碳、硫、氧、氮、氫元素對金屬影響

在與金屬接觸的氣體中，無論是地球的大氣，真空系統(tǒng)的殘留氣體，或惰性氣體中，總是有氫、氧、氮、碳、硫。因此在地球上不可能得到完全不含“氣體”元素的金屬。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我們可以通過廣泛的科學(xué)研究進(jìn)一步探討和認(rèn)識氣體元素在金屬中的行為，已弄清了過去所不知道的固體中氣體雜質(zhì)形成的來源。作為理想的金屬晶格而言，氫、氧、氮、碳(硫除外，它不屬于間隙相元素)，在達(dá)到一定濃度值以前，將僅以間隙溶液形式存在。半徑分別接近于0.46、0.7、0.71、0.77(A°)的氫、氧、氮、碳的原子填充到金屬晶格的結(jié)點(diǎn)中間并不置換金屬原子，使晶格對稱性稍有扭曲。除間隙固溶體外，氣體在金屬中還能以剩余相(凝聚相和氣態(tài)相)形式，圍繞位錯堆聚的形式以及在內(nèi)表面上的吸著形式存在。

氣體元素能使鋼材產(chǎn)生縮孔、氣泡、疏松、點(diǎn)狀偏析、裂紋等缺陷?？s孔是鋼錠冷卻收縮時，因無液體補(bǔ)充而在鋼錠內(nèi)部形成的孔洞。鋼中氣泡是由于鋼錠凝固時，碳－氧反應(yīng)生成的氣泡來不及排除就被圍在鋼錠內(nèi)部產(chǎn)生的。疏松是一種微小孔洞分布在鋼材內(nèi)部。點(diǎn)狀偏析形成的原因是鋼件中已凝固或已呈糊狀的金屬部份，存在氣泡或收縮孔隙，這些位置隨后為富含低熔點(diǎn)組元和雜質(zhì)的溶液所填充，就造成了點(diǎn)狀偏析，點(diǎn)狀偏析嚴(yán)重的鋼中氣體元素含量往往較高。而裂紋的產(chǎn)生通常是由于鋼液凝固過程中發(fā)生了夾雜質(zhì)物的集聚和氣體溶解度的降低，并且一般集中在晶粒邊界，形成了薄弱環(huán)節(jié)，以后當(dāng)熱處理或壓力加工時產(chǎn)生的應(yīng)力超過強(qiáng)度時，這種地方容易開裂產(chǎn)生裂紋。鋼中氣體元素除了與其它各種因素綜合作用產(chǎn)生許多缺陷外，其本身還會對鋼材性能產(chǎn)生各自獨(dú)有的影響。

納克高頻燃燒紅外吸收光譜法測定仲鎢酸銨（APT）中微量硫：近年來APT中的硫作為衡量產(chǎn)品質(zhì)量的指標(biāo)之一，通常要求小于10ug/g。目前高頻燃燒紅外吸收光譜法，以其操作簡便、自動化程度高、分析時間短、性能穩(wěn)定、精度高被廣泛采用。使用高頻紅外儀測硫時，硫會和氧氣在高溫下反應(yīng)生成so2，堿性物質(zhì)和水都會對硫的測定結(jié)果產(chǎn)生影響。因此，當(dāng)測定 APT中的硫時,要確保熱分解將水和銨完全除掉,保證硫測定的準(zhǔn)確性。使用納克高頻紅外碳硫儀對 APT中微量硫進(jìn)行了測定，對前處理、稱樣量、助熔劑、校準(zhǔn)物質(zhì)分別做了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果令人滿意。

碳對鋼鐵的性能起著重要的作用。隨著碳含量的增加，鋼的硬度和強(qiáng)度得到提高，其韌性和塑性下降；反之，若含碳量減少，則硬度和強(qiáng)度下降，而韌性和塑性增加。 硫存在于鋼鐵內(nèi)，惡化鋼鐵質(zhì)量，降低鋼的力學(xué)性能及耐蝕性、可焊性。特別是鋼中的硫，若以硫化鐵狀態(tài)存在時，它的熔點(diǎn)低（1000℃左右），將會引起鋼的“熱脆”現(xiàn)象，即熱變形，高溫時工件產(chǎn)生裂紋，影響產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命。 因此，碳硫是確定鋼鐵產(chǎn)品規(guī)格和質(zhì)量的重要元素。高頻燃燒紅外吸收碳硫分析儀CS-3000可以有效的分析鋼鐵中各含量的碳硫含量，其分析結(jié)果適用于實(shí)際生產(chǎn)中的檢測。此外其他型號的儀器同樣適用，因此客戶可以根據(jù)需求選擇：CS-3000G/CS-2800。