A. 简述钢铁五大元素的作用和危害以及分析方法概要
钢铁五大元素指的是,除铁元素以外的碳、硫、锰、磷、硅五种元素。
他们的元素国家是有控制标准的:
碳(C) 0.7~1.20%、锰(Mn)0.35~1.20%、硅(Si)≥0.40%、硫(S))≤0.05%
、磷(P)≤0.05%。
碳:钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏。
锰:在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。
硅:在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会降低钢的焊接性能。
硫:硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。
磷:在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。
五大元素分析:
锰元素(依据GB/T 223.63-1988标准)采用银盐--过硫酸铵氧化光度法。
磷元素(依据GB/T 223.61-1988标准)采用氟化钠--氯化亚锡钼蓝光度法。
硅元素(依据GB/T 223.5-1997标准) 采用亚铁还原--硅钼蓝光度法。
碳元素(依据GB/T 223.69-1997标准)采用气体容量法。
硫元素(依据GB/T 223.68-1997标准)采用碘量法。
化学原理:
一、重量分析法:使被测组分转化为化学组成一定的化合物或单质与试样中的其他组分分离,然后用称重方法测定该组分的含量。
二、滴定分析法:将已知准确浓度的试剂溶液(标准溶液)滴加到被测物质的溶液中,直到所加的试剂与被测物质按化学计量定量反应完为止,化学分析仪器根据所用试剂溶液的体积和浓度计算被测物质的含量。
三、气体容量法:通过测量待测气体(或者将待测物质转化成气体形式)被吸收(或发生)的容积来计算待测物质的量。这种方法应用天平滴定管和量气管等作为最终的测量手段。用这种方法测定钢铁等金属物质中总碳量时,应将试样置于高温炉中加热并通氧燃烧,使碳和氧结合成二氧化碳,所得二氧化碳与氧的混合气体收集于量气管中,然后用氢氧化钾吸收其中的二氧化碳,吸收前后体积之差即为二氧化碳的体积,碳硫联测仪由此计量碳的含量。
B. 检测钢铁中各化学成分的方法
主要成分铁可以用氧化还原滴定
其他微量成分可以用原子吸收光谱
C. 钢材化学成份常规分析的五大元素是什么
钢材化学成份常规分析的五大元素是碳、硫、锰、磷、硅。
检测方法:碳元素内采用气体容容量法,硫元素采用碘量法,锰元素采用银盐-过硫酸铵氧化光度法,磷元素采用氟化钠-氯化亚锡钼蓝光度法,硅元素采用亚铁还原-硅钼蓝光度法。
钢铁五大元素分析仪广泛应用于冶金、铸造、采矿、建筑、机械、电子、环保、卫生、化工、电力、技术监督等部门。
(3)钢铁中五大元素用什么标准测试扩展阅读
钢铁中存在的锰、磷、硅、碳、硫元素是最重要的也是最基本的元素,为此大家习惯称之为钢铁五大元素。
按照我国现行标准GB/T5613-1995铸钢牌号表示方法和GB/T5612-1985铸铁牌号表示方法,说明五大元素是区分普通钢铁的牌号及品质,它的含量直接影响钢铁的机械性能。钢铁及铸造企业把对产品五大元素检验作为一项最重要的检验。
D. 钢材化学成分检测标准有哪些
GB/T223系列标准规定了各种方法对钢中主要化学成份的化验分析方法版。
如:
GB/T223.69一碳/管式权炉内燃烧法
GB/T2235一硅/硅钼酸盐分光度法
GB/T223.4一锰/电位滴定和可视滴定
GB/T223.26一硫/硫氰酸盐分光度法
E. 钢铁中测锰元素的含量
五大元素分析仪测定钢材中Mn、Cr元素含量的方法原理如下: Mn、Cr元素是钢材中重要的版合金成权分之一,五大元素分析仪测定时,钢材试样用硫磷混酸溶解后,用硝酸进行氧化。再以硝酸银作接触剂,在酸性溶液中,用过硫酸按将二价锰氧化为紫色的七价锰,进行锰的比色测定。这时,铬也被氧化为六价铬。该测定方法的化学原理反应方程式如下:
2AgNO3+(NH4)2S2O3=Ag2S2O。+2NHNO3
Ag2S2O。+2HZO=Ag2O2+2H:50'
SAg:O:+2Mn(NO3):+6HNO3=2HMnO'+10AgNO,+2H2O
