炉前快速法测定高锰钢中锰.硅.磷的化验方法.doc

炉前快速法测定高锰钢中锰.硅.磷的化验方法 一、高锰钢中元素含量和各元素性能的影响： 高锰钢按照国家标准分为5个牌号，主要区别是碳的含量，其范围是0.75%－1.45%。受冲击大，碳含量低。锰含量在11.0%－14.0%之间，一般不应低于13%。超高锰钢尚无国标，但锰含量应大于18%。硅含量的高低，对冲击韧度影响较大，故应取下限，以不大于0.5%为宜。低磷低硫是最基本的要求，由于高的锰含量自然起到脱硫作用，故降磷是最要紧的，设法使磷低于0.07%。铬是提高抗磨性的，一般在2.0%左右。因此只有在炉前快速、准确的对钢水进行快速测定才能给铸造优质高锰钢提供必要的依据。 　　(1)含碳量和含锰量 钢中含碳量过低时，不足以产生有效的加工硬化效果；而当碳含量过高时，又会在铸态中出现大量的碳化物，特别是出现粗大的碳化物，因此为了避免析出碳化物，必须控制含碳量不得过高。 　　为了保证高锰钢的性能，必须有足够的含锰量。含锰量过低时不能形成单一的奥氏体组织；而过高的含锰量也是不必要的，生产中一般规定，WMn控制在11.0%～14.0%，WC控制在0.9%～1.3%。应该指出的是，含锰量与含碳量之间应有适当的搭配，即应有适宜的锰碳比，一般控制在Mn/C=10。 　　(2)含硅量 高锰钢中Wsi的规格含量为0.3%～0.8%，硅会降低碳在奥氏体中的溶解度，促使碳化物析出，使钢的耐磨性和冲击韧度降低，因此硅量应控制在规格下限。 　　(3)含磷量 高锰钢的规格含量为Wp≤0.7%，熔炼高锰钢时，由于锰铁的含磷量较高，因此一般情况下钢中的含磷量也比较高。因为磷会降低钢的冲击韧度并使铸件容易开裂，所以应尽量降低钢的含磷量。 　　(4)含硫量 高锰钢的规格要求Ws≤0.05%，高锰钢因为含锰量高，使钢中大部分的硫与锰在熔炼过程中相互化合而形成硫化锰(MnS)而进入炉渣中，因而钢中的硫含量经常是较低的(一般不超过0.03%)，因此，在高锰钢中硫的有害作用比磷高。 本方法适用的金属元素分析仪有： XY-FB微机高速分析仪 XY-FC微机高速分析仪 XY-FD电脑多元素分析仪 XY-3A智能元素分析仪 XY-3B智能元素分析仪 XY-1A 智能元素分析仪 二、高锰钢元素分析化学工艺流程： 一、锰的测定 （一）主要试剂： 1：浓硝酸： 2：氢氟酸： 3：定锰混合液：125ml硝酸中加入磷酸36ml，硝酸银1g，硼酸20g，水稀至1升 4：过硫酸铵（固体） （二）分析操作 称样20mg置于250ml高型烧杯中，加入3ml浓硝酸，边溶边滴加氢氟酸3－4滴，溶完样后，加入混合酸30ml，过硫酸铵（固体）2－3g，煮沸10s，加70ml水，摇匀。于元素分析仪第一通道，水为参比，测量含量。 二、硅的测定 （一）主要试剂： 1：过氧化氢(30%)； 2：盐酸 3：钼酸铵溶液(5%)； 4：草酸溶液(2.5%)； 5：硫酸亚铁铵溶液(1%)：每100ml溶液中加入浓硫酸1ml。 （二）分析操作 称取试样30mg于150ml锥形瓶中，加盐酸1ml，过氧化氢3ml，稍加热使试样溶解，加入热水15ml，加热 至大气泡出现，取下，加入钼酸铵溶液5ml，摇动中加热10-15s后，立即加草酸溶液(2.5%)40ml，加入40ml硫酸亚铁铵溶液，摇匀。于元素分析仪第三通道，水为参比，测量含量。 三、磷的测定 （一）主要试剂： 1：硝酸（1+1）； 2：高锰酸钾(4%)； 3：亚硝酸钠(5%)； 4：钼酸铵(20%)－酒石酸钾钠溶液(20%)；（1+1）当天混合； 5：氟化钠(2.4%)－氯化亚锡溶液(0.2%)：每100ml氟化钠溶液(2.4%)中，当班加入氯化亚锡0.2g 。 （二）分析操作 称取细薄试样50mg，置于已有5ml预热硝酸（1+1）的高型烧杯中，加热至试样溶解，加水10ml，滴加高锰酸钾(4%)4－5滴，煮沸至有棕色二氧化锰沉淀析出后滴加亚硝酸钠(5%)4－5滴，煮沸45s，加入钼酸铵－酒石酸钾钠溶液5ml，氟化钠－氯化亚锡溶液40ml，摇匀。于元素分析仪第二通道，水为参比，测量含量。 （信息来源：鑫耀化验室） 南京鑫耀分析仪器制造有限公司 NANJING XINYAO ANALYTICAL INSTRUMENT C