钢中微合金化元素的分析

微合金钢,通常被称为高强度低合金钢(HSLA),是一组通过在低碳低碳钢中添加“微”合金浓度来增强的材料。欧洲杯足球竞彩

微合金化技术包括钛(Ti)、钒(V)和铌(Nb)元素组合添加或单独添加,有时还与铜(Cu)、铬(Cr)、硼(B)、镍(Ni)和钼(Mo)等不同的增强剂结合添加,以获得所需的机械性能。

元素的强化效果使微合金钢特别适用于谷物硬化和改进的高强度应用。

微合金钢的开发始于半个多世纪前,是一个重要的钢铁品种,约占世界钢铁总产量的12%。

世界各地的各种各样的地区使用微合金钢​​在每个主要的钢铁市场部门。他们的发展在特定关键行业的增长方面发挥了重要作用。

微合金钢可以在工业应用中找到:

  • 重型设备2020欧洲杯下注官网
  • 桥梁/悬挂组件
  • 建筑结构
  • 造船/海军船只
  • 压力容器
  • 汽车工业
  • 海上/平台
  • 油气管线管

钢中微合金化元素的分析

图片来源:赛默费雪科学-元素分析仪和相位分析仪

用于施工最流行的材料是热轧普通碳钢。通过增加碳含量并与碳当量(Ce)成比例,可以扩增其强度。基本上,Ce是基于式[Ce =%C +%Mn / 6]的钢中锰和碳含量的综合作用。

提高碳含量和碳当量可以提高强度,但也会降低其他一些性能,如可焊性、延展性和韧性。通过微合金元素Ti、V和Nb的强化机制,在碳含量大幅降低的情况下,可以获得较高的屈服强度。

使用手持Thermo ScientificTM NitonTM XL5 Plus分析仪进行检查。

使用手持式Thermo Scientific进行检查TM镭射气TMXL5 +分析仪。图片来源:赛默费雪科学-元素分析仪和相位分析仪

通过这种低碳含量降低了焊接性大大提高,特定应用的特定应用的风险降低。

使用微合金钢的一些值得注意的好处是:

  • 通过低碳当量(CE)将热处理和开裂敏感性降至最低
  • 通过降低的碳含量提高了可焊性和焊接韧性
  • 与热轧碳钢相比,重量减少超过25%
  • 增加泵送能力内联管道可以节省运营
  • 降低运输和处理的重量节省的制造成本

管道和危险材料安全管理局(PHMSA)在2009年向危险液体管道和天然气管道系统的运营商和所有者发布了ADB-09-01的咨询公告,称微合金高级管道管道完整性问题已经被发现。

对安装在管道系统中的管道进行的测试表明,并非所有材料都符合美国石油协会(API)管道管道API 5L规范的要求。

使用相同热量制成的管道接头,其力学和化学性能的变化比管道制造商生产的轧机测试报告所述的数值(包括微合金元素Ti、V、Nb等)低15%。

运营商或业主需要确保,越来越多的大直径、高压危险天然气和液体管道是按照最佳标准建造的,并使用现有的最佳技术进行全面测试,以符合安全指南,减少故障的易损性。

便携式x射线荧光(XRF)是材料化学验证的理想选择。新Niton XL5 +分析仪能够在现场对钢和其他元素中的微合金元素进行精确、准确和快速的分析。

Niton XL5 Plus手持式XRF分析仪

新的Niton XL5 Plus Analyzer是市场上最轻和最小的高性能XRF金属分析仪。零下XL5 Plus分析仪的小尺寸和重量轻,可以访问更多的测试点并减少操作员疲劳。

紧凑的测量几何结构和新型强大的5W x射线管为最苛刻的应用(例如残余元素测量)提供了最佳的灵敏度和最高的性能。

Niton XL5 Plus分析仪具有以下主要优点:

  • 坚固耐用的外壳,防尘防水,适用于恶劣环境
  • 小光斑分析和集成摄像头,用于准确的图像捕捉和样品定位
  • 灵活的用户界面允许简单的优化和定制工作流解决方案的特定应用。利用Niton XL5 +分析仪的伪元素特征,可以自动计算微合金元素总数
  • 每一次都有可靠的结果,具有无与伦比的化学和金属等级识别精度
  • 优异的微量元素检测(NB,V,TI),可用于可靠且快速的微合金化钢分析

Niton XL5 Plus分析仪是我们市场领先的Niton手持XRF分析仪家族的最新产品。Niton XL5 Plus分析仪是专为高精度,最快的分析时间,低检测限的微合金元素,如Ti, V,和Nb。

Niton XL5 +分析仪

奈顿XL5.+分析仪伪元素特征,可自动计算微合金元素总数。分析仪屏幕与可重复性研究结果相关,下一页:左屏幕到表1;右屏幕到表2。图片来源:赛默费雪科学-元素分析仪和相位分析仪

