ISO 212242025 连铸板坯中心线偏析的评价标准立项发展报告

连铸板坯中心线偏析的评价标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:EvaluationofCentrelineSegregationofContinuouslyCastSlabs摘要连铸板坯中心线偏析是影响高品质钢铁材料性能的关键冶金缺陷，直接关系到汽车板、管线钢、电工钢等高端钢材产品的质量稳定性与服役安全性。随着国内外钢铁行业对产品均质化要求的不断提高，建立统一、科学、可比的中心线偏析评价方法已成为行业亟需解决的基础性标准问题。在此背景下，国际标准化组织（ISO）于2025年12月正式发布ISO21224:2025《连铸板坯中心线偏析的评价》标准。本标准规定了连铸板坯中心线偏析的取样方法、评价指标、检测手段及结果表征等技术要求，适用于碳钢、低合金钢及不锈钢等各类连铸板坯的质量评价与控制。标准的发布填补了该领域国际标准空白，统一了长期以来各国在偏析评价方法上的技术分歧，为全球钢铁企业及相关上下游产业提供了可互认的质量评价依据。本报告系统梳理了ISO21224:2025的编制背景、技术内容、主要参与单位及其行业意义，旨在为该标准在国内的转化实施和深入应用提供参考。关键词：连铸板坯；中心线偏析；标准化；ISO21224；质量评价；钢铁铸件1引言中心线偏析是连铸过程中溶质元素在凝固前沿富集并沿铸坯厚度中心线形成的不均匀分布现象。它直接影响成品钢材的组织均匀性和力学性能，严重时会导致板材分层、管线钢氢致开裂失效、车轮钢疲劳寿命下降等问题。长期以来，尽管业界已形成硫印法、低倍组织检验、钻屑化学分析等多种偏析检测手段，但由于取样位置、评定尺度、表征参数缺乏统一规范，不同企业和实验室之间的检测结果难以互认，严重制约了国际贸易和技术交流。在此背景下，国际标准化组织于2025年12月正式发布了ISO21224:2025《连铸板坯中心线偏析的评价》国际标准。该标准的发布实施，标志着连铸板坯中心线偏析评价正式进入国际化、规范化发展阶段，对于促进高端钢材产品的质量提升与国际贸易便利化具有重要而深远的意义。本报告对该标准的立项背景、技术架构、核心内容及实施意义进行系统分析，以期为国内相关标准制修订及标准应用推广提供参考。2标准立项背景与编制过程2.1行业需求分析近年来，随着我国钢铁工业供给侧结构性改革的持续推进，高品质特殊钢、汽车用钢、高性能管线钢等高端产品占比不断提升，对铸坯内部质量提出了极为苛刻的要求。连铸板坯中心线偏析作为铸坯内部质量的核心评价指标，其精确评价与有效控制直接关系到最终产品的质量等级和市场竞争力。从国际范围来看，各国钢铁企业在连铸坯偏析评价方面长期缺乏统一的标准依据。德国、日本等钢铁强国虽在企业内部形成了各自的评价方法，但在跨国贸易时由于检测方法和判定准则不一致，时常引发质量争议。此外，随着"一带一路"沿线国家基础设施建设的推进，钢材国际贸易规模持续扩大，对统一评价标准的需求日益迫切。2.2标准编制历程ISO21224:2025由国际标准化组织（ISO）下设的钢铁技术委员会（ISO/TC17）归口管理，历经提案立项、工作组起草、委员会审议、成员国投票等阶段，于2025年12月12日正式发布。该标准从立项到发布历时约三年时间，充分吸收了主要钢铁生产国在连铸坯质量控制方面的技术经验和实践成果。在标准编制过程中，项目组广泛收集了各国在连铸坯中心线偏析检测与评定方面的技术资料，系统比较了硫印法、低倍组织检验法、化学分析法等多种检测方法的数据可比性，并结合数值模拟技术对偏析形成机理进行了深入研究。2.3与相关标准的关系本标准的制定充分参考和协调了以下现有标准文件：-ISO3763《锻钢与铸钢件——硫印宏观检验方法》-ISO4969《钢——低倍组织检验——酸蚀法》-ISO14284《钢铁——取样及样品制备方法》-各国相关标准：如中国的GB/T226《钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法》、GB/T4236《钢的硫印检验方法》，日本的JISG0553等在技术指标的确定上，本标准既保持了与上述标准的衔接一致性，又在偏析评价参数的统一性方面进行了创新性规定，确保标准具有独立性和可操作性。