氧、氮都能增加鋼的熱脆性，而適量的錳可減少或部分抵銷其熱脆性。殘余元素除錳、鎳外都降低鋼的沖擊韌性，增加冷脆性。除硫和氧降低強度外，其它雜質元素均在不同程度上提高鋼的強度。幾乎所有的雜質元素都能降低鋼的塑性和焊接性。

　　氫在鋼中能造成很多嚴重缺陷，如產生白點、點狀偏析、氫脆、表面鼓泡和焊縫熱影響區內的裂縫等。為保證鋼的質量，必須盡可能降低鋼中氫的含量。脫氧帶入的殘余元素如鋁，可減小低碳鋼的時效傾向，還可以細化晶粒，提高鋼在低溫下的韌性，但余量不宜過多。由爐料中帶入的殘余元素如鎳、鉻、鉬、銅等，含量高時可提高鋼的淬透性，但對要求具有高塑性的專用鋼，如深沖用鋼板，則是不利的。

　　冶煉、加工對碳素鋼性能的影響碳素鋼大都采用氧氣轉爐和平爐冶煉，**碳素鋼也采用電弧爐生產。根據煉鋼過程脫氧程度的不同，碳素鋼可分為鎮靜鋼、沸騰鋼和介于兩者之間的半鎮靜鋼。冶煉方法對鋼的性能影響，主要是通過鋼的純凈度而起作用的。近年來人們通過真空處理、爐外精煉和噴吹技術等，都可獲得更高純凈度的鋼，從而顯著改善了碳素鋼的品質。

　　碳素鋼的塑性加工工藝通常分熱加工和冷加工。經過熱加工，鋼錠中的小氣泡、疏松等缺陷被焊合起來，使鋼的組織致密。同時，熱加工可破壞鑄態組織、細化晶粒。使鍛軋的鋼材比鑄態具有更好的力學性能。經冷加工的鋼，隨著冷塑性變形程度增大，強度和硬度增加，塑性和韌性降低。為提高成材率，廣泛應用連續鑄鋼工藝。

　　檢測項目：

　　沖擊實驗：高低溫沖擊實驗、多次沖擊實驗等;

　　化學成分：C、S、P、Mn、Si、Cr、Ni元素含量的分析;

　　硬度：布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、顯微硬度、肖氏硬度等;

　　無損檢測：超聲波探傷、磁力探傷射線探傷、規格尺寸檢測、表面缺陷檢測等;

　　化學性能：晶間腐蝕實驗、抗氧化性能實驗、大氣腐蝕實驗、全浸、間浸腐蝕實驗等;

　　電學性能：磁性能測量、密度測量、彈性模量測量、膨脹系數測量、電阻率的測量等;

　　宏觀檢驗：鎮靜鋼，連鑄鋼，沸騰鋼的組織及宏觀缺陷的斷定、酸浸試驗、塔形發紋酸浸實驗、硫印實驗、斷口檢驗等;

　　金相檢驗：金相顯微鏡檢測脫碳層深度(GB/T224-1987)、晶粒度檢測、鋼中非金屬夾雜物的檢測、鋼中化學成分偏析檢測等;

　　物理性能：金屬塑性加工產品性能檢驗中物理性能指標的實驗檢測，主要檢驗項目有磁性能、密度、彈性模量、熱膨脹系數、電阻值等。工藝性能：淬透性實驗、焊接性能實驗、切削性能實驗、磨損試驗、金屬彎曲實驗、金屬反復彎曲實驗、金屬線材反復彎曲實驗、金屬線材扭轉實驗、金屬線材纏繞實驗、金屬項斷實驗、金屬杯突試驗等;

　　拉伸性能：硬度指標(規定非比例伸長應力、規定總伸長應力、規定殘余伸長應力、屈服點、抗拉強度)、塑性指標(伸長率;斷面伸縮率)、高溫蠕變實驗(蠕變速度、持久強度極限、持久斷后伸長率、持久斷面收縮率)等。

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