固體中氮分析原理

鋼中的雜質(zhì)氮是在冶煉、加工等過程中由原材料及氣氛中吸入、殘留于鋼中造成的。在一定情況下，氮也作為一種重要的合金元素從中間合金或用滲入的方式加入。氮在鋼中的含量因冶煉方式、熱處理制度和鋼種的合金成份而變動，一般為 0.001%-0.50%，若經(jīng)氮化處理，鋼件表層的氮量可達(dá) 1%-6%。鋼中的氮絕大部分是與合金元素形成氮化物或碳氮化物，部分以原子狀態(tài)固溶于鋼中，較少數(shù)情況下，氮以分子狀態(tài)夾雜于氣泡中或吸附在鋼的表面。氮是一種形成穩(wěn)定奧氏體能力很強(qiáng)的元素，可在不降低塑性的前提下提高鋼的硬度、強(qiáng)度和耐腐蝕性。氮與鉻、鎢、鉬等元素形成彌散穩(wěn)定的氮化物后將極度地提高鋼的蠕變和持久強(qiáng)度。對鋼件表面滲氮處理得到高度彌散的氮化物層，可獲得良好的綜合力學(xué)性能。氮還影響鋼的電磁性能。如在硅鋼中，含有氮化鋁將導(dǎo)致矯頑力增大和導(dǎo)磁率降低，但利用硫化錳和氮化鋁的有利夾雜，可以穩(wěn)定地獲得大晶粒的高取向組織和高磁感的冷軋硅鋼片。氮對鋼液有不利影響，如使低碳鋼在提高強(qiáng)度和硬度的同時韌性降低，缺口敏感性增加，并產(chǎn)生蘭脆現(xiàn)象同時，當(dāng)?shù)枯^高時將使鋼的宏觀組織疏松，甚至產(chǎn)生氣泡，使熱或冷的變形加工發(fā)生困難。因此，對鋼中氮進(jìn)行測定和了解，為控制冶煉和加工工藝提供了技術(shù)參數(shù)指導(dǎo)，具有重要的意義。自從六十年代初 A.M.Baccemah 等人將脈沖加熱技術(shù)應(yīng)用于金屬中氣體分析以來，這種方法得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，利用該技術(shù)制成的氣體分析儀不斷完善并發(fā)展，逐步趨于智能化，簡便化。越來越多的實(shí)驗(yàn)室都選用儀器來完成樣品的分析，避開化學(xué)法中配制溶液、選擇溶液等復(fù)雜操作。目前高溫合金、生鐵及鑄鐵、金屬功能材料等金屬中氮的檢測均采用脈沖加熱惰性氣體熔融熱導(dǎo)檢測法。脈沖加熱惰性氣體熔融熱導(dǎo)檢測法（JISG1228-86, ISO10720:1997）適用于鋼鐵中全范圍氮的測定。

鋼中氧對鋼材性能的影響

氧對于把鐵冶煉成鋼是不可缺少的。鐵中的雜質(zhì)元素碳、硅、錳、磷、硫等就是通過氧化來去除或使之降低到需要的程度。但是在冶煉結(jié)束時，鋼液中如殘留過多的氧，鋼液凝固后會在鋼錠內(nèi)部產(chǎn)生大量的氣泡和非金屬夾雜物，影響鋼材質(zhì)量，因此鋼液成份達(dá)到所煉鋼種的要求后，又必須采取加入脫氧劑的方式來降低鋼液中的氧含量，但總會有少量氧主要以氧化物夾雜的形態(tài)存在于鋼中。

鋼研納克ONH-3000脈沖紅外熱導(dǎo)氧氮?dú)浞治鰞x，獲得2013-2014儀器信息網(wǎng)，國產(chǎn)好儀器。第二屆中國鑄造行業(yè)鑄造裝備分行業(yè)排頭兵企業(yè)。中關(guān)村信用培育雙百工程百家具發(fā)展?jié)摿π庞闷髽I(yè)

。2013科學(xué)儀器行業(yè)具影響力國內(nèi)廠商等榮譽(yù)稱號。

鋼研納克O-3000脈沖紅外氧分析儀，在氮碳化物超細(xì)粉中氧的狀態(tài)分析方法，獲得國家技術(shù)發(fā)明獎四等獎。

鋼研納克牽頭制定國家標(biāo)準(zhǔn)和冶金標(biāo)準(zhǔn)方法：鋼鐵 總碳硫含量的測定 高頻感應(yīng)爐燃燒后紅外吸收法（常規(guī)方法）GB/T 20123-2006；鋼鐵及合金氧、氮和氫含量的測定脈沖加熱惰氣熔融-飛行時間質(zhì)譜法（常規(guī)法）YB/T 4307-2012；鋼鐵 氧含量的測定 脈沖加熱惰氣熔融紅外吸收法GB/T 11261-2006

ONH-3000氧氮?dú)浞治鰞x日常維護(hù)

1. 載氣過濾試劑管中上半部分為粉紅色二氧化碳吸收劑（堿石棉），失效表現(xiàn)為變色或結(jié)塊；下半部分為白色吸水劑，其失效表現(xiàn)為結(jié)塊，堵塞氣路，適時更換（要求一周至少檢查一次）。

2. 金屬粉塵過濾器，根據(jù)實(shí)際使用情況每天進(jìn)行清掃。。

3. 分析凈化管中為白色吸水劑，其失效表現(xiàn)為結(jié)塊，堵塞氣路，適時更換（要求一周至少檢查一次）。

4. 副機(jī)箱上的二氧化碳吸收試劑失效對氮測量結(jié)果影響很大，變色或結(jié)塊后盡快更換。

5. 主機(jī)箱后面的凈化爐石英管中裝有線狀氧化銅，轉(zhuǎn)化爐石英管中裝有稀土氧化銅，在儀器常用狀態(tài)下3個月檢查一次，變色即更換（轉(zhuǎn)化爐中氧化銅失效可通過分析結(jié)果判斷，表現(xiàn)為低氮結(jié)果居高不下），石英管兩頭以石英棉填塞。

鈦合金中的氧、氮和氫分析：氧、氮、碳和氫是鈦合金的主要雜質(zhì)。氧和氮在α相中有較大的溶解度,對鈦合金有顯著強(qiáng)化效果,但卻使塑性下降。通常規(guī)定鈦中氧和氮的含量分別在0.15～0.2％和0.04～0.05％以下。氫在α相中溶解度很小,鈦合金中溶解過多的氫會產(chǎn)生氫化物，使合金變脆。通常鈦合金中氫含量控制在0.015％以下。氫在鈦中的溶解是可逆的，可以用真空退火除去。納克碳硫儀和氧氮?dú)浞治鰞x可以準(zhǔn)確快速分析鈦合金中的氧、氮、碳和氫含量，確保鈦合金產(chǎn)品的質(zhì)量。