淺談關(guān)于鋼材化學(xué)成分分析中的允許偏差

朱晶晶

摘 要：伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鋼鐵在人們的生活中被廣泛應(yīng)用，各個(gè)領(lǐng)域都可以看到它的身影。鋼鐵的質(zhì)量直接關(guān)系到被應(yīng)用領(lǐng)域的整體質(zhì)量。為了提高鋼鐵的生產(chǎn)質(zhì)量，我們需要通過(guò)化學(xué)成分分析的方式了解鋼鐵的生產(chǎn)狀況。為了保證鋼鐵生產(chǎn)的順利進(jìn)行，相關(guān)部門頒布了相關(guān)的規(guī)范來(lái)明確鋼鐵生產(chǎn)中的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，工作人員就可以把成分分析的結(jié)果和這些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，并根據(jù)相應(yīng)的取樣分析法來(lái)得出當(dāng)前鋼鐵生產(chǎn)的實(shí)際數(shù)值，這些數(shù)值是可以存在一定的誤差，這些誤差必須在允許誤差的范圍內(nèi)。文章就針對(duì)當(dāng)前我國(guó)鋼鐵生產(chǎn)中的化學(xué)成分分析中允許偏差進(jìn)行分析，希望能夠給相關(guān)的工作人員一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：鋼材；化學(xué)成分分析；允許偏差

鋼材是一種應(yīng)用范圍十分廣泛的材料。由于鋼材的質(zhì)量對(duì)人們的生活具有十分重要的影響，對(duì)鋼材的性能必須進(jìn)行全方位的把握。當(dāng)前我國(guó)已經(jīng)針對(duì)鋼材檢測(cè)方面提出了相應(yīng)的規(guī)范，對(duì)整個(gè)鋼鐵化學(xué)成分分析的過(guò)程進(jìn)行規(guī)定，做到每個(gè)分析數(shù)值都有對(duì)比值。通過(guò)大量的操作實(shí)踐得出最為常用的兩種鋼鐵分析方法是成分分析法和熔煉分析法，這兩種方法在操作過(guò)程上以及分析的數(shù)值都存在著一定的差異。成分分析法的數(shù)值在規(guī)定的范圍內(nèi)，而熔煉分析法的數(shù)值則可能會(huì)超出標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)這種情況，就在規(guī)定中設(shè)置了一個(gè)允許數(shù)值，也可以稱之為允許偏差。

1 鋼材化學(xué)成分分析允許偏差簡(jiǎn)析

對(duì)于鋼材化學(xué)成分分析，主要包括“熔煉分析”與“成品分析”兩種，其中GB699《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》與GB700《碳素結(jié)構(gòu)鋼》等標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定鋼材的化學(xué)成分由熔煉分析獲取。而所謂的熔煉分析，即在鋼材澆注過(guò)程中采取樣錠，并對(duì)其進(jìn)行化學(xué)分析，最終獲取的分析結(jié)果主要表明同一爐或者同一罐鋼液的平均化學(xué)成分。另外成品分析則是指在經(jīng)過(guò)加工后的成品鋼材上進(jìn)行取樣，并對(duì)樣品進(jìn)行分析。但是因?yàn)殇摬脑诩庸ぬ幚磉^(guò)程中，鋼液結(jié)晶時(shí)產(chǎn)生的元素排布并不均勻，最終會(huì)導(dǎo)致成品分析與熔煉分析結(jié)果存在一定差異。一般情況下當(dāng)熔煉分析值在規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，成品分析因?yàn)榻Y(jié)晶環(huán)節(jié)影響最終分析值要大于標(biāo)準(zhǔn)值，這就需要對(duì)超出的范圍進(jìn)行一定的規(guī)定，則為允許偏差。新標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)規(guī)定成品分析可以代替熔煉分析，主要應(yīng)用在未取得熔煉分析試樣或者熔煉分析試樣不正確導(dǎo)致分析結(jié)果不可靠的情況下，并且成品分析結(jié)果要負(fù)荷熔煉成分規(guī)定。

2 鋼材化學(xué)成分分析允許偏差應(yīng)用分析

我們根據(jù)大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，下面就對(duì)鋼材化學(xué)成分分析的允許偏差進(jìn)行分析，具體包括以下幾個(gè)方面。

2.1 允許偏差規(guī)定變化

隨著生產(chǎn)技術(shù)水平的不斷提高，鋼材化學(xué)成分分析的允許偏差值也隨之發(fā)生了變化，相關(guān)的規(guī)定也會(huì)根據(jù)外界環(huán)境的變化以及生產(chǎn)實(shí)際需求的變化做出修訂。新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)允許偏差值進(jìn)行了不同程度的修改。主要體現(xiàn)在元素化學(xué)成分分檔與允許偏差值發(fā)生變化，其中非合金鋼與低合金鋼中C、P、Ti等元素允許偏差規(guī)定有了變化，而對(duì)合金鋼中允許偏差的規(guī)定變化比較大，其中對(duì)C、Mn、Si、Ni、Cr等元素允許偏差都存在較大的變化。而對(duì)于不銹鋼與耐熱鋼等允許偏差規(guī)定變化比較小，只對(duì)少數(shù)元素規(guī)定發(fā)生了變化。從整體上來(lái)看，無(wú)論是針對(duì)哪種鋼材的允許偏差值進(jìn)行改變，修改后允許偏差值都要小于修改前數(shù)。

