Это важно для содержания углерода в самой нержавеющей стали.

Углерод в нержавеющей стали оказывает важное влияние на ее механические свойства, микроструктуру и процесс. Следовательно, точное определение содержания углерода в металлических материалах и связанном с ними сырье имеет важное руководящее значение для плавки и каталог фитингов из нержавеющей стали.

"Углерод" находится в четвертой группе второго цикла периодической таблицы. Это один из самых распространенных элементов в природе. В основном он существует в виде простых веществ и соединений в земной коре, атмосфере и организмах природы, сопровождается обработкой минералов, выплавкой минералов, Процессы, такие как производство материалов, неизбежно будут внедрены в металлические материалы.

1. Определение углерода в нержавеющей стали.

В соответствии с химическими свойствами углерода и отношениями трансформации формы методы определения содержания углерода в металлических материалах можно разделить на три категории: химический метод, физический метод и физико-химический метод;

I. Химический метод и метод физической химии.

Это особый метод количественного анализа углерода. Он использует метод высокотемпературного сжигания для преобразования углерода в образце в CO2 и отделения его от образца, а затем измеряет количество CO2 соответствующим методом. Он состоит из высокотемпературной системы сгорания и системы обнаружения.

Этот метод подходит для металлических сплавов, минералов горных пород, неорганических неметаллических материалов, которые можно перерабатывать в стружку, гранулы и порошки. Среди них метод высокочастотного горения и поглощения инфракрасного излучения используется в стали, сплавах железа, обычно используемых цветных металлах, сплавах на основе никеля, и сложно он широко и успешно применяется при анализе содержания углерода в металлических сплавах. материалы, такие как расплавленные металлы, твердые сплавы и редкоземельные металлы.

В настоящее время принцип измерения и область применения двух распространенных методов высокотемпературного горения при испытании металлических материалов на содержание углерода:

(1) Метод объема высокотемпературного горючего газа:

Принцип измерения показан на рисунке ниже: образец нагревается в высокотемпературной печи и сжигается кислородом, так что углерод в образце количественно окисляется до CO2, смешанный газ собирается в измерительной трубке после агент обессеривания, и объем измеряется. Дайте смешанному газу пройти через абсорбер, снабженный раствором гидроксида калия, чтобы поглотить содержащийся в нем CO2, а оставшийся кислород вернется в измерительную газовую трубу. По разнице между объемом до и после абсорбции рассчитывается объем образовавшегося CO2.

Этот метод отличается быстротой в эксплуатации, низкой стоимостью, простотой в процедурах и высокой аналитической точностью, а также подходит для определения содержания углерода выше 0,10%. При использовании улучшенного метода измерения объема газа для измерения содержания углерода с высоким содержанием углерода диапазон измерения составляет 5%-21%, а точность измерения составляет около 0,03%, что соответствует требованиям к точности измерения углерода твердых сплавов.

(2) Метод высокочастотного горения-инфракрасного поглощения:
Принцип измерения этого метода заключается в пропускании кислорода в высокочастотную индукционную печь в присутствии флюса. Высокочастотная печь быстро нагревается и плавит образец и выделяет газ CO2 в инфракрасную абсорбционную ячейку, и инфракрасный свет проходит через газ CO2 в абсорбционной ячейке. После поглощения он падает на детектор, и интенсивность света Соответствующая концентрации газа CO2 измеряется детектором, который преобразуется детектором в электрические сигналы и нормализуется на компьютере для получения массовой доли углерода.

В этом методе используется высокочастотный индукционный нагрев в печи, температура нагрева может достигать 1700-2000 ℃, он способствует определению огнеупорных образцов и углерода с низким содержанием углерода, а также подходит для определения содержания углерода 0,001-10%.

II. Физический закон

По интенсивности спектральной линии, излучаемой образцом при возбуждении при высокой температуре, можно напрямую измерить содержание углерода. Это многоэлементный метод одновременного многоканального экспресс-анализа. По принципу обнаружения он делится на эмиссионную спектроскопию и другие методы.

Применение этого метода для определения углерода в основном сосредоточено на стальных материалах, поскольку он предъявляет особые требования к форме и размеру образца или не может обеспечить точный количественный анализ, что ограничивает области его применения.

(1) Эмиссионная спектроскопия:

Используйте характерный спектр и интенсивность атомов и элементов для проведения качественного и количественного анализа. По различию источника возбуждающего света он делится на эмиссионную спектроскопию искрового источника (Spark-OES), эмиссионную спектроскопию тлеющего разряда (GD-OES), лазерно-индуцированную эмиссионную спектроскопию (LIBS) и т. Д.

Спектрометрия излучения источника искры подходит для быстрого анализа объемных металлических сплавов и может выполнять автоматический и интеллектуальный анализ производства стали перед печью. Эмиссионная спектроскопия тлеющего разряда подходит для осмотра поверхности и анализа глубины металлических материалов и включает определение углерода при анализе состава некоторых стальных материалов.

Спектроскопия с лазерным излучением подходит для неразрушающего (минимально инвазивного) анализа на месте абляции пятна и подходит для анализа состава нержавеющей стали.

(2) Другие методы:

В дополнение к спектроскопии распространены рентгеновская флуоресцентная спектроскопия (XRF), рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS), масс-спектрометрия тлеющего разряда (GD-MS) и т. Д.

XRF подходит для инспекции на месте и лабораторного количественного анализа металлических сплавов, геологических образцов и неметаллических материалов; XPS подходит для полуколичественного анализа состава поверхности порошковых образцов и анализа валентности элементов; GD-MS подходит для материалов высокой чистоты и металлических сплавов. Анализ микроэлементов и ультра-следовых элементов упоминается при определении содержания углерода в низколегированной стали и жаропрочных сплавах.

2. Резюме

После десятилетий развития метод анализа углерода в нержавеющей стали постепенно сформировал метод анализа, основанный на поглощении высокочастотного инфракрасного излучения. Стандарты, установленные традиционными методами анализа, такими как метод объема газа, постепенно поглощаются высокочастотным инфракрасным излучением. Заменено нормами закона. Также используются методы физического анализа, такие как искровая атомно-эмиссионная спектрометрия, эмиссионная спектрометрия тлеющего разряда или масс-спектрометрия, но они предъявляют особые требования к материалу, размеру и форме образца или не могут обеспечить точный количественный анализ, что ограничивает область применения.

Текущая тенденция развития методов обнаружения углерода заключается в постоянном расширении области применения и диапазона измерений метода высокочастотного индукционного сжигания-инфракрасного поглощения, стандартизации методов обнаружения многих материалов и постоянного повышения точности и точности многоэлементного твердотельного анализа. методы, представленные спектральным анализом. Прецизионность, также необходимо разрабатывать и производить больше стандартных образцов из различных типов материалов и с различными градиентами содержания углерода, чтобы лучше обслуживать области исследований в области металлургии, переработки полезных ископаемых и материалов.