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厚壁不銹鋼管產品在冶煉的過程中，各種成分的含量的多少對厚壁不銹鋼管產品的質量具有決定性的作用，尤其是砷的含量，如果超出規定的范圍，將會對厚壁不銹鋼管產品的性能產生一定的影響。本文以此為研究內容，對砷含量對厚壁不銹鋼管性能的影響，鋼中砷對鋼材性能的影響，以及厚壁不銹鋼管產品冶煉中砷含量的有效控制措施進行探究和分析。

砷在自然界的存在是十分廣泛的，相關數據顯示，在已經發現的礦物質中，含有砷元素的礦物質已有數百種。由于砷元素中含有較大的毒性，常常被用于殺蟲劑，除草劑等化合物中。而對于厚壁不銹鋼管產品中存在的砷元素則多來源于鐵礦石，再生鐵和廢鋼，屬于厚壁不銹鋼管產品中十分常見的有害殘留元素。不僅如此，砷在厚壁不銹鋼管產品中的殘留量超過一定標準后，將嚴重影響厚壁不銹鋼管產品的質量和性能，特別是鋼產品，由于存在砷，鋼的抗拉強度和硬度增加，韌性和鍛造特性降低，并且鋼的脆性降低，增加鋼中的砷含量會降低鋼的韌性，增加鋼的脆性，并形成強烈的偏析，因此，降低砷在厚壁不銹鋼管產品冶煉中的含量是十分重要的。

1砷含量對厚壁不銹鋼管性能的影響

為了對厚壁不銹鋼管產品冶煉中砷含量的有效控制措施進行探究，首先需要對砷含量的多少對于厚壁不銹鋼管的性能的影響有所了解，下文將對砷對厚壁不銹鋼管產品機械性能的影響和砷對厚壁不銹鋼管產品金相組織的影響進行分析。

1.1砷對厚壁不銹鋼管產品機械性能的影響

首先，在砷對厚壁不銹鋼管產品機械性能的影響方面，通常狀況下在一定范圍內，厚壁不銹鋼管產品中殘留一定含量的砷，可以適當的提高厚壁不銹鋼管產品的抗拉強度，提高屈服強度，對提高厚壁不銹鋼管產品的延伸程度具有一定的效果。除此之外，還能夠改變厚壁不銹鋼管產品應變實效敏感性的傾向，對室溫下的低沖擊韌性和鋼粘度影響小。

1.2砷對厚壁不銹鋼管產品金相組織的影響

在砷對厚壁不銹鋼管產品機械性能的影響方面，砷是一種鐵素體形成元素，可溶于鐵素體。當砷含量相對較高時，砷的摻入顯著降低了鐵素體中的碳。與此同時，砷也會促使合金結構中碳化物的組成產生。當砷含量約為0.144％時，鋼的金相組織將產生一定的改變。綜上所述，首先由于砷在厚壁不銹鋼管產品中殘留的含量能夠對厚壁不銹鋼管的性能產生一定的影響，因此在冶煉的過程中則需要對其進行相應的控制。現階段，砷含量對厚壁不銹鋼管產品相關性能的影響的研究相對較少，砷含量監測也較為簡單，因此，對砷含量在厚壁不銹鋼管產品中的控制仍需要進行進一步的分析和探究。

2鋼中砷對鋼材性能的影響

2.1砷在鋼材中的富集行為及其對裂紋缺陷的影響

砷具有較低的熔點，當溫度達到800℃時砷開始出現熔化，它的氧化電位低于鐵的氧化電位，很容易在晶界處將其隔離。它在鐵氧化之前溶解在鋼基體中。在連續冷卻連續鑄造期間，砷在γ-晶粒界面處釋放，并且鐵的優選氧化速率顯著高于砷向基質中的擴散速率。砷沉積在一層氧化鐵和一層鋼基體之間，在連續鑄造的鑄錠表面逐漸富集，形成具有低熔點的富集相。影響坯料和連鑄材料中砷產生富集行為的原因是各種各樣的，例如，鋼基體中的砷含量，爐內加熱的溫度等等。鋼中的砷降低了所得熔融相的熔點，導致熔融相在晶界方向上擴散并破壞了晶界的連續性。在實際生產過程中，在冷態下連續鑄造工件的生產過程基本上可以避免砷和銅的高溫富集范圍，并顯著降低熱軋板上微裂紋的發生頻率。

2.2對鋼熱塑性的影響

數據顯示，在35Mn鋼中加入砷。利用具有拉伸應力和30MPa的壓縮應力的Gleeble試驗機檢查砷對試驗鋼的熱塑性的影響，可以知道當w（As）為0.029％~0.098％，當溫度保持在1100?℃以下時，砷對待測鋼的熱塑性幾乎沒有影響。但是，當溫度達到1100℃以上時，所研究的鋼的熱塑性隨著砷含量的增加而顯著降低。由此可以證明，鋼材中殘留的砷含量超過鐵中的標準的溶解度時，在氧化物層和金屬界面之間形成液相。在熱加工過程中拉伸應力的作用下，這些液相將潤濕晶界并形成熱表面脆性裂紋。

2.3對鋼材其它性能的影響

一些專家使用線性回歸分析了砷對60Si 2 MnA鋼力學性能的影響。研究結果顯示，砷含量與抗拉強度，屈服強度和破壞后的伸長率之間具有規律性的線性關系。隨著砷含量的增加，拉伸強度和屈服強度有所增加，但在失效后的伸長率降低。數據表明，鋼中砷濃度梯度不同的樣品經過熱加工和沖擊拉伸試驗，砷對提高9Cr 2 Mo鋼的強度不是很有效，但對鋼的韌性有顯著影響，回火溫度越高，下降越明顯。