Cr2(SO4)3十3(NH4)2S2O8:+SH2O=2H2CrO:+3(NH4)2SO4十6H2SO
分取5一10ml含锰的显色溶液,煮沸破坏过硫酸按。
2(NH4)2S2O8+2H2O=2(NH4)2SO4+2H2SO4十O2↑
中国铁合金在线
F. 钢铁五元素分析方法的国标号是多少
钢铁分析方法通常分为化学分析法和仪器分析法。化学分析法有重量法和滴定法。目前使用仪器分析方法有吸光光度计、原子发射光谱法、原子吸收光谱法、极谱法、原子荧光光谱法、红外吸收法、X-身线荧光光谱法、电感耦合等离子体-原子发射光谱法(ICP-AES)、辉光放电、发射光谱法(GD、OES)及电感耦合等离子体、质谱法(ICP-MS)等。执行国家标准号码是一个系列:
GBT2022320钢铁及合金化学分析方法合集
GB-T 223.1-1981 钢铁及合金中碳量的测定 (0.1~5.0%)
GB-T 223.2-1981 钢铁及合金中硫量的测定 (0.003%以上)
GB-T 223.3-1988 钢铁及合金化学分析方法二安替比林甲烷磷钼酸重量法测定磷量 (0.01~0.80%)
GB-T 223.4-2008 钢铁及合金 锰含量的测定 电位滴定或可视滴定法
GB-T 223.5-2008 钢铁 酸溶硅和全硅含量的测定
GB-T 223.6-1994 钢铁及合金化学分析方法 中和滴定法测定硼量 (0.50~2.00%)
GB-T 223.7-2002 铁粉 铁含量的测定 重铬酸钾滴定法 (大于96%)
GB-T 223.8-2000 钢铁及合金化学分析方法 氟化钠分离—EDTA滴定法测定铝含量 (0.50~10.00%)
GB-T 223.9-2008 (GB-T 223.10-2000) 钢铁及合金 铝含量的测定铬天青S分光光度法
GB-T 223.10-2000 钢铁及合金化学分析方法 铜铁试剂分离—铬天青S光度法测定铝含量 (0.015~0.50%)
GB-T 223.11-2008 钢铁及合金 铬含量的测定 可视滴定或电位滴定法
GB-T 223.12-1991 钢铁及合金化学分析方法 碳酸钠分离—二苯碳酰二肼光度法测定铬量 (0.005~0.500%)
GB-T 223.13-2000 钢铁及合金化学分析方法 硫酸亚铁铵滴定法测定钒含量 (0.100~3.50%)
GB-T 223.14-2000 钢铁及合金化学分析方法 钽试剂萃取光度法测定钒含量 (0.0050~0.50%)
GB-T 223.15-1982 钢铁及合金化学分析方法 重量法测定钛 (1.00% 以上)
GB-T 223.16-1991 钢铁及合金化学分析方法 变色酸光度法测定钛量 (0.010~2.50%)
GB-T 223.17-1989 钢铁及合金化学分析方法 二安替比林甲烷光度法测定钛量 (0.10~2.400%)
GB-T 223.18-1994 钢铁及合金化学分析方法 硫代硫酸钠分离—碘量法测定铜量 (0.10~5.00%)
GB-T 223.19-1989 钢铁及合金化学分析方法 新亚铜灵—三氯甲烷萃取光度法测定铜量 (0.010~1.00%)
GB-T 223.20-1994 钢铁及合金化学分析方法 电位滴定法测定钴量 (3.00%以上)
GB-T 223.21-1994 钢铁及合金化学分析方法 5—Cl—PADAB分光光度法测定钴量 (0.0050~0.50%)
GB-T 223.22-1994 钢铁及合金化学分析方法 亚硝基R盐分光光度法测定钴量 (0.10~3.00%)
GB-T 223.23-2008 (GB-T 223.23-1994 GB-T 223.24-1994) 钢铁及合金 镍含量的测定 丁二酮肟分光光度法
GB-T 223.25-1994 钢铁及合金化学分析方法 丁二酮肟重量法测定镍量 2%) 以上
GB-T 223.26-2008 (GB-T 223.27-1994) 钢铁及合金 钼含量的测定 硫氰酸盐分光光度法
GB-T 223.28-1989 钢铁及合金化学分析方法 α—安息香肟重量法测定钼量 1.00~9.00%)
GB-T 223.29-2008 钢铁及合金 铅含量的测定 载体沉淀-二甲酚橙分光光度法
GB-T 223.30-1994 钢铁及合金化学分析方法 对—溴苦杏仁酸沉淀分离—偶氮胂Ⅲ分光光度法测定锆量 (0.0050~0.30%)
GB-T 223.31-2008 钢铁及合金 砷含量的测定 蒸馏分离-钼蓝分光光度法