测试方法及结果

在确保表面清晰的污染物透明后,通过手持氮XL5和XRF分析仪分析了认证的参考标准和样品。

碳钢合金暴露在大气条件下很容易氧化。当进行XRF分析时,这种氧化物涂层可以改变读数的准确性。为了确保准确的读数,消除任何腐蚀是至关重要的。

除了氧化,表面经常会有油脂、油或油漆。所有的表面污染都需要从该区域清除,以便进行分析。

数据质量目标规定了使用的最小分析时间和样品制备的要求。使用总测量时间为30秒,收集了10个单独的XRF读数。

微量元素分析的目的是确定交付的材料中是否含有相应材料测试报告(MTR)所认证的正确水平的微合金元素Ti、V和Nb。

此外,可以验证这些元素的总和以满足接受标准,而不是在采购订单或材料规范中规定的超越限制。

目前,对于具有60kSI的屈服强度的钢,组合的微合金含量Ti + V + Nb的极限为0.15%。

表1和表2所示。这些表代表了使用Niton XL5 Plus分析仪与碳钢样品进行的重复性研究中收集的数据。在两个样品中每次进行10个单独的测试30秒。每轮显示Niton XL5 Plus分析仪的平均结果。使用每轮的十个个体结果计算一个Sigma标准偏差。如测试结果所示,实验室结果与氮XL5加分析仪之间的协议一致。来源:赛莫费雪科学-元素分析仪和相位分析仪

碳钢样品中微合金元素的重复性研究结果
第1轮结果使用Niton XL5 +分析仪
运行数 V “透明国际” Nb + V Nb + V + Ti
1 0.063 0.072 0.068 0.135 0.203
2 0.058 0.075 0.068 0.134 0.202
3. 0.060 0.073 0.069 0.133 0.202
4 0.064 0.075 0.070 0.139 0.209
5 0.063 0.073 0.069 0.136 0.205
6 0.063 0.074 0.073 0.137 0.210
7 0.058 0.073 0.072 0.131 0.203
8 0.057 0.068 0.069 0.125 0.194
9 0.060 0.073 0.067 0.133 0.200
10 0.061 0.073 0.070 0.134 0.204
材料测试报告 0.054 0.073 0.066 0.127 0.193
奈顿XL5加平均结果 0.061 0.073 0.070 0.134 0.203

碳钢样品中微合金元素的重复性研究
第二轮结果使用Niton XL5 +分析仪
运行数 V “透明国际” Nb + V Nb + V + Ti
1 0.012 0.043 0.010 0.055 0.065
2 0.013 0.041 0.012 0.054 0.066
3. 0.016 0.042 0.009 0.058 0.067
4 0.017 0.040 0.011 0.057 0.068
5 0.015 0.046 0.010 0.061 0.071
6 0.014 0.043 0.011 0.057 0.068
7 0.012 0.044 0.010 0.056 0.066
8 0.015 0.041 0.010 0.056 0.066
9 0.016 0.042 0.010 0.058 0.068
10 0.015 0.041 0.010 0.056 0.066
材料测试报告 0.013 0.045 0.010 0.058 0.068
奈顿XL5加平均结果 0.015 0.042 0.010 0.057 0.067

表3。nion XL5 Plus分析仪的检测限(LODs)列于表3。lod计算为每个元素在几个不同的测量时间的三个标准偏差(99.7%置信区间);检测限随测量时间的变化而提高。来源:赛莫费雪科学-元素分析仪和相位分析仪

Niton XL5 Plus分析仪的检测限
测量时间,SecondsPlus “透明国际” V 总和
15 0.0036 0.0036 0.0012. 0.0084
30. 0.0025 0.0025 0.0008 0.0058
60 0.0018 0.0018 0.0006 0.0042

结论

使用Niton XL5 Plus分析仪所取得的结果证明了材料测试报告的良好一致性。

Niton XL5 +分析仪为微合金钢的分析提供卓越的微量和微量元素灵敏度和精度。给予适当的样品准备,分析仪可以可靠和快速地验证微合金元素水平是否与轧机测试报告一致,并达到每个规格的化学成分要求。

微合金钢的成就归功于补充强化机制,特别是沉淀硬化和晶粒细化,这是通过添加关键元素钛(Ti)、钒(V)和铌(Nb)而发展起来的。

在过去几十年中,由于诸如天然气和油提取,运输和施工等地区的线管舞台的需求,微合金钢的制造技术已经迅速进行了迅速。

当最高的样本吞吐量或低检测限度是至关重要的,软件,硬件和Thermo Fisher Scientific的直接行业经验的混合提供了最困难的分析要求的完美解决方案。

用于痕量的Ti,V和Nb的增强的分析能力,以及其他独特能力使NITon XL5 Plus分析仪成为微量元素分析的完美工具。

除了残余元素,Niton XL5 Plus分析仪还能够快速提供积极的材料识别(PMI)和全面的化学分析,用于天然气和石油工业中广泛的合金等级。

这些信息来源于赛默费雪科学公司提供的手持元素和辐射检测材料。欧洲杯足球竞彩

有关此来源的更多信息,请访问赛默费雪科学-手持式元素和辐射探测

引用

请在你的文章、论文或报告中使用下列格式之一来引用这篇文章:

  • 美国心理学协会

    赛默费雪科学-手持式元素和辐射探测。(2021年1月13日)。钢中微合金化元素的分析。AZoM。于2021年7月30日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=19894检索。

  • MLA

    赛默费雪科学-手持式元素和辐射探测。《钢中微合金元素的分析》。AZoM.2021年7月30日。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=19894 >。

  • 芝加哥

    赛默费雪科学-手持式元素和辐射探测。《钢中微合金元素的分析》。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=19894。(2021年7月30日生效)。

  • 哈佛大学

    Thermo Fisher Scientific -手持式元素和辐射探测。钢中微合金化元素的分析.AZoM, viewed July 21, //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=19894。

问一个问题

您是否有疑问您对本文提出问题?

离开你的反馈
提交