确定钢中的硫和碳

钢被认为是每个人日常生活的一部分。无论是在建筑行业,能源技术,运输业还是国内住宅中使用,钢铁产品都可以在任何地方找到。为了满足这些不同应用程序中的所有各种要求,需要对钢的属性进行单独定制。这可以通过改变微结构或化学组成来实现。例如,可以通过将铁合成或多或少的碳原子合金来调整机械性能。就车辆而言,需要改善高强度高碳钢,但对于包装材料,使用延性低碳钢。亚博网站下载此外,钢性质,例如脆性,受诸如硫原子等杂质的影响。

因此,钢铁中这些元素的准确确定至关重要。钢中硫和碳浓度定量的选择方法是燃烧方法。该方法以极为准确的方式确定硫和碳浓度,范围从质量百分比降低到每千万个零件。因此,元素分析能够合格和证明钢的特定组成。

德国制造商Elementar Analysensysteme GmbH基于有机材料元素分析的100多年经验,开发了一种新的,先进且易于操作的无机材料CS燃烧分析仪亚博网站下载CS立方体

确定钢的元素

电感CS立方体

电感CS立方体根据Elementar在自动采样,有效的燃烧过程和气体检测技术方面的全面知识,将可靠的数据质量与增强的易用性相结合。

电感CS立方体可提供长时间的固态高频感应炉,使其能够达到最高2000°C的样品温度,从而可以对陶瓷和金属材料进行高精度分析。亚博网站下载该仪器使用Elementar的可靠自动采样器,该仪器在有机元素分析仪的日常实验室操作方面拥有多年的经验,并允许全天候的全天候操作。此外,轻松快捷的维护是所有基本分析仪的众所周知的优势。

所有零件均标记,可以在几分钟内免费更改工具。对于仪器控制,Ementarar制定了用户友好性的新行业标准,从而允许直观和快速的数据输入,报告和分析。操作员通过有益的应用程序进行操作,例如,逐步校准向导。还可以进一步自定义该软件,以便允许替代实验室设备通信和轻松连接到LIMS。app亚博体育

电感CS立方体的图显示在图1中。

电感CS立方体的图。

图1。电感CS立方体的图。

测量原理

与可比较的仪器相反,借助机器人臂的帮助,将以芯片,颗粒或钻孔形式填充的陶瓷坩埚自动从分析仪顶部的样品旋转木马中插入到燃烧管中。yabo214氧气载体气体从燃烧管的顶部到底部的压力下行驶。通过这样做,开发了鞘液流量,从而减少了燃烧管上碎屑和灰尘的粘附。另外,陶瓷坩埚的高壁将碎片的飞溅降至最低。这会导致无尘的燃烧。

通过固态感应炉将样品加热至极高的温度。硫和碳原子与氧与一氧化碳,二氧化硫和二氧化碳合并。气流通过加热的尘埃陷阱和水分陷阱纯化,然后再通过大范围的IR检测器,该检测器定义了气流内的二氧化硫浓度。

之后2检测,气体进入第三个炉子,一氧化碳和二氧化硫进一步氧化为二氧化碳和三氧化硫。通过理想的陷阱从气流中除去三氧化硫,从而使二氧化碳通过第二宽范围IR检测器进行定量测量。

陶瓷坩埚最终自动从仪器中自动去除。

电感CS立方体符合国际标准ASTM E1019在“通过各种燃烧和融合技术确定钢,铁,镍和钴合金中硫,氮,碳和氧的标准测试方法”,ISO 15349-2在“无合成钢”上,确定低碳含量,第2部分:感应炉中燃烧后的红外吸收方法”和“钢和铁的ISO 15350”,确定总碳和硫的含量,在感应炉中燃烧后的红外吸收方法。”

确定钢中的硫和碳

校准

电感软件提供了具有适当参考材料的直观多点校准。亚博网站下载采用多点校准而不是单点校准,以包括各种样品矩阵对校准线的影响。在下面的示例中,使用各种碳和硫浓度的四个认证的参考材料(CRM)进行了大型校准。亚博网站下载因此,将所有CRM称重为最接近1 mg的陶瓷坩埚。将大约2 g w/sn的加速器添加到每个恒定和低空白值。使用不同的样品数量检查了这些样品两次电感CS立方体

