固體中氧分析原理

氧在固態(tài)鋼中的溶解度很小，大部分以氧化物形式存在，如 AL2O3、SiO2、MnO、FeO、TiO2、Cr2O3、MgO、ZrO2、CaO、Fe2O3、Fe3O4。這些氧化物夾雜很少以簡單氧化物形式存在，常以各種復(fù)雜氧化物形式存在，如

MnO-SiO2-Al2O3系氧化物，含有鋼玉、石英、錳尖晶石等；FexMn1-xO-SiO2-Al2O3氧化物，含有鐵尖晶石；MgO-SiO2-Al2O3 系氧化物和 CaO-SiO2-Al2O3 系氧化物。這些非金屬夾雜會導(dǎo)致鋼的機(jī)械性能（如張力、延展性、硬度和疲勞性）、物理性能（如密度、熱膨脹性和比熱容）、抗腐蝕性(濕度和高溫)和可焊接性顯著下降。氧的檢測通過紅外分析器來完成。紅外分析器由紅外光源發(fā)出穩(wěn)定的光信號，經(jīng)過切光器，調(diào)制為光脈沖（交流光信號），交替通過氣室的不同測量池，被檢測器吸收。當(dāng)測量池通入零氣時，儀器的輸出信號為零。當(dāng)測量池中通入被測氣時，測量池中的輻射能量被相應(yīng)吸收，經(jīng)放大器后便產(chǎn)生一個與被測氣濃度成某種函數(shù)關(guān)系的電壓信號，該微量信號經(jīng)放大處理輸出到計算機(jī)的數(shù)據(jù)采集板，經(jīng)計算機(jī)軟件采集、處理、積分、運算，得到被測樣品所含氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

固體中氫分析原理

氫是地表分布的元素之一，一般情況下，進(jìn)入金屬中的氫是極為有害的。金屬材料經(jīng)常發(fā)生的氫損傷現(xiàn)象，就是與氫有關(guān)的斷裂現(xiàn)象。主要表現(xiàn)為材料的力學(xué)性能發(fā)生惡化：氫通過軟化或硬化機(jī)制改變材料的屈服強度，塑性明顯降低，誘發(fā)裂紋萌生，導(dǎo)致斷裂、滯后破壞、塑性—脆性轉(zhuǎn)變和低溫脆性斷裂等等。鋼中氫含量過高可導(dǎo)致軌道頭部中間位置白點的產(chǎn)生，白點在軌道中會成為受載荷時的應(yīng)力集中區(qū)域，沿著白點發(fā)展疲勞裂紋從而導(dǎo)致軌道在低應(yīng)力條件下斷裂，造成事故。因此，分析氫在金屬中含量的高低、深入研究和監(jiān)控冶煉過程中鋼水氫含量變化具有重要意義。鋼鐵中氫含量的測定使用惰氣脈沖熔融熱導(dǎo)法（GB/T 223.82-2007），該方法適用于鋼鐵中全范圍氫的測定。試樣在惰性氣流中熔融，其中氫被還原釋放出來，由惰性載氣送入熱導(dǎo)池中，氫與載氣熱導(dǎo)率的差異引起電橋平衡狀態(tài)發(fā)生變化，從而輸出電壓信號，軟件積分并計算樣品中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

脈沖熔融-惰氣保護(hù)紅外法測定鐵硅合金中的氧含量

軟磁性金屬和合金材料用途廣泛, 如作電動機(jī)和發(fā)電機(jī)的極靴、 變壓器磁心、 通信機(jī)開關(guān)電路的繼電器以及電磁設(shè)備和器件中的磁性零件。

純鐵和鐵硅合金是當(dāng)前使用較多的軟磁材料。 通常情況下, 氧在材料中是一種有害元素。 因此, 氧含量的測定是冶金材料的重要分析項目。 材料中氧的測定方法有氫損法、 還原-提取法、

庫侖法、 紅外法 。 脈沖加熱惰氣熔融-紅外法快速、 準(zhǔn)確、 便捷,采用定氧儀O-3000, 選用工具鋼標(biāo)樣繪制氧校準(zhǔn)曲線, 建立了準(zhǔn)確測定鐵硅合金中氧的方法。

應(yīng)用氧氮分析儀器，采用脈沖熔融-惰氣保護(hù)紅外法測定鐵硅合金中氧含量, 使用較佳條件, 測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為 1.90% 和 1. 66% , 回收率在 95% ~ 105% 之間, 結(jié)果精密度和準(zhǔn)確度令人滿意。

鋼研納克ONH-3000脈沖紅外熱導(dǎo)氧氮氫分析儀，獲得2013-2014儀器信息網(wǎng)，國產(chǎn)好儀器。第二屆中國鑄造行業(yè)鑄造裝備分行業(yè)排頭兵企業(yè)。中關(guān)村信用培育雙百工程百家具發(fā)展?jié)摿π庞闷髽I(yè)

。2013科學(xué)儀器行業(yè)具影響力十大國內(nèi)廠商等榮譽稱號。

鋼研納克O-3000脈沖紅外氧分析儀，在氮碳化物超細(xì)粉中氧的狀態(tài)分析方法，獲得國家技術(shù)發(fā)明獎四等獎。

鋼研納克牽頭制定國家標(biāo)準(zhǔn)和冶金標(biāo)準(zhǔn)方法：鋼鐵 總碳硫含量的測定 高頻感應(yīng)爐燃燒后紅外吸收法（常規(guī)方法）GB/T 20123-2006；鋼鐵及合金氧、氮和氫含量的測定脈沖加熱惰氣熔融-飛行時間質(zhì)譜法（常規(guī)法）YB/T 4307-2012；鋼鐵 氧含量的測定 脈沖加熱惰氣熔融紅外吸收法GB/T 11261-2006