3标准主要技术内容ISO21224:2025《连铸板坯中心线偏析的评价》围绕连铸板坯中心线偏析的系统化评价，构建了一套完整的评价技术框架。标准共分为范围、规范性引用文件、术语和定义、符号、试验原理、取样要求、试样制备与检测方法、偏析评价指标、结果表征与报告等主要技术章节，以下对各部分核心内容进行解读。3.1适用范围与术语定义标准规定了连铸板坯中心线偏析的取样、试样制备、检测及评价方法，适用于厚度不小于150mm的碳钢、低合金钢和不锈钢连铸板坯。同时，标准允许用户在协议一致的前提下将其应用于其他规格或钢种的板坯评价。术语定义部分统一规范了"中心线偏析""偏析带宽度""偏析强度""偏析指数"等关键术语。其中，"中心线偏析"专指沿铸坯厚度方向中心线附近区域的溶质元素不均匀分布现象。明确的术语体系为各国用户提供了统一的技术语言。3.2取样方法与试样制备标准对取样位置、取样数量及试样尺寸提出了明确规定。取样应沿铸坯宽度方向在典型位置（如中心位置和距离窄边一定距离处）截取，每个取样位置至少制备1个试样。对于常规质量检验，取样数量应不少于3个；当用于争议仲裁时，取样数量应不少于5个。取样时应避开铸坯的凝固末端区域和存在明显表面缺陷的区域。为保证检测结果的统计代表性，标准还引入了"偏析程度分级"的统计规则，规定了同一炉次（或同一浇次）内取样点的数量及其在板坯宽度方向上的分布要求。试样制备过程中，要求检测面应垂直于铸坯厚度方向，确保能够完整呈现从铸坯表面至中心线的溶质元素分布情况。3.3检测与评价方法体系标准规定了基于化学分析（钻屑法）和基于宏观浸蚀（硫印法或低倍酸蚀法）两类偏析评价方法，并分别给出了相应的评价指标和判定准则。基于化学分析的方法通过沿试样中心线方向逐点取样并测定碳、硫、磷、锰等溶质元素的含量分布，计算偏析指数（各点实测值与基准值之比），并据此绘出偏析元素分布曲线，从而获得偏析强度及偏析带宽度等定量指标。该方法分辨率高、数据客观，适用于偏析程度的精确量化评价，基准值取试样中代表性位置（通常在距中心线足够远的枝晶间区域或铸坯表层区域）的平均成分。基于宏观浸蚀的方法则通过对试样检测面进行硫印或酸蚀处理后，依据浸蚀图谱评估中心线偏析的形态、连续性和严重程度，并根据图谱中的偏析带特征（宽度、厚度、断续程度）进行等级评定。该方法直观快速、成本低廉，适用于大批量生产过程中的在线质量监控和趋势分析。标准还明确规定了偏析评价的取样方位、检测面方向和评定位置等关键技术条件。检测面应垂直于铸坯厚度方向，试样厚度方向（垂直于检测面）应能够完整覆盖从铸坯表面至中心线的范围。评定区域应限定在以铸坯厚度中心线为基准的特定范围内，并记录偏析区域的位置分布特征。同时，标准对两类方法给出了一致性的评判规则，当两种方法的评价结论出现分歧时，以化学分析方法的结果作为仲裁依据。3.4试验报告要求标准对试验报告的内容提出了明确要求，规定报告应至少包含样品标识（炉次号、铸坯号、取样位置）、检测方法（化学分析法或宏观浸蚀法）、评价指标（偏析指数、偏析带宽度或偏析等级）、检测结果及判定结论等基本信息，并要求记录检测过程中的异常情况及处理方式，以保证检测过程的可追溯性和结果的可靠性。4主要参与单位介绍ISO21224:2025由国际标准化组织钢铁技术委员会（ISO/TC17）归口管理，其技术核心工作由"连铸坯质量评价工作组"承担。在标准编制过程中，来自中国、日本、德国、韩国、印度等多个成员体的技术专家积极参与，贡献了各自在连铸坯质量控制领域的丰富经验和最新研究成果。其中，中国方面主要由冶金工业信息标准研究院（ChinaMetallurgicalInformationandStandardizationInstitute,CMISI）组织国内骨干钢铁企业联合参与。冶金工业信息标准研究院作为中国钢铁工业标准化技术归口单位，长期承担国际标准化组织钢铁领域对口的国内技术管理工作。在ISO21224:2025的编制过程中，该院组织国内专家系统梳理了中国在连铸坯中心线偏析检测与评价方面的实践经验和技术积累，提出了多项具有建设性的技术提案。国内主要参编单位还包括宝山钢铁股份有限公司中央研究院、鞍钢集团钢铁研究院等。宝钢中央研究院在连铸坯内部质量控制方面拥有丰富的实践经验和系统的检测数据积累，为标准中取样方法、评价指标的确定提供了重要的试验支撑和技术依据。鞍钢集团钢铁研究院则在低合金钢连铸坯偏析控制方面具有深厚的技术积淀，为标准的实用性验证做出了积极贡献。