GB-T 223.32-1994 钢铁及合金化学分析方法 次磷酸钠还原—碘量法测定砷量 (0.010~3.00%)
GB-T 223.33-1994 钢铁及合金化学分析方法 萃取分离—偶氮氯膦mA光度法测定铈量 (0.0010~0.20
GB-T 223.34-2000 钢铁及合金化学分析方法 铁粉中盐酸不溶物的测定 (0.10~1.00%)
GB-T 223.35-1985 钢铁及合金化学分析方法 脉冲加热惰气熔融库仑滴定法测定氧量 (0.002~0.10%)
GB-T 223.36-1994 钢铁及合金化学分析方法 蒸馏分离—中和滴定法测定氮量 (0.010~0.50%)
GB-T 223.37-1989 钢铁及合金化学分析方法 蒸馏分离—靛酚蓝光度法测定氮量 (0.0010~0.050%)
GB-T 223.38-1985 钢铁及合金化学分析方法 离子交换分离—重量法测定铌量 (1.00%以上)
GB-T 223.40-2007 (GB-T 223.39-1994) 钢铁及合金 铌含量的测定 氯磺酚S分光光度法(0.01~0.50%)
GB-T 223.41-1985 钢铁及合金化学分析方法 离子交换分离—连苯三酚光度法测定钽量 (0.50~2.00%)
GB-T 223.42-1985 钢铁及合金化学分析方法 离子交换分离—溴邻苯三酚红光度法测定钽量 (0.010~0.50%)
GB-T 223.43-2008 (GB-T 223.44-1985) 钢铁及合金 钨含量的测定 重量法和分光光度法
GB-T 223.45-1994 钢铁及合金化学分析方法 铜试剂分离—二甲苯胺蓝Ⅱ光度法测定镁量 (0.010~0.10%)
GB-T 223.46-1989 钢铁及合金化学分析方法 火焰原子吸收光谱法测定镁量 (0.002~0.100%)
GB-T 223.47-1994 钢铁及合金化学分析方法 载体沉淀—钼蓝光度法测定锑量 (0.0003~0.10%)
GB-T 223.48-1985 钢铁及合金化学分析方法 半二甲酚橙光度法测定铋量 (0.0002~0.010%)
GB-T 223.49-1994 钢铁及合金化学分析方法 萃取分离—偶氮氯膦mA分光光度法测定稀土总量 (0.0010~0.20%)
GB-T 223.50-1994 钢铁及合金化学分析方法 苯基荧光酮-溴化十六烷基三甲基胺直接光度法测定锡量 (0.0050~0.20%)
GB-T 223.51-1987 钢铁及合金化学分析方法 5—Br—PADAP光度法测定锌量 (0.0015~0.005%)
GB-T 223.52-1987 钢铁及合金化学分析方法 盐酸羟胺—碘量法测定硒量 (0.05~1.00%)
GB-T 223.53-1987 钢铁及合金化学分析方法 火焰原子吸收分光光度法测定铜量 (0.005~0.50%)
GB-T 223.54-1987 钢铁及合金化学分析方法 火焰原子吸收分光光度法测定镍量 (0.005~0.50%)
GB-T 223.55-2008 (GB-T 223.56-1987) 钢铁及合金 碲含量的测定 示波极谱法
GB-T 223.57-1987 钢铁及合金化学分析方法 萃取分离—吸附催化极谱法测定镉量 (0.00005~0.010%)
GB-T 223.58-1987 钢铁及合金化学分析方法 亚砷酸钠—亚硝酸钠滴定法测定锰量 (0.10~2.50%)
GB-T 223.59-1987 钢铁及合金化学分析方法 锑磷钼蓝光度法测定磷量 (0.01~0.06%)
GB-T 223.59-2008 钢铁及合金 磷含量的测定铋磷钼蓝分光光度法
GB-T 223.60-1997 钢铁及合金化学分析方法 高氯酸脱水重量法测定硅含量 (0.10~6.00%)
GB-T 223.61-1988 钢铁及合金化学分析方法 磷钼酸铵容量法测定磷量 (0.01~1.0%)
GB-T 223.62-1988 钢铁及合金化学分析方法 乙酸丁酯萃取光度法测定磷量 (0.001~0.05%)
GB-T 223.63-1988 钢铁及合金化学分析方法 高碘酸钠(钾)光度法测定锰量 (0.010~2.00%)
GB-T 223.64-2008 钢铁及合金 锰含量的测定 火焰原子吸收光谱法
GB-T 223.65-1988 钢铁及合金化学分析方法 火焰原子吸收光谱法测定钴量 (0.01~0.5%)
