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。

鋼中氮及其對(duì)鋼材性能的影響

鋼中氮主要來源于爐料和大氣，它對(duì)鋼性能的影響與氫和氧有些不同，氫、氧尤其是氫對(duì)鋼材產(chǎn)生非常有害的影響。因此在冶煉過程中盡量設(shè)法去除。而氮作為雜質(zhì)元素雖在一定條件下導(dǎo)致鋼材的藍(lán)脆、時(shí)效等現(xiàn)象，并且超過某一限度時(shí)易在鋼中形成氣泡、疏松等缺陷。但它對(duì)鋼材性能還有有利的作用，已被認(rèn)為是一種重要的合金元素，并用中間合金和滲氮的方法加入鋼中，以獲得所需的鋼材性質(zhì)。

金剛石微粉中氧氮元素分析

儀器： ON-3000氧氮分析儀，鋼研納克檢測(cè)技術(shù)有限公司。電子天平：BS124，Max124g，d=0.1mg，Sartorius；載氣：氦氣，純度≥99.999%，減壓閥調(diào)至0.25MPa-0.3MPa；動(dòng)力氣：氬氣，純度≥99.5%，減壓閥調(diào)至0.25MPa-0.3MPa；石墨坩堝：高純石墨套坩堝；鎳囊：高純免洗鎳囊；試劑：稀土氧化銅，堿石棉（CO2吸收劑），脫脂棉等。

標(biāo)準(zhǔn)樣品：[18XHCX (ω(O) / %=0.141，ω(N) /%=0.0111)，18X M3/2 (ω(O) /%=0.105，ω(N) / %=0.0269) , 18X M3/2-D (ω(O) / %=0.41，ω(N) / %=0.042)]

應(yīng)用領(lǐng)域

煉鋼業(yè)

氧、氮、氫含量的高低會(huì)極大影響鋼材的性能。納克ONH是一臺(tái)從原料到成品的整個(gè)煉鋼工業(yè)生產(chǎn)過程質(zhì)量控制的理想分析儀。由于其超高的可靠性，該分析儀可以用在爐前實(shí)驗(yàn)室。

飛機(jī)制造業(yè)

為確保飛機(jī)制造業(yè)中零部件質(zhì)量的高可靠性及高度一致性，需要準(zhǔn)確的分析儀器，來分析零部件中的氧、氮、氫的含量。納克ONH的開發(fā)旨在滿足飛機(jī)制造業(yè)中的高要求。它的精度和重復(fù)性滿足生產(chǎn)這些零部件的要求。