2.2 成品分析取樣原則

對(duì)鋼鐵成品的取樣需要按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，主要遵循代表性取樣原則。通常來(lái)講，在選取樣品時(shí)，應(yīng)該查看所選取的樣品是否是同一個(gè)熔爐內(nèi)的，如果不是需要按照相應(yīng)的號(hào)碼進(jìn)行標(biāo)記。取樣位置盡量選擇在鋼材的橫截面位置，如果沒(méi)有橫截面，那么需要對(duì)鋼材外表面的垂直中心位置進(jìn)行取樣，對(duì)于大型的鋼材則需要選擇鋼坯軸心的位置。通過(guò)合理的取樣過(guò)程就能夠避免因?yàn)椴煌恢玫幕瘜W(xué)元素對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響，減少了取樣檢測(cè)的誤差。此外，由于取樣的時(shí)候可能會(huì)對(duì)操作人員的安全造成威脅，所以必須做好個(gè)人的防護(hù)工作，同時(shí)也應(yīng)該保證設(shè)備以及檢測(cè)儀器的安全。我國(guó)相關(guān)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)對(duì)操作人員的安全問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定，生產(chǎn)單位需要給人員提供相應(yīng)的檢測(cè)服裝，避免在取樣以及檢測(cè)的過(guò)程中給人員造成身體上的損害，根據(jù)實(shí)際情況選擇是否采取呼吸方面的防護(hù)措施?？傊?，檢測(cè)的整個(gè)過(guò)程都應(yīng)該嚴(yán)格地按照國(guó)家規(guī)定進(jìn)行。

此外，在做完化學(xué)成分分析之后，可能會(huì)引起質(zhì)量上的糾紛問(wèn)題，為了公平起見(jiàn)，就需要仲裁試驗(yàn)。檢測(cè)部門應(yīng)該提供化學(xué)成分分析結(jié)果的相關(guān)依據(jù)，并且整個(gè)檢測(cè)的過(guò)程都需要由參與檢測(cè)的雙方共同來(lái)完成，在制作的過(guò)程中使用到的檢測(cè)器具必須經(jīng)過(guò)雙方檢查確認(rèn)之后才能使用，而且對(duì)于檢測(cè)的試樣需要一起封存，每一步驟的檢測(cè)結(jié)果都需要雙方認(rèn)可之后才能進(jìn)行下一步計(jì)算，同時(shí)一起把檢測(cè)試樣封存起來(lái)。檢測(cè)完成之后，把試樣以及檢測(cè)設(shè)備都交給第三方負(fù)責(zé)人來(lái)保存。這些都體現(xiàn)出了新標(biāo)準(zhǔn)中仲裁公平性原則。

2.3 準(zhǔn)確使用化學(xué)成分允許偏差表

在新出臺(tái)的規(guī)定中已經(jīng)提出了鋼材化學(xué)成分檢測(cè)分析的允許偏差，在具體檢測(cè)的過(guò)程中應(yīng)該盡量保證測(cè)試結(jié)果的誤差值在這個(gè)范圍內(nèi)。在使用的時(shí)候需要注意以下幾方面。第一，針對(duì)同一種類鋼材的化學(xué)成分分析的允許值只能參考同一個(gè)表，不能多個(gè)表混合參考。第二，盡量保證鋼材化學(xué)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(yàn)造成的不良影響。例如某一優(yōu)質(zhì)碳素鋼成品分析碳含量檢測(cè)值為0.52%，顯示檢驗(yàn)結(jié)果為合格，應(yīng)確定此項(xiàng)化學(xué)成分在優(yōu)質(zhì)碳素鋼中規(guī)定的最小范圍，經(jīng)驗(yàn)證后得出碳含量單位為0.42～0.50%，證明此鋼材含碳量已經(jīng)超出最大范圍，判斷結(jié)果不能成立。但是在查找對(duì)應(yīng)允許偏差表后，得到規(guī)定化學(xué)成分范圍≤0.50%優(yōu)質(zhì)碳素鋼上偏差為0.01%，則此材料碳含量0.52%>0.50%+0.01%，不符合標(biāo)準(zhǔn)。但是在實(shí)際檢驗(yàn)過(guò)程中，存在部分檢驗(yàn)人員，在檢測(cè)出碳含量為0.52%后，就以此數(shù)值來(lái)查表，而0.52%>0.50%，按照此數(shù)值對(duì)應(yīng)的允許偏差為0.02%，最終得出此鋼材碳含量為0.52%=0.50%+0.02%符合標(biāo)準(zhǔn)要求結(jié)論，影響材料檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)鋼材進(jìn)行化學(xué)分析能夠得到相關(guān)的數(shù)據(jù)，幫助我們更好地了解鋼鐵生產(chǎn)的情況。由于分析的方法不同，所以分析結(jié)果得出的數(shù)據(jù)就不相同，所以我們能夠合理運(yùn)用允許偏差。根據(jù)大量的生產(chǎn)實(shí)踐并結(jié)合相關(guān)的理論知識(shí)，通過(guò)對(duì)允許偏差的細(xì)致分析，能夠了解鋼材在生產(chǎn)的過(guò)程中發(fā)生了怎樣的變化，并根據(jù)實(shí)際的需求來(lái)更正這種變化，進(jìn)一步提高鋼鐵生產(chǎn)質(zhì)量，得到質(zhì)量合格的鋼鐵。

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