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高頻紅外吸收法測量鋼鐵中碳硫元素含量

德國Retsch（萊馳） 2019-06-26 | 閱讀：2965

碳元素、硫元素是確定鋼鐵產品規格和質量的重要因素，鋼鐵中碳硫含量的檢測—碳硫分析儀，是企業理化分析室中一種常用計量分析儀器，用于對金屬和非金屬材料中碳和硫元素含量的定量分析，可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。因此，它廣泛應用于鋼鐵、鑄鐵、難熔金屬、碳化物、玻璃、陶瓷、環保、質檢等行業。所以，碳、硫含量對鋼鐵的性能影響是非常大的，鋼鐵產品的碳硫分析具有重要意義。

小知識：碳、硫元素含量對鋼鐵性能的影響

碳是僅次于鐵的主要元素，它直接影響鋼材的強度、塑性、韌性和焊接性能等。當鋼中含碳量在0.8%以下時，隨著含碳量的增加，鋼材的強度和硬度提高，而塑性和韌性降低；但當含碳量在1.0%以上時，隨著含碳量的增加，鋼材的強度反而下降。

硫來源于煉鋼的礦石與燃料焦炭。它是鋼中的一種有害元素。硫元素以硫化鐵（FeS）的形態存在于鋼中，FeS和Fe形成低熔點（985℃）化合物。鋼材的熱加工溫度一般在1150-1200℃以上，所以當鋼材熱加工時，由于FeS 化合物的過早熔化而導致工件開裂，這種現象稱為“熱脆”。進而降低鋼的延展性和韌性，在鍛造和軋制時造成裂紋。此外，硫對焊接性能也有不利的影響，它還會降低鋼的耐腐蝕性。因此，不同等級的鋼材料對硫元素具有相應的含量要求，如高級優質鋼：S<0.02%-0.03%；優質鋼：S<0.03%-0.045%;普通鋼：S<0.055%-0.7%以下。

德國Eltra（埃爾特）專注于元素分析30多年，從最初的碳硫分析儀，擴展到氧氮氫分析儀、熱重分析儀的研究制造，Eltra已經成為元素分析領域的佼佼者，其產品廣泛應用于鋼鐵、采礦、汽車、航空、煤炭、建筑材料及高校、研究機構。

檢測固體樣品內碳和硫分是實驗室和生產常見的應用。根據樣品材質的不同，應選用不同的分析儀。鋼鐵、鑄鐵、難熔金屬、陶瓷等無機樣品具有相對較低的碳含量（從ppm級至10%），并且一般情況下不能燃燒。樣品中的碳硫元素只有在2000℃以上才可以完全釋放，可選擇高頻感應爐碳硫分析儀。

CS-800適用于同時檢測無機樣品里的碳和硫元素，可以快速精確地分析不同樣品。CS-800配備2.2kw的高頻感應爐加熱溫度最高可達2000℃，另配備有4個獨立的紅外檢測池，在一次測量過程中，同時得到碳、硫含量的精確分析數據。每個紅外檢測池的長度專為優化量程而定制。CS-800的感應爐配有自動清洗裝置，刷除在燃燒期間積累燃燒腔外的灰塵（主要是鐵和鎢氧化物），確保分析結果準確、重現性好，無需耗時手動清潔。完成分析后，坩堝移至爐子下方，內置清潔刷會清潔燃燒管，這樣可以確保一個安全和高效的清洗過程。

CS-800操作非常簡單，樣品放入陶瓷坩堝稱重，重量值傳輸至電腦（也可手動輸入），然后添加助熔劑（比如鐵或鎢），再把坩鍋放到托架上，放進高頻感應爐燃燒，平均分析時間是40到50秒。檢測器信號和儀器參數可在分析過程中顯示。最后信號的評估和分析結果的顯示都會自動完成，數據可以傳輸至實驗室信息管理系統（LIMS）。CS-800只有除塵過濾裝置和凈化管需要維護，且非常容易操作完成。

樣品稱重將樣品放在托架上顯示分析結果

硫和碳含量是影響鋼特性的重要因素，如硬度、韌性、脆性、焊接和加工適應性。因此，測定鋼中碳硫含量是鋼鐵行業的常規檢測項目。一個典型的鋼樣品在感應爐里可以直接分析，同時結果的重現性也可以快速的得到。分析方法符合ISO 9556和ISO 4935標準。使用CS-800的高頻感應爐，各種樣品的碳和硫的含量都可以快速準確的測定。