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《工业分析》;学习目标;概述;一、钢铁的分类;;碳是钢铁的主要成分之一，它直接影响着钢铁的性能。碳是区别铁与钢，决定钢号、品级的主要标志。

碳是对钢性能起决定作用的元素。碳在钢中可作为硬化剂和加强剂，正是由于碳的存在，才能用热处理的方法来调节和改善其机械性能。

对存在状态的影响：

灰口生铁石墨C多，软而韧

白口生铁化合物C多，硬而脆;主要由焦炭或原料矿石引入，以MnS或FeS状态存在。;磷由原料中引入，有时也为特殊需要而有意加入，以Fe2P或Fe3P状态存在。

磷化铁硬度较强，以至钢铁难于加工，并使钢铁产生“冷脆性”，但P↑→流动性↑→易铸造，并可避免在轧钢时轧辊与压件粘合，在特殊情况下常有意加入一定量P达此目的。

生铁P0.3%，一般碳素钢0.06%，优质钢0.03%

特殊用途：轧辊钢高达0.4–0.5%

炼钢或铸钢用的磷铁15–20%之间。;硅由原料矿石引入或在脱氧及有特殊需要时加入。主要以硅化物形式存在：FeSi、MnSi、FeMnSi。

在高硅钢中，一部分以SiC存在，也有时形成固熔体或硅酸盐。

作用：

(1)增强钢的硬度、弹性及强度，提高抗氧化能力及耐酸性。

(2)?促使C以游离态石墨状态存在，使钢有较高的流动性，易于铸造。;一般生铁或碳素钢Si含量1%；

电器用硅钢的Si含量可达4%；

特殊用途的硅铁、硅钢等合金，Si含量高达12–95%，如：

含Si12–14%的铁合金称硅铁；

含Si12%、Mn20%的铁合金称硅镜铁，主要用于炼钢作脱氧剂。;锰少量来源于原料矿石中，主要是在冶炼钢铁过程中作为脱硫脱氧剂有意加入。在钢铁中主要以MnS状态存在，如S含量较低，过量的锰可能组成MnC、MnSi、FeMnSi等，成固熔体状态存在。

锰能增强钢的硬度，减弱延展性。

生铁Mn0.5%-6%

锰钢Mn0.8%

碳素钢Mn0.3–0.8%

高锰钢13%-14%;含锰0.8%-14%为各种型号的高锰钢，具有良好的弹性及耐腐蚀性。用于制造弹簧、齿轮、转轴、铁路道岔等。

含Mn12%-20%的铁合金为镜铁，含Mn60%-80%的铁合金为锰铁，均主要用于炼钢做脱硫剂。;;硬度;三、钢铁产品牌号表示方法;

;（6）合金工具钢

含碳量以0.1％为单位，含碳≥1.0％不标，其余同合金结构钢。

如：9Mn2V表示平均含碳0.9％，含0.2％Mn，含V不超过1.5％合金工具钢。

（7）高速工具钢

不标含碳量，其余同合金结构钢，如W18Cr4V。

（8）不锈钢

与合金结构基本相同，但含碳量以0.1％为单位，且当≤0.08％以“0”表示，C≤0.03％以“00”表示，如，0Cr13，00Cr18Si。;2．生铁

产品名称符号，含硅量（以0.1％为单位）。

如，Z30表示平均含硅量3％的铸造生铁，P10表示平均含硅量1.0％平炉炼钢生铁。

3．铁合金

主元素名称符号，主元素含量（以1％为单位）或顺序号（铬铁、锰铁）。

如，Si90、Si45、MnSi23、Cr1、Cr4、Mn1、Mn3;四钢铁试样的采取;2．取样规则;测定钢的熔炼化学成分时,从每一罐钢液采取两个制取试样的钢锭,第二个样锭供复验用。样锭是在钢液浇注中期采取。

常用的取样工具钢制长柄取样勺，容积约为200mL。铸模70mm×40mm×30mm(砂模或钢制模)等。

;4．成品分析取样;五、钢铁试样的分解;钢铁中碳的测定;图1气体容量法定碳装置

l.氧气瓶，2.氧气表，3.缓冲瓶，4、5.洗气瓶，6.干燥塔，7.玻璃磨口塞,8.管式炉，9.燃烧管，10.除硫管,11.容量定碳仪(包括:冷凝管a、量气管b、水准瓶c、吸收瓶d、小旋塞e、三通旋塞f、），l2.球形干燥管，13.瓷舟,14.温度自动控制器.15.供氧旋塞;3、分析步骤

将炉温升至1200～1350℃，检查管路及活塞是否漏气，装置是否正常，燃烧标准样品，检查仪器及操作。

称取适量试样置于瓷舟中，将适量助熔剂覆盖于试样上面，打开玻璃磨口塞，将瓷舟放入瓷管内，用长钩推至高温处，立即塞紧磨口塞。预热lmin，按照定碳仪操作规程操作，测定其读数(体积或含量)。打开磨口塞，用长钩将瓷舟拉出，即可进行下一试样分析。;4、分析结果的计算;二、燃烧-库仑法;一、燃烧-碘量法;2、仪器装置;3、测定步骤;4、结果计算;二、燃烧-酸碱滴定法;钢铁中锰的测定;钢铁中磷的测定;三、结果计算;钢铁中硅的测定;一、方法原理;二、分析步骤;4、参比溶液加入10.0mL草酸溶液、5.0mL钼酸铵溶液、5.0mL硫酸亚铁铵溶液，用水稀