GB-T 223.66-1989 钢铁及合金化学分析方法 硫氰酸盐—盐酸氯丙嗪—三氯甲烷萃取光度法测定钨量 (0.0020~0.100%)
GB-T 223.67-2008 钢铁及合金 硫含量的测定 次甲基蓝分光光度法
GB-T 223.68-1997 钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法测定硫含量 (0.0030~0.20%)
GB-T 223.69-2008 钢铁及合金 碳含量的测定 管式炉内燃烧后气体容量法
GB-T 223.70-2008 钢铁及合金 铁含量的测定 邻二氮杂菲分光光度法
GB-T 223.71-1997 钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后重量法测定碳含量 (0.10~5.00%)
GB-T 223.72-2008 钢铁及合金 硫含量的测定 重量法
GB-T 223.73-2008 钢铁及合金 铁含量的测定 三氯化钛—重铬酸钾滴定法
GB-T 223.74-1997 钢铁及合金化学分析方法 非化合碳含量的测定 (0.030~5.00%)
GB-T 223.75-2008 钢铁及合金 硼含量的测定 甲醇蒸馏-姜黄素光度法
GB-T 223.76-1994 钢铁及合金化学分析方法 火焰原子吸收光谱法测定钒量 (0.005~1.0%)
GB-T 223.77-1994 钢铁及合金化学分析方法 火焰原子吸收光谱法测定钙量 (0.0005~0.010%)
GB-T 223.78-2000 钢铁及合金化学分析方法 姜黄素直接光度法测定硼含量 (钢0.0005~0.012%) (非合金钢0.0001~0.0005%)
GB-T 223.79-2007 钢铁 多元素含量的测定 X-射线荧光光谱法(常规法)
GB-T 223.80-2007 钢铁及合金 铋和砷含量的测定 氢化物发生-原子荧光光谱法
GB-T 223.81-2007 钢铁及合金 总铝和总硼含量的测定微波消解-电感耦合等离子体质谱法
GB-T 223.82-2007 钢铁 氢含量的测定 惰气脉冲熔融热导法。
G. 金属材料中化学成分的几种检验方法
化学分析法:根据化学反应来确定金属的组成成分,这种方法统称为化学分析法。化学分析法分为定性分析和定量分析两种。通过定性分析,可以鉴定出材料含有哪些元素,但不能确定它们的含量;定量分析,是用来准确测定各种元素的含量。实际生产中主要采用定量分析。定量分析的方法为重量分析法和容量分析法。南京华欣分析仪器制造有限公司生产的化学分仪有很多种
重量分析法:采用适当的分离手段,使金属中被测定元素与其它成分分离,然后用称重法来测元素含量。
容量分析法:用标准溶液(已知浓度的溶液)与金属中被测元素完全反应,然后根据所消耗标准溶液的体积计算出被测定元素的含量。
光谱分析法:各种元素在高温、高能量的激发下都能产生自己特有的光谱,根据元素被激发后所产生的特征光谱来确定金属的化学成分及大致含量的方法,称光谱分析法。通常借助于电弧,电火花,激光等外界能源激发试样,使被测元素发出特征光谱。经分光后与化学元素光谱表对照,做出分析。华欣HX-750型全谱光谱分析仪就是这样的。
火花鉴别法:主要用于钢铁,在砂轮磨削下由于摩擦,高温作用,各种元素、微粒氧化时产生的火花数量、形状、分叉、颜色等不同,来鉴别材料化学成分(组成元素)及大致含量的一种方法。
H. gb/t8162化学成分和五大元素是多少
五大元素是特指钢铁中的碳、硫、硅、磷、锰五种元素.元素分析是用来鉴定被测物质由哪些元素(或离子)所组成,这类方法称为定性分析法;用于测定各组分间(各种化学成分)量的关系(通常以百分比表示),称为定量分析法.物质的五大元素分析所采用的化学分析方法可分为经典化学分析和仪器分析两类.前者基本上采用化学方法来达到分析的目的,后者主要采用化学和物理方法(特别是最后的测定阶段常应用物理方法)来获取结果,这类分析方法中有的要应用较为复杂的特定仪器.发展迅速,且各种分析工作绝大部分是应用仪器分析法来完成的,但是经典的化学分析方法仍有其重要意义.有些大型精密仪器测得的结果是相对值,而五大元素分析仪器的校正和校对所需要的标准参考物质一般是用准确的经典化学分析方法测定的.因此,仪器分析法与化学分析法是相辅相成的,很难以一种方法来完全取代另一种.