3厚壁不銹鋼管產品冶煉中砷含量的有效控制措施

在冶金和厚壁不銹鋼管生產的現代條件下，砷大多沒有被去除，并且在冶煉過程中富集，特別是在二次鋼加工過程中，這降低了鋼的性能特征。因此，研究砷對鋼的性能的影響，找出鋼中砷含量的允許范圍，避免鋼的性能惡化，具有重要的現實意義。下文中將對厚壁不銹鋼管產品冶煉中砷含量的有效控制措施進行詳細的分析和介紹：

3.1控制原鐵礦中的含砷量

首先，為了對厚壁不銹鋼管產品冶煉中砷含量進行有效控制，在進行厚壁不銹鋼管產品冶煉之前，應當掌握并依據厚壁不銹鋼管冶煉的具體工藝和經濟條件，最好是能夠選擇含砷量較低的原鐵礦石，以便更加有效減少冶煉過程中砷在厚壁不銹鋼管產品的殘留量，從源頭上，降低高砷含量對厚壁不銹鋼管產品性能產生影響的可能性。

3.2對高砷礦進行燒結工藝處理

為了對厚壁不銹鋼管產品冶煉中砷含量進行有效控制，可以選擇對高砷礦進行燒結工藝處理。這一方法采用燒結工藝，可以在厚壁不銹鋼管冶煉過程中有效地減少砷的殘留，控制厚壁不銹鋼管冶煉過程中的砷含量，采用適當的燒結工藝，嚴格控制燒結工藝的環節，具有十分重要的意義。鋼的燒結過程如下：首先，通過添加各種粉狀鐵礦石及適量的助熔劑和燃料進行燒結制備，在燒結過程中可以選擇添加一定量的白云石，有助于保證燒結過程的質量。除此之外，適量的混合水能夠幫助獲得中等尺寸的燒結混合物，對確保燒結礦的質量和提高產量起著重要作用；其次，在燒結操作中，燒結操作分為織物，點火，燒結等環節，該混合物用作另外的底部材料，按照20mm~25mm厚的小塊燒結礦。現階段，用于分配圓輥的機器的織物是最常見的，并且容易進行點火，操作較為簡單。在操作期間，確保足夠的點火溫度，并且通常將點火溫度調節在1250℃±50℃。

3.3嚴格的控制冶煉條件

為了對厚壁不銹鋼管產品冶煉中砷含量進行有效控制措施，還需要嚴格的控制冶煉條件。在進行厚壁不銹鋼管冶煉的實際操作工程中，在厚壁不銹鋼管冶煉過程中，每批廢鋼和還原劑含量略有變化，砷含量相對固定，但在冶煉過程中，鋼中砷含量較高。在控制鋼中的砷方面起著重要作用。為了嚴格控制熔化條件，必須從以下幾個方面進行操作：首先，要合理控制能耗：在成型電爐中，變壓器的輸入功率越大，反應熱量越低，電路的熱效率越低。熔點可以通過增加每單位電荷的功率輸入提供，并增加在低壓變壓器熔化操作時間的功率因數必須被降低盡可能的，即熔融速度應增加和鋼熔融和精煉加強最早階段。第二，省去熔煉爐的種類，盡量減少爐渣的表面積，采取適當的措施填補爐壁深度侵蝕的區域，然后盡量減少套管，確保冶煉效率。第三，降低電弧引起的熱量損失和停止加熱的時間，確保適當的電極插入深度，最大限度的利用泡沫渣的阻力特性，在鐵生產期間保持活性爐渣表面，以便能夠更好的保證厚壁不銹鋼管產品的質量。

4結語

關于砷含量對特定鋼種相關性能的影響，在已知范圍內，很大一部分大鋼種的w（As）按GB700-88規定的0.08％的最高標準進行控制，同時還存在一部分的厚壁不銹鋼管產品對砷含量進行單獨控制，因此，有必要對砷含量對鋼的性質的影響進行系統研究，以確定各類厚壁不銹鋼管產品中的適當砷元素的含量的控制。相關人員在進行冶煉厚壁不銹鋼管產品的實際操作過程中，砷元素的含量存在對厚壁不銹鋼管產品的特性產生一定影響的可能性，因此，監測冶煉過程中砷的含量對確保厚壁不銹鋼管產品的特性起著重要作用。分析冶煉厚壁不銹鋼管產品中砷的趨勢，能夠為更加有效地控制厚壁不銹鋼管冶煉過程中的砷含量提供依據，并采用適當的控制措施，確保冶煉厚壁不銹鋼管產品中的砷含量。在厚壁不銹鋼管產品進行冶煉的實際操作過程中，每批廢鋼和還原劑的變化很小，因此，其中砷元素的含量的數值相對穩定，但在冶煉過程中，鋼中砷含量頻繁變化，通過穩定冶煉操作和設備操作條件，控制冶煉條件對控制鋼中砷含量起著重要作用。由此可以采用控制原鐵礦中的含砷量，對高砷礦進行燒結工藝處理，嚴格的控制冶煉條件，富渣操作，?控制厚壁不銹鋼管產品中的硅含量等方法進行具體的操作。