實驗室碳硫分析的工作原理以及辦法 碳和硫是確定鋼鐵產(chǎn)品規(guī)格和質(zhì)量的二個重要元素。一般碳含量高于2.0%以上的叫做鐵,低于2.0%的叫鋼。通常把碳含量高于0.60%的鋼叫高碳鋼,碳含量在0.25%~0.60%之間的鋼叫中碳鋼,碳含量小于0.25%的鋼叫低碳鋼,碳含量小于0.03%的叫工業(yè)純鐵。
碳對鋼鐵的性能起著重要的作用:隨著碳含量的增加,鋼的硬度和強度提高,其韌性和塑性下降;反之,碳含量減少,則硬度和強度下降,而韌性和塑性增加。碳硫分析儀是企業(yè)理化分析室中的一種常用計量器具,用于對金屬和非金屬材料中的碳和硫元素含量進行定量分析,速度快,性能穩(wěn)定,操作簡便。廣泛應(yīng)用于冶金,鑄造,機械,鐵路等工礦企業(yè),產(chǎn)品質(zhì)檢所,大專院校,科研院所,可以方便快捷的進行原料驗收、爐前分析、成品檢驗等階段的分析測試。
硫在鋼鐵中是一種有害物質(zhì),會惡化鋼鐵的質(zhì)量,降低其力學性能及耐蝕性、可焊性。特別是鋼中的硫,若以硫化鐵的狀態(tài)存在時,由于它的熔點低(1000℃左右),會引起鋼的“熱脆”現(xiàn)象,即熱變形,高溫時工作產(chǎn)生裂紋,影響產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命。所以,鋼中的硫含量越低越好。一般要求,普通鋼中的硫含量小于0.050%,工具鋼中的硫含量小于0.045%,而上等鋼中的硫含量要小于0.020%。
鑒于碳硫含量對鋼鐵質(zhì)量和性能的重要作用,因此檢測鋼鐵中的碳硫含量,即碳硫分析具有重要意義。
鋼鐵中的碳硫元素在高溫下(1200℃~1400℃)通氧燃燒。均能轉(zhuǎn)化為氣體,生成CO2和SO2,這就是燃燒法分析碳硫的基礎(chǔ)。
碳硫分析的原理,就是將試樣在高溫爐中(如電阻爐也稱管式爐、電弧爐、高頻感應(yīng)燃燒爐等)通氧燃燒,生成并逸出CO2和SO2氣體,用此法實現(xiàn)碳硫元素與金屬元素及其化合物的分離,然后測定CO2和SO2的含量,再換算出試樣中的碳硫含量。一般的測定方法有以下幾種:
1.紅外檢測法:試樣中的碳、硫經(jīng)過富氧條件下的高溫加熱燃燒,氧化為CO2、SO2氣體。氣體經(jīng)處理后進入各自的吸收池,對相應(yīng)的紅外輻射進行吸收,由探測器轉(zhuǎn)發(fā)為信號,經(jīng)計算機處理輸出結(jié)果。此方法具有準確、快速、靈敏度高的特點,高低碳硫含量均使用,采用此方法的紅外碳硫分析儀,能快速、準確地測定鋼、鐵、合金、有色金屬、稀土金屬、水泥、礦石、焦碳、煤、爐渣、陶瓷、鑄造型芯砂以及其它材料中碳硫兩元素的質(zhì)量分數(shù)。該系列儀器是國內(nèi)、外先進技術(shù)融合的結(jié)晶,集光、電、計算機、分析技術(shù)為一體的新技術(shù)產(chǎn)品,測量范圍寬,抗干擾能力強,性能可靠,自動化程度?%