上世紀(jì)90年代，日本國內(nèi)各大鋼鐵公司進行改組，導(dǎo)致鋼鐵分析部門人員精簡，在一定程度上削弱了日本對此類技術(shù)的研發(fā)實力。因此，日本鋼鐵協(xié)會于1995年成立了“材料組織和特性研究會”，為國內(nèi)大學(xué)、研究所及企業(yè)的分析人員提供了統(tǒng)一的研究背景和平臺；1997年，日本鋼鐵協(xié)會又專門成立了“鋼鐵評價、分析、解析技術(shù)研究會”，并開展了“鋼鐵微量分析技術(shù)”和“材料界面的評價和解析技術(shù)”等專題技術(shù)的研發(fā)工作；2003年，日本鋼鐵業(yè)開展了新型鋼鐵快速在線分析技術(shù)的實用化研究活動；從2004年起，日本又開展了以高靈敏度分析技術(shù)和納米技術(shù)為核心的研究活動。這一系列研究活動的開展，造就了很多目前正在廣泛使用的技術(shù)。
對新材料開發(fā)有貢獻的技術(shù)
放射光在材料開發(fā)中的應(yīng)用。20年前，由高能研究機構(gòu)開始應(yīng)用的大型放射光設(shè)施，從上世紀(jì)90年代起被廣泛應(yīng)用于各產(chǎn)業(yè)。由于放射光的高亮度和高能量適合于對材料殘留應(yīng)力進行測定，再加上短波x射線的穿透力很強，使得在非破壞條件下對廣泛分布于100μm級殘留應(yīng)力進行測定成為可能。目前，該技術(shù)已用于熱鍍鋅板生產(chǎn)中的合金化過程測定，*。
納米評價技術(shù)用于材料開發(fā)。在高強度薄板的開發(fā)中，無論是析出硬化型、還是殘留伽瑪鋼型，對熱處理工藝所引起的材料微細組織變化的理解都是十分重要的。分析電子顯微鏡由于可以對微細組織進行觀察和分析，故在上述材料的組織變化研究中得到廣泛應(yīng)用。特別是附有電場放射槍的電子顯微鏡，可用于對氫元素的分析和金屬元素的狀態(tài)分析。原子傳感電場離子顯微鏡可利用原子圖象對材料進行納米級高精度分析，并已成為納米級高定量性分析的一種方法。
超微細粒鋼的開發(fā)和分析技術(shù)。在超微細粒鋼的開發(fā)過程中，對結(jié)晶粒徑的測定成為重
要的評價條件之一。sem—ebsp技術(shù)是一種結(jié)晶方位分析法，它利用所收集的電子束在材料結(jié)晶面衍射所產(chǎn)生的菊池線測定結(jié)晶方位。隨著該技術(shù)的普及，同時利用計算機對數(shù)據(jù)進行處理，即可對任意傾角的粒界進行三維描繪，故成為生成微細鐵素體組織的*觀測方法。此外，納米壓痕法利用電子探針對組織進行觀察，并利用探針的壓痕測出在0.1μm級別的局部硬度，由此可對從晶核到晶界處的硬度分布進行詳細測定。
分析技術(shù)對工藝管理的貢獻
現(xiàn)場分析。在大范圍低成本改革的上世紀(jì)80年代，已有大量現(xiàn)場分析技術(shù)得到嘗試性
使用。如對鋼水成分的實時現(xiàn)場分析技術(shù)為煉鋼工藝的改革作出了重大貢獻。但高溫鋼水成分分析技術(shù)所用傳感器的材質(zhì)和使用壽命尚存一些問題，因此未進行大規(guī)模的使用。只有轉(zhuǎn)爐吹氧時通過測定鐵水表面產(chǎn)生元素的原子光譜對mn元素進行現(xiàn)場監(jiān)控的技術(shù)得到了應(yīng)用。此外，激光剝離——icp發(fā)光分析已經(jīng)在板坯生產(chǎn)中得以實現(xiàn)，這一方法還可用于查明產(chǎn)品zui終缺陷，這與過去用掃描電子顯微鏡進行缺陷分析相比，可節(jié)省大量的時間，并可收到更好的效果。
濕式化學(xué)分析技術(shù)的簡易化。在快速儀器分析領(lǐng)域中，濕式化學(xué)分析法取得了較大的發(fā)展。過去的濕式化學(xué)分析法由于操作復(fù)雜，需要單獨的技術(shù)人員進行操作。在各鋼鐵廠進行人員精簡的過程中，新的濕式化學(xué)分析法應(yīng)運而生。該方法采用自流式分析法，在熔液在細管內(nèi)流動的過程中完成化學(xué)分析的基本動作（包括分離、濃縮和反應(yīng)）。近年來，用儀器分析方法尚未解決的mo、sn、sb、bi、zn、as、se、b、n、p、s和合金鋼中ni、cr等元素的高精度分析，取得了較大的發(fā)展。
鋼中混雜元素的分析。從發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，構(gòu)建循環(huán)型社會的角度出發(fā)，要求對廢鋼鐵進
合理的回收和利用。而混入廢鋼鐵中的cu、as、sn、sb、bi、pb等元素對鋼材質(zhì)量有較大的影響，而在精煉中又不易去除，故必須從工藝上進行限制并用快速儀器分析方法進行監(jiān)控。為此，有關(guān)研發(fā)人員在過去進行微量分析所使用的icp發(fā)光分析設(shè)備的基礎(chǔ)上進行了改進，