测量响应,CO的强度2所以2在分析时间中绘制的两个IR探测器的信号如图2所示。软件通过绘制CRMS的绝对碳和硫质量来自动计算校准曲线,然后进行线性回归(请参阅图(请参阅图)3)。不必每天进行校准。可以在很长一段时间内使用工厂校准曲线。每天的日常差异可以通过应用每日因素来解释。

碳和硫的线性宽范围校准曲线

图2。碳和硫的线性宽量校准曲线。

分析过程中的二氧化碳和SO2信号

图3。co2所以2分析过程中的信号。

钢分析

为了显示表现电感CS立方体,分析了不同的钢样品。结果显示在表1中。

在环境大气中,将陶瓷坩埚在1100°C下预热一小时,这对于分析小碳浓度尤其重要。干净的坩埚钳用于进一步处理。

将钢样品用丙酮清洁,然后干燥,然后将0.5 g至1 g的量重量为1 mg,直至最接近的1 mg进入预热的陶瓷坩埚。添加了约2 g w/sn的加速器以帮助燃烧。将坩埚放置在游离的自动采样器位置,并进行分析。

然后将样品质量自动从余额转移到分析之前的软件中。使用公式1和2通过软件计算碳和硫浓度。

方程1是校准线,是根据认证标准的绝对碳和硫质量之间的线性关系以及图3中的峰面积计算得出的。

eq(1)y = s•x + b
等式(2)c =(y -b) /(s•m)

使用公式2计算浓度(C),并被认为是样品质量(M),峰面积(Y),校准线的斜率(S)和值B的函数,这是校准线和Y轴截距。

表格1。使用电感CS立方体对不同钢类型的碳和硫含量的分析。

物质 C (%) s(%)
马力钢

C:0.0018±0.0003
S:0.0025±0.0003
0.0020
0.0022
0.0021
0.0021
0.0021
0.0025
0.0026
0.0024
0.0024
0.0026
平均的
SD
0.0021
0.0001
0.0025
0.0001
硫钢

C:0.181±0.001
S:0.126±0.003
0.181
0.183
0.182
0.181
0.181
0.125
0.125
0.122
0.125
0.122
平均的
SD
RSD
0.182
0.001
0.6
0.124
0.002
1.5
碳素钢

C:0.277±0.009
S:0.0111±0.0006
1.286
1.288
1.285
1.281
1.286
0.0109
0.0114
0.0109
0.0115
0.0111
平均的
SD
RSD
1.285
0.003
0.2
0.0111
0.0003
2.5

物质 C (%) s(%)
Dynamosteel

C:0.0043±0.0004
S:0.0029±0.0004
0.0042
0.0041
0.0041
0.0042
0.0042
0.0031
0.0030
0.0031
0.0028
0.0029
平均的
SD
0.0041
0.0001
0.0030
0.0001
非合金钢

C:0.0550±0.0017
S:0.0213±0.0010
0.0537
0.0542
0.0541
0.0542
0.0539
0.0214
0.0212
0.0213
0.0215
0.0213
平均的
SD
RSD
0.0541
0.0002
0.4
0.0214
0.0001
0.5
非合金钢

C:0.067±0.0023
S:0.336±0.0081
0.0671
0.0671
0.0673
0.0666
0.0668
0.342
0.341
0.343
0.334
0.335
平均的
SD
RSD
0.0670
0.0003
0.4
0.339
0.004
1.2

摘要和讨论

可以通过燃烧法成功确定不同钢中碳和硫的浓度。具有多点校准的特殊线性性可以准确地分析几点ppm至2%的范围内的碳浓度。这电感CS立方体元素分析仪非常适合质量控制,过程控制或钢的认证,因为其对样品均匀性和制备的需求较低以及其快速准确的结果。

电感CS立方体符合国际标准ASTM E1019,ISO 15349-2和ISO 15350。

电感CS立方体元素分析仪

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该信息已从Elementar Analysensysteme GmbH提供的材料中采购,审查和调整。亚博网站下载

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