2022年钢材理化试验作业指导书 .pdf

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1、钢材理化试验作业指导书编制：审核：批准：日期：发布日期： 2010-03-10 实施日期： 2010-03-10 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - 广州增立钢管结构有限公司钢材理化试验作业批导书CNX/QC PG-10-02 第 1 页 共 7 页钢材理化试验作业指导书1、总则理化试验是保证产品内在质量的首要环节，它对产品的内在质量起着关键作用，目的是监控产品从原材料投入到生产各个环节的内在质量必须达到有关标准，同

2、时规范理化作业方法。2、适用范围适用于钢杆、 铁塔、变电构架及类似钢结构等原材料投放前的物理试验和化学成分分析，以及在生产过程中相关的辅助原材料的试验和检验方法。3、定义3.1 金属拉伸试验有关定义3.1.1 屈服点（ s） ：呈现屈服现象的金属材料，试样在试验过程中力不增加（保持恒定）仍能伸长的应力，如力度发生下降，应区分为上、下屈服点。3.1.2 上屈服点（ su） ：试样发生屈服而力首次下降前的最大应力。3.1.3 下屈服点（ sl） ：当不计初始瞬时效应屈服中的最小应力。3.1.4 抗拉强度（ b） ：试样拉断过程中最大力所对应的应力。3.1.5 伸长率（ 5） ：原始标距的伸长与原始

3、标距（L0）之比的百分率。3.1.6 原始标距（ L0） ：施力前的试样标距。3.1.7 断后标距（ L1） ：试样断裂后的标距。3.1.8 应力：试验期间任一时刻的力除以试样原始横截面积（S0）之比值。3.2 五元素化验有关定义3.2.1 工作曲线：也称检验线，它是通过制备一系列不同浓度的标准溶液或若干不同含量的标准溶液，在同一条件下显色并测定其吸光度，然后吸光度所对应的浓度作图得到。3.2.2 吸光度 A：即不同波长的光通过一定浓度的有色溶液时，被吸收的程度。4、作业任务4.1 用 600KN 万能材料试验机测试金属材料试样屈服强度、抗拉强度、伸长率及冷弯性能，测试螺栓、螺帽的机械强度。4

4、.2 用 HCA微机数显自动分析仪测定钢材中的n、P、i 的含量；用 IR944D 高速红外碳硫分析仪测定钢材中的C、S 含量。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - 广州增立钢管结构有限公司钢材理化试验作业批导书CNX/QC PG-10-02 第 2 页 共 7 页5、作业准备和条件5.1 作业准备5.1.1 从事理化试验的人员需经专业培训，考核合格方能上岗。5.1.2 用于理化分析的试验设备须经计量检定合格方可使用。

5、5.1.3 试验设备5.1.3.1 600KN 万能试验机一台（附成套模、夹具） 。5.1.3.2 HIR-944D 高速红外碳硫分析仪一台， （附高速引燃炉和电子分析天平）5.1.3.3 HCA-3B 微机数显 Mn、P、Si 自动分析仪一台。5.1.3.4蒸馏水发生器（ 5l/h）1 台，台钻（ 12）1 台。5.1.3.5各种容量瓶、量筒、量杯、烧杯若干。5.2 作业条件5.2.1 金属拉伸试验：坚固的地基，环境温度 040， 相对湿度小于 85% ， 工作电压 380V 10% 。5.2.2 五元素化验作业条件5.2.2.1化学试剂均采用分析纯。5.2.2.2工作电压： 220V5%

6、。配备 3KV稳压器 1 台。5.2.2.3环境温度 1030，相对湿度小于75% 。6、作业方法及工艺要求6.1 金属机械性能试验6.1.1 试样的准备6.1.1.1试样应在外观检查合格的钢材上截取，其取样部位按GB2975 钢材力学性能取样规定 。6.1.1.2检查加工好的工件是否符合GB6397 金属拉伸试验试样标准的有关规定，并做好标识。6.1.1.3试样的取样数量应符合输电线路铁塔及输变电钢管结构原材料检验规范规定。6.1.1.4用游标卡尺测量试样截面尺寸，取其中的最小值，计算截面积和原始标距，并打好标距。6.1.2 试验机的使用操作方法6.1.2.1度盘的选用：在试验前，估算试样最

7、大荷载，选用相应的量程，保证其测量结果在其量程刻度范围的20% 80%之间。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - 广州增立钢管结构有限公司钢材理化试验作业批导书CNX/QC PG-10-02 第 3 页 共 7 页6.1.2.2根据试样的厚度和形状，选择相应的夹具，其最大试样厚度为30mm（或30mm） 。6.1.2.3 平衡锤的调节：试验时，先将摆锤挂好，打开送油阀，使活塞升起一小段，然后再关闭送油阀，调节平衡锤，使

