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ARL4460直读光谱仪分析钢中氧化物夹杂的应用研究攀枝花钢铁有限责任公司钢铁研究院二00六年十月徐本平1.前言2.方法原理3.结果与讨论4.结论老方法周期长光谱法不彻底本法较全面前言图1ARL-4460直读光谱仪原理图方法原理图2ARL-4460直读光谱仪夹杂物光谱行为图结果与讨论3.1分析软件的优化设计3.2预燃烧时间的选择3.3“门槛值”的选择3.4光谱法氧化物夹杂的分析结果与化学法分析结果对照3.5光谱法氧化物夹杂的分析结果与金相评级结果对照3.6氧化物夹杂的分析应用开始将氧化物夹杂元素异常光谱数进行统计计算计算比强度设定“门槛值”高于“门槛值”的异常强度值否对应于氧异常的元素异常强度值否得出氧化物夹杂元素的相对量输入原始光谱数据结束图3分析软件流程图3.1分析软件的优化设计050100150200250300350024681012预燃时间(s)异常脉冲数AlCaMgSiMnTi从图4可以看出:预燃烧时间对异常脉冲数确实有影响,尤其以0秒即没有预燃时强度最大,故取预燃烧时间为0秒。3.2预燃烧时间的选择图2-4预燃烧时间对异常脉冲数的影响050010001500Al2O3TiO2SiO2CaOMgOMnOCr2O3氧化物夹杂光谱异常条数门槛值1门槛值2门槛值3门槛值4图2-5“门槛值”选择图3.3“门槛值”的选择从图5中可以看出,分析趋势趋于一致,以“门槛值1”筛选的值较多,“门槛值4”筛选的值较少,一般为了数据处理简便,减少运算量,选择“门槛值4”为筛选参照值。3.4光谱法氧化物夹杂的分析结果与化学法分析结果对照没有对应性表面上体积里分布不均匀从上表可以看出:两种方法的分析结果有一定的对应性,从而证明了开发的光谱分析方法能反映出钢中氧化物夹杂的数量。从而证明了氧化物夹杂的光谱分析法的可靠性。由于金相分析视场直径仅为0.8mm,连续分析38个视场,不能完全覆盖光谱视场(直径为9mm),难免有疏漏,所以,光谱氧化物夹杂分析结果要高,是合理的。3.5光谱法氧化物夹杂的分析结果与金相评级结果对照表1光谱法氧化物夹杂的分析结果与金相法结果对照表金相法结果光谱法结果视场夹杂物(%)视场夹杂物(%)视场夹杂物(%)氧化物夹杂相对量(%,条/条)10.19140.15270.17Al2O30.049320.17150.17280.08TiO20.098630.12160.05290.15SiO2------40.09170.14300.12CaO0.049350.13180.06310.09MgO------60.23190.16320.13MnO------70.11200.2330.11Cr2O3------80.15210.15340.1590.12220.15350.28100.12230.14360.09110.23240.1370.19120.19250.21380.24130.14260.08夹杂物平均值(%)0.15夹杂物合计值(%)0.193.6氧化物夹杂的分析应用3.6.1.重轨钢样品横截面剖析3.6.2.不锈钢样品剖析3.6.3.连铸方坯样品剖析0.00000.10000.20000.30000.4000MnOCr2O3MgOCaOTiOSiO2Al2O3氧化物夹杂元素氧化物夹杂分量(%)PD3-1#PD3-2#PD3-3#PD3-4#PD3-5#0.00000.20000.40000.60000.80001.0000PD3-1#PD3-2#PD3-3#PD3-4#PD3-5#重轨钢编号氧化物夹杂总量(%)图2-7PD3重轨氧化物夹杂分量分布图图2-8PD3重轨氧化物夹杂总量分布图PD3-1#PD3-2#PD3-3#PD3-4#PD3-5#0.00000.10000.20000.3000Al2O3TiO2SiO2CaOMgOMnOCr2O3氧化物夹杂元素氧化物夹杂分量(%)BXG4#BXG5#图2-12不锈钢氧化物夹杂分量分布图0.00000.20000.40000.60000.80001.0000BXG4#BXG5#不锈钢编号氧化屋夹杂总量(%)图2-13不锈钢氧化物夹杂总量分布图离心浇铸、感应炉熔炼不锈钢4#样品TiO2、CaO、MgO含量较高导致总量比电炉熔炼、夹杂物精炼不锈钢5#样品高。取样点0.00000.05000.10000.15000.20000.2500FP-111FP-112FP-113FP-121FP-122FP-123FP-131FP-132FP-133FP-141FP-142FP-143FP-151FP-152FP-153连铸坯取样编号氧化物夹杂含量(%)Al2O3TiO2SiO2CaOMgOMnOCr2O3图2-15连铸坯1号样氧化物夹杂分布图0.00000.05000.10000.15000.20000.25000.3000FP-211FP-212FP-213FP-221FP-222FP-223FP-231FP-232FP-233FP-241FP-242FP-243FP-251FP-252FP-253连铸坯取样编号氧化物夹杂含量(%)Al2O3TiO2SiO2CaOMgOMnOCr2O3图2-17连铸坯2号样氧化物夹杂分布图取样点取样点0.00000.20000.40000.60000.80001.0000FP-111FP-112FP-113FP-121FP-122FP-123FP-131FP-132FP-133FP-141FP-142FP-143FP-151FP-152FP-153连铸坯取样编号氧化物夹杂总量(%)图2-16连铸坯1号样氧化物夹杂总量分布图0.00000.10000.20000.30000.40000.50000.60000.70000.8000FP-211FP-212FP-213FP-221FP-222FP-223FP-231FP-232FP-233FP-241FP-242FP-243FP-251FP-252FP-253连铸坯取样编号氧化物夹杂总量(%)图2-18连铸坯2号样氧化物夹杂总量分布图1#样采用4孔水口,2#样采用2孔水口;1#样铸坯氧化物夹杂分布均匀,波动性小,说明4孔水口生产的铸坯质量较好;2#样铸坯氧化物夹杂分布不均匀,波动性大,说明2孔水口生产的铸坯质量较差。建立起了火花源光谱仪分析钢中氧化物夹杂含量(SiO2、Al2O3、MnO、TiO2、CaO、Cr2O3、MgO)的分析方法。该方法的特点是分析简便、快速、灵活、采样点多,可对钢材大范围的氧化物夹杂的分布进行分析。其实用性还有待于进一步在应用中得到证明。结论欢迎批评指正,请多提宝贵意见!
本文标题:ARL4460直读光谱分析氧化物夹杂
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