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(dòng)，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(duì)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(duì)鋼液有不利影響，如使低碳鋼在提高強(qiáng)度和硬度的同時(shí)韌性降低，缺口敏感性增加，并產(chǎn)生蘭脆現(xiàn)象同時(shí)，當(dāng)?shù)枯^高時(shí)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(duì)鋼中氮進(jìn)行測(cè)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(jiǎn)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(cè)均采用脈沖加熱惰性氣體熔融熱導(dǎo)檢測(cè)法。脈沖加熱惰性氣體熔融熱導(dǎo)檢測(cè)法（JISG1228-86, ISO10720:1997）適用于鋼鐵中全范圍氮的測(cè)定。

鋼中氧對(duì)鋼材性能的影響

氧對(duì)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(shí)，鋼液中如殘留過多的氧，鋼液凝固后會(huì)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(huì)有少量氧主要以氧化物夾雜的形態(tài)存在于鋼中。

脈沖熔融-紅外吸收光譜法測(cè)定鐵合金粉末中氧

鐵合金主要用于鋼鐵冶煉， 根據(jù)煉鋼需要，按合金元素含量或含碳高低規(guī)定許多等

級(jí)，并嚴(yán)格限定氧等雜質(zhì)的含量。 采用脈沖熔融-紅外吸收光譜法， 利用氧分析儀，考察了不同的鐵合金中氧的釋放情況，通過對(duì)助熔劑、分析功率等分析條件的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同鐵合金中氧元素含量的快速測(cè)定，

分析穩(wěn)定性良好 ，結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為

RSD=2.24%(n=7)， RSD=1.62%(n=7)，能很好的滿足生產(chǎn)需要。