8、摆杆上的刻度与标定的刻度相重，调节指针对准度盘零点。6.1.3 试验机操作流程6.1.3.1接通电源，起动油泵电机。6.1.3.2打开送油阀，使试台上升约10mm，然后关闭送油阀。6.1.3.3将试样一端夹持于上钳口中，调整指针对准刻度盘零点。6.1.3.4 开启下钳口电机，将下钳口升至适当高度，将试样另一端夹在下钳口中，试样装夹于夹块中央且垂直，夹持长度不得小于2/3 夹块高度。6.1.3.5打开送油阀（约 1.5 圈） ，进行加荷试验。6.1.3.6记录试样屈服拉力Fs和拉断力 Fb。6.1.3.7试样拉断后，关闭送油阀，打开回油阀，取下试样，上活塞回位。6.1.3.8测量并记录试样拉断后

9、标距长度。6.1.4 计算公式6.1.4.1原始标距 L0：L0=5.65XS0（S0：试样原始截面积单位 mm2） 。6.1.4.2屈服强度 s：s=Fs/S0 （单位 MPa）Fs屈服拉力（单位N） S0试样原始截面积（单位mm2）6.1.4.3抗拉强度 b：b=Fb/S0 （单位 MPa） 。Fb拉断力（单位 N） S0试样原始截面积（单位mm2）6.1.4.4伸长率5：5=（L1-L0）/L0X100%。L0试样的原始标距长度（mm）L1试样拉断后标距长度（mm）6.1.5 冷弯试验6.1.5.1根据试样材质、厚度及取样方向，确定压头直径和下模宽度。6.1.5.2 将试样置于下模中央位

10、置，打开送油阀，待试样弯至180后，关闭送油阀，打开回油阀，取下试件。6.1.5.3检查试样表面及边沿，根据标准判定是否合格。6.1.6 记录原始测量数据和计算结果，与标准对比，判定试验结果是符合格，并按要求保存记录。6.1.7 试验注意事项6.1.7.1拉伸试验时，送油阀不宜开启过大，防止屈服点读数不准。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - 广州增立钢管结构有限公司钢材理化试验作业批导书CNX/QC PG-10-02

11、 第 4 页 共 7 页6.1.7.2试验前应检查度盘推杆与摆杆上端部是否顶紧，防止试验结果偏小。6.1.7.3冷弯试验时，人不要站在正面，防止试件飞出从伤人。6.1.8 设备应定期保养，清擦、注油，检查各联接部件，防止松动。6.2 五元素化学试验6.2.1 碳硫含量的测定6.2.1.1 试样制取：用于化学分析的试样应在机械性能合格的试件上钻取，采用从表面钻通的方法，每个试样用胶杯装好并做好标识。6.2.1.2 仪器校准：每班试验前均须校准仪器，校准前先烧35个废样，以排出管内废气及预热引燃炉。6.2.1.3操作流程A、打开仪器电源至正常运行等待状态（电脑打开红外碳硫分析仪窗口），打开电子分析

12、天平电源。B、打开氧气瓶总开关，调节减压阀出口压力为0.150.18MPa。C、称标样 1g，标样的选取其碳、硫含量应与试样相近，将重量输入电脑。D、用坩埚钳取下铜坩埚，加入硅钼粉、锡粒各30mg 左右，摇匀，加入称量好的试样，用铜棒将试样压平，将坩埚放入炉体内，按升炉按钮，闭合炉体。E、按下工作台下面的“准备”按钮，电脑窗口显示吹氧状态数值，待其值小于3 时按下引弧炉的“启动”按钮，引弧燃烧。F、待电脑显示 C、S 含量质量分数后，按下“准备”按钮和引弧炉上的“降炉”按钮，完成一次分析。G、采用同样的方法连续做5 个标样值后，点击窗口“系数校正” ，选择校准数值，进行系数校准。H、试样操作流

13、程同标样，操作前将每个试样的规格、炉（批）号输入电脑，便于记录和追踪。6.2.1.4操作注意事项A、引弧炉电源须良好接地，不得拨动系统后面的电源插座。B、分析样品应将炉体预热或燃烧废样加热。C、试样加锡粒不能过量，否则将导致分析结果S 含量偏高。D、每次分析完成一个样，取下铜坩埚前应用摄子清除铜电极上的杂质。E、按“引弧”按钮时间控制在0.4s左右，以免烧损高压电极。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - 广州增立钢管结

14、构有限公司钢材理化试验作业批导书CNX/QC PG-10-02 第 5 页 共 7 页F、每做 60个样应打开除法罐，取出过滤网，用钢丝刷清除粉尘。G、每天应检查简易红外内部的干燥剂和棉花，一旦发现干燥剂1/3 变红或结块，棉花1/3 变黄后，应立即更换。6.2.2 锰、磷、硅含量的测定6.2.2.1试剂配制A、R1：1+4硝酸， 1000ml 中加入硝酸银 40ml。B、R11：过硫酸铵钢样 10%，铁样 2%，过硫酸铵按用量配制，保存期23天。C、过氧化氢： 1+5 D、Mn1：1%硝酸银溶液， 1000ml 中加硝酸 20ml。E、Mn11：10%过硫酸铵溶液。F、P1：8g 硝酸铋溶于