I. 钢材的元素含量国家标准
法律分析:1.D级钢应有足够细化晶粒的元素,并在质量证明书中注明细化晶粒元素的含量。当采用铝脱氧时,钢中酸溶铝含量应不小于0.015%,或总铝含量应不小于0.020%。
2.钢中残余元素铬、镍、铜含量应各不大于0.30%,氦含量应不大于0.008%。如供方能保证,均可不做分析。
2.1氨含量允许超过5.1.1.2的规定值,但氮含量每增加0.001%,磷的最大含量应减少0.005%,熔炼分析氮的最大含量应不大于0.012%;如果钢中的酸溶铝含量不小于0.015%或总铝含量不小于0.020%,氨含量的上限值可以不受限制。固定氨的元素应在质量证明书中注明。
2.2经需方同意,A级钢的铜含量可不大于0.35%。此时,供方应做铜含量的分析,并在质量证明书中注明其含量。
3.钢中砷的含量应不大于0.080%。用含砷矿冶炼生铁所冶炼的钢,砷含量由供需双方协议规定。如原料中不含砷,可不做砷的分析。
4.在保证钢材力学性能符合本标准规定的情况下,各牌号A级钢的碳、锰、硅含量可以不作为交货条件,但其含量应在质量证明书中注明。
5.在供应商品连铸坯、钢锭和钢坯时,为了保证轧制钢材各项性能达到本标准要求,可以根据需方要求规定各牌号的碳、锰含量下限。
法律依据:《中华人民共和国国家标准——碳素结构钢》
5.1.1.1 D级钢应有足够细化晶粒的元素,并在质量证明书中注明细化晶粒元素的含量。当采用铝脱氧时钢中酸溶铝含量应不小于0.015%,或总铝含量应不小于0.020%。
5.1.1.2 钢中残余元素铬、镍、铜含量应各不大于0.30%,氨氦含量应不大于0.008%。如供方能保证,均可不做分析。
5.1.1.2.1 氦含量允许超过5.1.1.2的规定值,但氮含量每增加0.001%,磷的最大含量应减少0. 005%,熔炼分析氮的最大含量应不大于0.012%;如果钢中的酸溶铝含量不小于0.015%或总铝含量不小于0.020%,氮含量的上限值可以不受限制。固定氮的元素应在质量证明书中注明。
5.1.1.2.2 经需方同意,A级钢的铜含量可不大于0.35%。此时,供方应做铜含量的分析,并在质量证明书中注明其含量。
5.1.1.3 钢中砷的含量应不大于0.080%。用含砷矿冶炼生铁所冶炼的钢,砷含量由供需双方协议规定。如原料中不含砷,可不做砷的分析。
5.1.1.4 在保证钢材力学性能符合本标准规定的情况下,各牌号A级钢的碳、锰、硅含量可以不作为交货条件,但其含量应在质量证明书中注明。
5.1.1.5 在供应商品连铸坯、钢锭和钢坯时,为了保证轧制钢材各项性能达到本标准要求,可以根据需方要求规定各牌号的碳、锰含量下限。