铸铁中的硫和碳测定

碳浓度为2和5％之间的碳合金铁称为铸铁，用于各种应用，例如炊具和烧烤烤架，建筑物零件或汽车部件，如圆柱体，气缸盖或变速箱箱。

铸铁有多种形式，具有不同的合金元素和凝固约束。碳以渗碳体的形式被隔离，形成了白口铸铁，而金属基体中石墨的形成形成了灰口铸铁。

微观组织和合金元素是影响铸铁性能的主要因素。因此，主要合金元素碳的浓度对铸铁的耐磨性、熔点和强度等性能至关重要。

硫的污染会影响机械性能。因此，铸铁中碳和硫含量的准确调节是非常重要的，并且在大多数情况下实际上至关重要。燃烧方法是铸铁中碳和硫浓度的鉴定性和认证最常用的技术。

燃烧法使用元素分析来精确测量碳和硫的含量，从质量百分比到微量百万分之一。

Elementar利用其百年来在有机材料元素分析方面的经验，建立了一种新颖、前瞻、易于使用的无机材料CS燃烧分析仪，即电感器亚博网站下载^®CS立方体和界面^®CS模式下的EL立方体，其工作方式相同。

感应CS立方体

电感CS立方体是利用Elementar在自动采样、高效燃烧过程和气体检测技术方面的广泛经验创建的，并将可靠的数据质量与更友好的用户界面结合起来。

电感CS立方体配备了一个持久的固态高频感应炉，使其能够达到高达2000°C的样品温度，提供极其精确的金属和陶瓷样品分析。

该设备使用了Elementar可靠的自动进样器，该自动进样器可以在没有监督的情况下连续使用，并且在实验室日常使用有机元素分析仪方面有多年的经验。除此之外，简单和快速的维护是所有Elementar分析器的一个良好的优点。每个部分都有标签，可以随时改变，不需要工具。

Elementar设置了行业领先的标准，便于操作仪器控制，确保快速直观地输入数据以及快速分析和报告。有用的应用程序，如逐步校准向导，帮助指示用户通过过程，而软件也可以适用于与其他实验室设备进行通信，以及简单的LIMS连接。app亚博体育

图1显示了界面CS立方体的图。

图1。电感CS立方体的功能原理。

测量原则

与类似的设备相比，机器人臂用于从顶部将陶瓷坩埚自动插入分析仪中。陶瓷杯填充有由颗粒，碎片或钻孔组成的样品。yabo214另外，氧载气流电流在向下流中移动。

以这种方式，产生鞘气流，这减小了燃烧管上的灰尘和碎片的粘附到最小水平。而且，陶瓷坩埚壁的高度确保了碎屑的最小溅射水平，导致清洁燃烧。

可编程固态感应炉用于将样品加热到极热的温度。在此之后，碳和硫原子与氧气混合以成为一氧化碳，二氧化碳和二氧化硫。

水分捕集器和加热的灰尘陷阱在通过宽范围的IR传感器之前清洁气体流量，该传感器计算气体流动中二氧化硫水平（图2）。因此，测量的二氧化硫水平提供数据以计算样品中的硫原子的浓度。

在此之后，使用额外的炉子氧化二氧化硫和一氧化碳，形成硫二氧化硫和二氧化碳。三氧化硫阱用于消除来自气流的硫。

最后，使用另一个宽范围的IR检测器来测量二氧化碳浓度，从而确定样品中的碳原子的总量。在精加工时，陶瓷坩埚自动从装置上拆下。

电感CS立方体符合国际标准ASTM E1019关于“标准试验方法，以通过各种燃烧和融合技术”和ISO 15350上“钢材和ISO 15350铁 - 燃烧后燃烧后总碳和硫含量红外吸收法的测定。“

校准

介体软件提供了具有合适的参考材料的先天多点校准。亚博网站下载应用多点校准而不是单点校准，以考虑不同样品矩阵对校准线的影响。

在该图示中，使用不同碳和硫浓度的四种认证的参考材料（CRM）进行广泛的校准。亚博网站下载结果，将每个CRM测量到最接近的1mg进入陶瓷坩埚，从而加入大约2 GW / Sn和0.5g Fe加速器到每个恒定和低空白值。通过每次使用各种样品量，通过敏感CS立方体检查两次样品。

图2显示了测量响应，即SO的浓度₂和co.₂两种IR探测器的指示器，显示在分析时间上。通过绘制CRM的总碳和硫质量的结果，该软件自动计算校准曲线，然后通过CRM的总碳和硫质量，然后是线性劣化（图3）。

图2。CO.₂所以₂分析期间的信号。

图3。用于碳和硫的线性宽范围校准曲线。

没有必要每天进行校准。默认校准曲线可以长时间使用，而可以通过应用日常因素来管理次要的日常偏差。

铸铁分析

检查了许多铸造熨斗以证明扇形CS立方体的性能，结果表1中所示的结果。在环境气氛中在1,100℃下搅拌60分钟 - 对分析特别重要的东西低碳浓度。卫生坩埚钳用于额外处理。

将铸铁样品在0.25g和0.50g之间测量到最接近的1mg进入温热的陶瓷坩埚，以后约2 gw / sn和0.5g Fe促进剂以帮助燃烧。坩埚定位在自动进样器中，并进行分析。

在分析之前，样品质量自动从平衡移动到软件中。软件使用等式1和2来确定碳和硫的浓度。等式1是校准线，由认证标准的绝对碳和硫质量与图3中的峰面积之间的线性关系确定。

eq（1）y = s·x + b
Eq (2) c = (y - b) / (s·m)

浓度(c)由式2计算出来，表示样品质量(m)、峰面积(y)、标定线斜率(s)和标定线与y轴相交的值b的作用。

表1。采用电感CS立方分析不同材料中碳和硫的含量。亚博网站下载

摘要和讨论

燃烧方法已经有效地应用于计算许多铸铁中的碳和硫的浓度。具有多点校准的突出线性提供了高达5％的碳浓度的精确分析。

感应式CS立方体元素分析仪由于其对样品均匀性的最小要求以及其快速和精确的结果，理想地适用于过程控制，质量控制或铸造熨斗的认证。CS模式中的介体CS立方体和INNINUTAR EL CUBE符合国际标准ASTM E1019和ISO 15350。

该信息已从Elementar Analysensysteme GmbH提供的材料中获取、审查和修改。亚博网站下载

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