使微量區(qū)精度得到了提高。用軸線測光對as、sn、sb進行檢測可達到1ppm級的檢出下限。此外，作為微量區(qū)成分標(biāo)準(zhǔn)分析法的中性自放射分析法亦開始試用于zn、as、sn、sb等元素的分析中，成為一種高精度的微量分析技術(shù)。
對鋼鐵相關(guān)部門作出貢獻的分析技術(shù)
紅外分光法的應(yīng)用。紅外分光法以有機物為中心，作為一種結(jié)構(gòu)解析、定性、定量分析的手段，得到了廣泛的應(yīng)用。zui為重要的是其在近年來使用比例逐漸上升的在褐鐵礦中的使用。褐鐵礦在加熱后脫水時會產(chǎn)生龜裂，故在粉礦造粒、燒結(jié)工序時需要檢測粉礦的脫水情況。利用高溫紅外分光光度儀和熱重法測量裝置可對含水氧化鐵的變化進行解析，今后應(yīng)進一步擴大該技術(shù)的應(yīng)用范圍，并應(yīng)用于對各種鐵礦石進行評價。
氣體監(jiān)控法的應(yīng)用。鋼鐵生產(chǎn)工藝屬于高溫下的原燃料化學(xué)反應(yīng)，其基本工藝多年來沒有發(fā)生變化。但近年來為了降低成本，鋼鐵企業(yè)紛紛擴大了對低質(zhì)煤的使用比例，為了掌握低質(zhì)煤在焦化過程中的變化，日本鋼鐵業(yè)成功開發(fā)了氣體監(jiān)控技術(shù)。該技術(shù)具體用于對有關(guān)煤種加熱后產(chǎn)生的氣體變化進行測定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)某兩種煤的甲烷發(fā)生量和熱重反應(yīng)的重量變化曲線基本相似。將此裝置作為現(xiàn)場分析裝置安裝在焦?fàn)t上進行連續(xù)測定，考慮到鋼鐵工業(yè)的高溫工藝較多，有些化學(xué)反應(yīng)尚不明確，故此方法擁有較大的發(fā)展空間，將成為今后的主要研究方向。
不穩(wěn)定氣體的高感度分析。為了將氣體監(jiān)控法應(yīng)用于不穩(wěn)定設(shè)備和微量氣體分析，需要將靈敏度提高到1ppm級的水平。目前，有關(guān)方面已開發(fā)出超聲速噴氣多光子共鳴質(zhì)量分析法，即將常壓氣體噴入真空中，利用絕熱膨脹的冷卻效果將氣體中的對象粒子冷卻。由于分子的頻譜被銳化，在不經(jīng)有關(guān)處理的條件下，分子量*相同的同分異構(gòu)體便可分離。
核磁共振法（nmr）的應(yīng)用。與x射線相比，核磁共振法對化學(xué)結(jié)構(gòu)的短程信息更為敏感，故在高分子化學(xué)和有機材料科學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，但在鋼鐵行業(yè)很少應(yīng)用。近年來，該方法在煤的干餾過程解析技術(shù)中得到了使用。煤是一種非常不均勻的材料，是鋼鐵工業(yè)的重要燃料。目前，對其在加熱狀態(tài)下軟化熔融的機理還有待進一步研究。為了明確其機理而建立的高溫加熱狀態(tài)下的觀測系統(tǒng)，可觀察出煤的成分隨溫度而變化的全過程，由此對在煉焦?fàn)t中配人低黏結(jié)性煤和縮短干餾時間等方面作出了貢獻。
分析技術(shù)今后發(fā)展展望
今后，從事鋼鐵分析評價及解析技術(shù)的研究人員，應(yīng)開發(fā)出更多與時俱進的新技術(shù)并對
老技術(shù)進行必要的改進。
鋼鐵材料的性能基本上取決于其化學(xué)成分，故鋼鐵業(yè)的主要工藝的制定很大程度上取決于材料的成分分析；在開發(fā)新材料時，對材料中微量元素的存在狀態(tài)、組織形態(tài)和結(jié)晶方法的了解至關(guān)重要；此外，質(zhì)量保證體系和環(huán)保技術(shù)的改進符合可持續(xù)發(fā)展、構(gòu)建和諧社會的要求。以上這些技術(shù)的研究開發(fā)工作都要依賴于分析評價及解析技術(shù)的發(fā)展。
為實現(xiàn)分析管理自動化以及工序管理分析的快速化要求，新型快速分析技術(shù)的開發(fā)和實用將成為此領(lǐng)域的重要課題。不需要熟練操作技術(shù)的化學(xué)量型分析、微量夾雜物的分析解析技術(shù)以及納米級快速表面分析技術(shù)的研發(fā)進程，將在一定程度上決定未來一段時間內(nèi)鋼鐵行業(yè)的發(fā)展。在鋼鐵的分析評價及解析技術(shù)方面，盡管目前有多種方法正在研發(fā)應(yīng)用，但在實用性方面仍有一些缺陷，因此，應(yīng)更多地關(guān)注已開發(fā)技術(shù)的實用化過程。