發(fā)表時(shí)間:2010-01-04 文章來源:
碳、硫是確定鋼鐵產(chǎn)品規(guī)格和質(zhì)量的重要元素碳硫儀。碳含量高于1.70%以上的叫鑄鐵,低于1.70%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0.04%的叫工業(yè)純鐵。
碳對(duì)鋼鐵鋼鐵分析儀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)度提高,其韌性和塑性下降;反之,碳含量減少,則硬度和強(qiáng)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(jì)量器具,用于對(duì)金屬和非金屬材料中的碳和硫元素含量進(jìn)行定量分析,廣泛應(yīng)用于冶金、鑄造、機(jī)械、車輛、泵閥、礦石、環(huán)保、質(zhì)檢等行業(yè)和領(lǐng)域,可以方便快捷的進(jìn)行原料驗(yàn)收、爐前分析、成品檢驗(yàn)等階段的分析測(cè)試。 硫存在于鋼鐵中,會(huì)惡化鋼鐵的質(zhì)量,降低其力學(xué)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(shí),由于它的熔點(diǎn)低(1000℃左右),會(huì)引起鋼的“熱脆”現(xiàn)象,即熱變形,高溫時(shí)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%,而優(yōu)質(zhì)鋼中的硫含量要小于0.020%。 鑒于碳硫含量對(duì)鋼鐵質(zhì)量和性能的重要作用,因此檢測(cè)鋼鐵中的碳硫含量,即碳硫分析具有重要意義。 鋼鐵不銹鋼分析儀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)。 碳硫元素分析儀分析的原理,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(shí)現(xiàn)碳硫元素與金屬元素及其化合物的分離,然后測(cè)定CO2和SO2的含量,再換算出試樣中的碳硫含量。一般的測(cè)定方法有以下幾種: 1. 紅外光度法:試樣中的碳、硫經(jīng)過富氧條件下的高溫加熱,氧化為二氧化碳、二氧化硫氣體。該氣體經(jīng)處理后進(jìn)入相應(yīng)的吸收池,對(duì)相應(yīng)的紅外輻射進(jìn)行吸收,由探測(cè)器轉(zhuǎn)發(fā)為信號(hào),經(jīng)計(jì)算機(jī)處理輸出結(jié)果。此方法具有準(zhǔn)確、快速、靈敏度高的特點(diǎn),高低碳硫含量均使用,采用此方法的紅外碳硫分析儀,自動(dòng)化程度較高,價(jià)格也比較高,適用于分析精度要求較高的場(chǎng)合。 2. 容量法:常用的有測(cè)碳為氣體容量法和非水滴定法,測(cè)硫?yàn)榈饬糠ā⑺釅A滴定法。特別是氣體容量法測(cè)碳、碘量法定硫,既快速又準(zhǔn)確,是我國(guó)碳、硫聯(lián)合測(cè)定最常用的方法,采用此方法的碳硫分析儀的精度,碳含量下限為0.050%,硫含量下限為0.005%,可滿足大多數(shù)場(chǎng)合的需要。 3. 重量法:常用堿石棉吸收二氧化碳,由“增量”求出碳含量。硫的測(cè)定常用濕法,試樣用酸分解氧化,轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩猁},然后在鹽酸介質(zhì)中加入氯化鋇,生成硫酸鋇,經(jīng)沉淀、過濾、洗滌、灼燒,稱量最后計(jì)算得出硫的含量。重量法的缺點(diǎn)是分析速度慢,所以不可能用于企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)碳硫分析,優(yōu)點(diǎn)是具有較高的準(zhǔn)確度,至今仍被國(guó)內(nèi)外作為標(biāo)準(zhǔn)方法推薦,適用于標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室和研究機(jī)構(gòu)。 4. 電導(dǎo)法:用電導(dǎo)法測(cè)定碳、硫,其特點(diǎn)是準(zhǔn)確,快速、靈敏,缺點(diǎn)是測(cè)量范圍窄,耗用試劑多。多用于低碳、低硫的測(cè)定。 5. 測(cè)定金屬中的碳、硫含量,還有ICP法、直讀光譜法、X光熒光法、質(zhì)譜法、色譜法、活化分析法等,各有其優(yōu)點(diǎn)和適用范圍。 目前國(guó)內(nèi)大量使用碳硫分析儀主要有以下幾類: 紅外碳硫分析儀、高速碳硫分析儀、非水碳硫分析儀,用戶可以根據(jù)自己的需要和各類碳硫分析儀的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行選擇。 舉例說明 HXE-4BS型微機(jī)數(shù)顯碳硫分析儀該儀器是江蘇省高新技術(shù)產(chǎn)品、江蘇省質(zhì)量信用產(chǎn)品,已申請(qǐng)國(guó)家產(chǎn)品發(fā)明專利,專利號(hào)為200510038771.0。該儀器采用氣體容量法定碳,原理設(shè)置而成,碘量法定硫。測(cè)碳硫均為自動(dòng)。進(jìn)口精密傳感器及微機(jī)自動(dòng)檢測(cè)測(cè)量結(jié)果,使碳硫元素含量數(shù)縣直讀。且自動(dòng)打印測(cè)量結(jié)果,兼容2B、3B、3BS、4B型碳硫聯(lián)測(cè)分析儀的所有功能,可適應(yīng)各種檢測(cè)環(huán)境。一、主要技術(shù)參數(shù): 1、測(cè)量范圍:C:0.02-6.00%(需改變稱樣量)S:0.003-2.00% 2、測(cè)量時(shí)間:45秒左右(不含取樣稱樣時(shí)間) 3、測(cè)量精度:符合GB223.69-97、GB223.68-97標(biāo)準(zhǔn)二、主要特點(diǎn): 1、采用氣體容量法定碳,碘量法定硫,碳硫測(cè)定均為全自動(dòng)。 2、微機(jī)控制工作流程,性能穩(wěn)定可靠、操作簡(jiǎn)單方便。 3、進(jìn)口精密傳感器及微機(jī)自動(dòng)檢測(cè)測(cè)量結(jié)果,使碳硫元素含量數(shù)縣直讀。且自動(dòng)打印測(cè)量結(jié)果。 4、兼容2B、3B、3BS、4B型碳硫聯(lián)測(cè)分析儀的所有功能。