15、 1000ml（1+5）硝酸中； 30g 钼酸铵， 45g 酒石酸钾钠溶于1000ml 水后，倒入硝酸铋溶液中。G、P11：10g抗坏血酸溶于 1000ml 水中，加 1%EDTA20ml（EDTA 二钠） 。H、Si1：1%钼酸铵溶液。I、Si11：35g草酸， 5g 抗坏血酸溶于 1000ml 水中，加入 1%EDTA20ml。6.2.2.2母液配制称钢样 0.200g（铁样 0.100g）于 250ml 锥形瓶中，加 R1 30ml 加热溶解后，加 R11钢样10ml， （铁样 30ml） ，加热至溶液显红色，此时温度不能太高，冒大气泡后再煮30s，滴加过氧化氢至红色消失，取下在100m

16、l 量筒中稀释至 100ml。6.2.2.3操作步骤（1） 、准备工作A、提前 30min 打开仪器电源开关，使其通电稳定。B、将配制好的试剂及蒸馏水分别加入试剂瓶和水箱，并用蒸馏水加入到蒸汽发生器水准线位置，如水面低于水准线时，用蒸馏水补至水准线。C、按需要拔好选择开关。（2） 、废样测试（目的是检查仪器各程序及所需温度是否正常。A、按“准备”、 “气泵” 、 “加热”按钮，显示窗分别显示1、2、3 直至显示“ END” ，准备结束。B、把溶好的废样从三联分液器漏斗口加入三联分液器中，按“分析”按键，数显窗依次显示程序 4、5、6、7、8、9，当程序进行到第7步，关闭“加热”按钮，第8 步时

17、关闭“气名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - 广州增立钢管结构有限公司钢材理化试验作业批导书CNX/QC PG-10-02 第 6 页 共 7 页泵”键待显示结果（吸光度或质量分数） 。（3）标样测试（目的是绘制工作曲线）A、将标样 /试样开关拨向标样处。B、按“清零”键等待显示“END” 。C、按“校正”键，将比色盒中挡光板向右移到底，分别调整“零点”、 “满程”电位器旋钮，使其 Mn、P、Si 三组比色信号为 15

18、00左右（以水为空白），待信号稳定（调整零点、满程需反复多次），再按一次“校正”键，显示器显示“END” ，表示校正结束。D、按输入标样质量分数的方法，输入第一只标样的质量分数。E、按“准备”、 “气泵” 、 “加热”按钮，待显示“ END”结束，再把溶好的第一只标样溶液加入三联分液器中，然后等蒸气进入磷发色杯中，方可按“分析”键，当程序进行到第7步，关闭“加热”按钮，第8 步时关闭“气泵”键待显示吸光度。F、同上测试 5 只标样（注：至少有2 种或 2 种以上不同质量分数的标样，才能绘制标准工作曲线） 。G、标样测试完毕，输入日期，显示“ END”后，按打印键，可打印日期、标准工作曲线图、相

19、关系数（ R） 、截距（ B） 、斜率（ K） 、吸光度（ A） 、质量分数（ C） ，此曲线自动贮存在机内。（4）试样测试A、将标样 /试样选择开关拨向试样位置。B、按标样测试步骤E 进行操作，结果显示质量分数。C、记录或打印试验结果。（5）结束工作试样做完后按“比放” 键，放掉比色皿中溶液，而后按“清洗”键， 对发色杯进行洗涤，再按“发放”，将清洗水放入比色皿，最后关掉电源。6.2.2.4操作注意事项A、配制溶液时须做好防护，防止溶液沾附皮肤。B、按“准备”键后，必须观察定量加液器是否充满试剂，若未充满，待“准备”结束后，按“充液”补加。C、试验过程中，若发现玻璃阀（包括加液器、分液器、发

20、色杯、比色皿）漏液或上下不灵，待取下清洗去污或更换后使用。D、若仪器出现意外，立即按“停止”键，使动作停止，故障排除后重新启动。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - 广州增立钢管结构有限公司钢材理化试验作业批导书CNX/QC PG-10-02 第 7 页 共 7 页E、在测试过程中密切注视零点及满程校正。7、规范性引用标准及文件7.1 GB/T 2975 钢材力学及工艺性能取样规定7.2 GB/T 228 金属材料室温

21、拉伸试验方法7.3 GB/T 232 金属材料弯曲试验方法7.4 GB222 钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差8、质量记录：见质量记录清单。9、化学试验室管理制度9.1 未经许可，任何人不得进入试验室，更不得从试验室带走任何物品。9.2 试验室内不得抽烟、打闹和高声喧哗。9.3 玻璃器皿分类摆放整齐，操作要轻拿轻放。9.4 化学物品分类存放，并做好防潮。9.5 标样应防潮，不用时置于干燥器皿中。9.6 物品称量精确，试剂配制准备，并按要求密闭存放。9.7 物品称量，试剂配制须做好防护，不得直接接触皮肤和粘附衣物。9.8 化学废液应有胶桶装好，不得随意排放。9.10标识清晰，记录完整清晰，按炉（批）号对应保持一致。9.11试验设备应定期清洁和保养，不允许粘附灰尘及其他附着物。9.12物品堆放整齐，地面、工作平台不得有灰尘和杂物。9.13下班时应锁闭门窗，切断设备电源，关闭氧气阀门。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -