鋼材化學成分分析中允許偏差的研究

＊彭 娟

(廣東省韶關市寶鋼特鋼韶關有限公司 廣東 512123)

鋼材化學成分分析中允許偏差的研究

＊彭 娟

(廣東省韶關市寶鋼特鋼韶關有限公司 廣東 512123)

伴隨著社會經濟的快速發展，在各個領域中鋼材的使用非常普遍，為了提高鋼材的生產質量，在進行生產的時候就要進行有效的質量控制，我們需要通過化學成分了解生產狀況，指導生產，確保鋼鐵生產穩定順行，相關部門頒布了相關的規范，明文規定了各項標準，在進行實際化學成分分析中允許有一定的偏差出現，這些誤差必須在允許誤差的范圍內。本文對鋼材中化學分析分析的允許誤差進行研究并展開敘述。

鋼鐵化學分析；情況；偏差的應用

1.前言

鋼材是一種應用十分廣泛的材料，寶特韶關自投產以來，成果豐碩，成為寶鋼特鋼長材重要的坯料供應基地，產品拓展、品質提升、成本改善、制造能力長足進步。主要以特鋼為主，特鋼對各項工藝質量要求嚴格。標準中針對鋼材中化學成分的分析和允許偏差做出了相應的規定，鋼材化學成分分析全過程進行規定，每一個分析結果都給出一個對比值。鋼材中化學成分檢測分為：熔煉成分檢測和化學成品檢測。熔煉成分檢測和化學成品檢測在分析方法和分析數值上都存在著一定的差異。熔煉分析方法的數值可能會超出標準，而成分分析方法中數值在規定的范圍內，針對差異的情況，標準中中設置了一個允許數值，也就是允許偏差。

2.鋼材化學分析中的允許偏差

鋼材中的化學成分分析有：熔煉成分檢測和化學成品檢測。在鋼水澆注過程中采用球拍試樣，通過風動送樣系統到實驗室，實驗室接到試樣，對樣品進行制備，滿足檢測后進行檢測分析，分析結果表示同一爐或同一個鋼包中鋼水的平均化學成分，叫做熔煉成分檢測。通過在加工完成以后的成品鋼材上取樣進行檢測，叫做成品檢測。由于鋼水在結晶過程中會產生偏析或元素的不均勻分布，所以，成品檢測的值有時與熔煉檢測的值不一致，就出現了成品化學分析的允許偏差。GB/T699 2015《優質碳素結構鋼》中規定的鋼的化學成分就是針對熔煉成分檢測而言。新標準中熔煉檢測被成品檢測所替代，熔煉檢測試樣不正確導致分析結果不可靠和在未取得熔煉檢測試樣的時候，可以使用成品化學分析，但是要求成品檢測分析的結果要符合熔煉成分規定。

3.國外標準的一些相關情況

國外標準規定的情況作簡要說明:

(1)美標：在鋼類或品種標準的綜合標準中將成品成分偏差納入，或在各標準中分別規定。

(2)德標：分別在各標準中規定成品成分允許偏差，未統一。

(3)前蘇聯標：在各標準中分別做出規定,不按元素的不同含量分類，沒有統一性。

(4)日標：JISG0321 是日本專用的標準, 共有四個成品成分允許偏差表，不銹耐熱鋼的成分偏差是根據成分元素含量范圍分檔規定其大小；中低合金鋼成分偏差是根據除了元素含量范圍分檔規定以外，還增加了按鋼材截面積大小分檔的規定, 截面愈大，要求愈寬；碳素鋼則兩種情況都存在。

偏差值的規定有四種：①根據化學元素的含量范圍進行分類規定；②按化學元素的含量范圍分類，增加鋼材的截面大小分類規定；③按鋼材的重量、大小分類做出規定；④不管元素含量和鋼材截面大小怎么樣，一個元素規定一個偏差。第一和第二種兩種情況比較科學。

4.鋼材化學成分檢測允許偏差的應用

(1)鋼材化學成品分析的取樣原則。標準GB/T222 2006《鋼中化學分析用試樣取樣法及成品化學成分允許偏差》要求用于鋼的化學成分成品分析的試樣,試樣應均勻一致, 能充分代表每一個牌號鋼材的化學成分,并且取樣要有足夠數量。不同的試樣使用不同的取樣方法：

①樣屑試樣, 采用鉆床制備試樣。要求鉆好的樣屑混合均勻。然后要去除表面氧化鐵皮和臟物，不能使用水、油或其他潤滑劑。②大斷面試樣，從鋼材橫斷面上取樣，在鋼材橫斷中心到邊緣的中間部位平行于軸線上取樣。③小斷面試樣,一種方法是從鋼材的整個橫斷面上取樣,另一種方法是從橫斷面上沿軋制方向取樣。

(2)鋼材中成品化學成分允許偏差的使用。熔煉過程取樣進行檢測分析的值叫做成品化學成分允許偏差,一般情況下分析值都能滿足標準規定,但在煉鋼過程中鋼中元素偏析，成品分析的成分值可能超出標準規定的成分界限值。對超出界限值的大小規定一個允許的數值，這就是成品化學成分允許偏差值，GB/ T222 2006《鋼中化學分析用試樣取樣法及成品化學成分允許偏差》普通碳素鋼、低合金鋼、優質碳素鋼和合金鋼、不銹鋼和耐熱鋼四種偏差表。一種鋼材成品化學成分允許的偏差只能使用一個表，不能兩個表混合使用。

(3)化學成分允許偏差的準確使用。鋼材中化學成分檢測分析的允許偏差，在具體檢測的過程中應該盡量保證檢測結果的誤差，使用的時候應該注意：①同一種類鋼材的化學成分分析的允許值，只能使用同一個表，不能同時使用多個表混合。②盡量保證鋼材化學成分分析所得的值接近允許偏差值范圍的上限，這樣能夠減少誤差值給試驗造成的不良影響。

(4)不同鋼種成品化學成分允許偏差值。依據標準GB/ T222-2006《鋼的成品化學成分允許偏差》共給出了幾個化學成分允許偏差表，分為：表1低合金鋼成品化學成分允許偏表2合金鋼 (不含不銹鋼和耐熱鋼 )成品化學允許偏差值，表3不銹鋼和耐熱鋼成品化學成分允許偏差值。舉個例子：合金結構鋼34CrMo4，其冶煉工藝要求熔煉成分的碳元素，標準規定界限值為：上限0.36%，下限0.34%,成品鋼材化學成分檢測分析時，假如有一熔煉號的鋼材碳含量為0.39%，說明超出標準規定上限值0.03%，按照表1低合金鋼成品化學成分允許偏差值規定，鋼材的碳含量是合格的。假如另一熔煉號的鋼材出現碳含量為0.31%，說明超出標準規定下限值0.03%，按照本標準表1規定，鋼材的碳含量也是合格的。

5.執行標準時應注意的幾個問題

橫截面積不大于65000mm2的鋼件使用標準中表1～2中的偏差表。大于該橫截面積的鋼件化學成分允許偏差值可以適當放寬,具體數值由供需雙方協商確定。產品標準中規定的殘余元素不適用于表1～3中規定中的化學成分的允許偏差。成品化學成分允許偏差,一種鋼的只能使用一個表,不可以兩個表混合使用。化學成品檢測的值,不可以超出標準規定化學成分界限值的上偏差和分界限的下偏差。未能取得熔煉分析值,或懷疑熔煉分析值不可分析的成分值應符合熔煉成分的規定,不得有偏差值。

6.結束語

為了保證鋼鐵生產穩定順行，可以通過化學成分了解生產狀況，指導生產，在日常的鋼材化學成分檢測分析過程中，應根據鋼材化學成分實際情況對允許偏差進行有效分析，檢測人員在完成檢測任務時，嚴格按照標準和作業文件的相關的規定和規范進行操作，確保檢測結果的準確性，精準、科學的使用鋼材化學成分允許偏差。如何確認鋼的化學成分允許偏差，應引起化學檢測員的注意，以確特鋼冶煉和產品的質量。

[1]GB/T 222-2006鋼的成品化學成分允許偏差．

[2]GB/T699 2015優質碳素結構鋼．

[3]王開遠．鋼的成品化學分析允許偏差及試樣制取方法新標準[J]．機械工業 標準化與質量,2012(05)：133-137．

[4]劉新華,李龍春,李平．淺議鋼材化學成分分析中的允許偏差[J]．機械工業 標準化與質量,2015(05)：131-132．

(責任編輯 李鵬波)

Study of Allowable Deviation in the Chemical Component Analysis of Steel

Peng Juan
（Baosteel Shaoguan co., ltd., Shaoguan, Guangdong, 512123）

With the rapid development of social economy, the application of steel in various fields has become very common. In order to improve the production quality of steel materials, it is necessary to take effective quality control in the process of production, besides, we need know the production situation through the chemical components and then guide the production to guarantee the stable and smooth production. The relevant departments have issued the related speci fication, which has expressly stated various standard, besides, when taking the practical chemical components analysis, it is allowed for the existence of certain deviation, which must be in the range of allowed deviation. In this paper, it has taken study and narration of the allowed deviation existing in the chemical analysis of steel.

chemical analysis of steel；situation；application of deviation

T

A

彭娟（1987～），女，廣東省韶關市寶鋼特鋼韶關有限公司；研究方向：冶金化學。