日本制铁（NipponSteelCorporation）和JFE钢铁株式会社在偏析评价的精细化和标准化方面拥有长期积累，其提出的偏析指数计算方法为标准中化学分析评价方法的技术框架提供了重要参考。德国蒂森克虏伯钢铁公司（thyssenkruppSteel）和韩国浦项制铁（POSCO）也在标准编制过程中发挥了积极作用。5标准的意义与应用前景5.1行业意义ISO21224:2025的发布实施标志着连铸板坯中心线偏析评价在全球范围内首次拥有了统一的国际标准，其行业意义主要体现在以下三个层面：首先，从技术层面来看，该标准统一了连铸板坯中心线偏析的取样方法、检测手段和评价指标，解决了长期以来各企业、各国之间因评价方法不一致而导致的质量判定争议问题，为连铸坯内部质量的横向对比提供了技术基准。其次，从贸易层面来看，该标准的实施为钢材国际贸易中铸坯质量的验收和仲裁提供了统一依据，有效降低了因评价标准差异导致的贸易摩擦，有力促进了高端钢材产品的国际流通。第三，从产业层面来看，该标准对于推动钢铁企业提升连铸坯内部质量控制水平具有重要的导向作用，有助于引导企业建立更加科学、系统的铸坯质量评价体系，从而带动高端钢材产品整体质量水平的提升。5.2国内转化建议对于我国而言，ISO21224:2025的发布为国内相关标准的修订升级提供了重要参考。建议国内相关标准化技术组织尽快开展该标准的转化研究工作，结合国内现有GB/T226、GB/T4236等标准的技术基础，推动制定相应的国家标准或行业标准。在转化过程中，应重点关注以下技术问题：一是国内外取样方法和评价规则的有效衔接；二是化学分析方法和宏观浸蚀方法结果相关性在中国典型钢种上的适用性验证；三是标准条款在我国不同规模钢铁企业的适用性和差异化实施路径。建议在国内典型钢铁企业开展标准适用性验证工作，积累实际应用数据，为标准转化提供技术支撑。5.3未来发展趋势展望未来，随着连铸过程数值模拟技术的不断成熟和在线检测技术的快速发展，连铸坯中心线偏析评价将呈现以下发展趋势：在评价手段方面，基于机器视觉和人工智能的图像识别技术有望实现对宏观浸蚀图谱的自动化评级，大幅提高评价效率和客观性。在过程控制方面，基于大数据分析和机器学习算法的偏析预测模型将逐步应用于连铸生产过程的在线调控。在标准体系方面，ISO21224:2025未来可能进一步扩展至方圆坯、薄板坯等更多铸坯类型的偏析评价，并可能引入更多无损检测手段（如超声波检测、电磁检测等）作为快速筛查方法，从而形成更加完善的连铸坯内部质量评价标准体系。6结论连铸板坯中心线偏析是影响高品质钢材质量的关键因素，其标准化评价对于推动行业技术进步和国际贸易便利化具有重要意义。ISO21224:2025《连铸板坯中心线偏析的评价》作为该领域首个国际标准，系统规定了连铸板坯中心线偏析的取样方法、检测手段、评价指标和结果表征要求，为全球钢铁行业提供了统一的技术依据。该标准的发布填补了连铸坯内部质量评价领域国际标准的空白，不仅有助于消除各国在偏析评价方面的技术壁垒，更将推动钢铁企业不断提升铸坯内部质量控制水平，从而为下游用户提供更加高效、均匀、可靠的高品质钢材产品。建议国内相关企业和标准化技术机构积极推动该标准的转化实施，在实践中不断积累应用经验，为标准的后续修订完善贡献中国智慧和中国方案。同时，应密切跟踪相关领域的技术发展动态，适时提出标准修订建议，确保标准始终保持技术先进性和行业适用性。参考文献[1]ISO21224:2025,Evaluationofcentrelinesegregationofcontinuouslycastslabs[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2025.[2]ISO/TC17,Steel—Technicalcommitteeworkprogramme[R].Geneva:ISO,2024.[3]蔡开科.连铸坯凝固与质量控制[M].北京:冶金工业出版社,2010.[4]朱苗勇.现代冶金学（钢铁冶金卷）[M].北京:冶金工业出版社,2016.[5]GB/T226—2015,钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法[S].北京:中国标准出版社,2015.[6]GB/T4236—2016,钢的硫印检验方法[S].