不锈钢材料中碳硫含量相对来说比较低,尤其是碳的含量比较低,一般都在0.08%以下。碳硫分析是决定钢铁性能及质量的一个重要环节,因为钢铁中碳硫元素的含量是钢铁性能和质量的一个极为重要的因素,因此,不锈钢材料中碳硫含量的常用检测分析方法,判断钢铁的性能及钢铁生产过程中,碳硫分析是必不可少的。
同普系列不锈钢分析仪器中的碳硫分析仪是用来分析不锈钢中碳硫元素含量的专用仪器。分析钢铁中碳硫元素含量的重要性主要体现在以下几点:
随着碳含量的增加,钢的硬度和强度提高,其韧性和塑性下降;反之,碳含量减少,则硬度和强度下降,而韧性和塑性增加。硫在钢中是有害元素,恶化钢铁质量,降低钢铁的力学性能及耐腐蚀性、可焊性。若硫以FeS的形式存在时,它的熔点低于1000℃,将会引起钢的“热脆”现象,即热变形,高温时工件产生裂纹。所以,钢中的硫含量越低越好。
不锈钢材料中碳硫含量的常用检测分析方法,有下面三种常用的检测方法:
1、红外光度法:试样中的碳、硫经过富氧条件下的高温加热,氧化为二氧化碳、二氧化硫气体。该气体经处理后进入相应的吸收池,对相应的红外辐射进行吸收,由探测器转发为信号,经计算机处理输出结果。此方法具有准确、快速、灵敏度高的特点,高低碳硫含量均使用,采用此方法的红外碳硫分析仪,自动化程度较高,价格也比较高,适用于分析精度要求较高的场合。
2、容量法:常用的有测碳为气体容量法和非水滴定法,测硫为碘量法、酸碱滴定法。特别是气体容量法测碳、碘量法定硫,既快速又准确,是我国碳、硫联合测定*���用的方法,采用此方法的碳硫分析仪的精度,碳含量下限为0.050%,硫含量下限为0.005%,可满足大多数场合的需要。
3、重量法:常用碱石棉吸收二氧化碳,由“增量”求出碳含量。硫的测定常用湿法,试样用酸分解氧化,转变为硫酸盐,然后在盐酸介质中加入氯化钡,生成硫酸钡,经沉淀、过滤、洗涤、灼烧,称量*后计算得出硫的含量。重量法的缺点是分析速度慢,所以不可能用于企业现场碳硫分析,优点是具有较高的准确度,至今仍被国内外作为标准方法推荐,适用于标准实验室和研究机构。
实验用不锈钢钢经冷加工变形之后在不同温度回火,不锈钢分析仪器测得其性能变化如图6,除3YC34在400℃达到强度峰值外,其它均在450℃时强度达*大值。不锈钢材料中碳硫含量的常用检测分析方法,经采用变形度为60%的3YC34在450℃回火4h的试样在电镜下观察表明,其组织为板条马氏体和残余奥氏体,经高倍大视场观察,不锈钢材料分析仪器没有观察到析出物。引起实验用不锈钢强度的增加可能是由于合金元素的偏聚所至。
小知识:影响实验用不锈钢分析仪器组织性能的几种强化方式,不锈钢材料中碳硫含量的常用检测分析方法的延伸阅读:
影响实验用不锈钢分析仪器组织性能还有以下几种强化方式,固溶强化、冷加工变形强化和时效强化。如果采用各种强化机制对强反的贡献的增量与*终强度值之比求得其强化效果。实验用钢的强化主要由冷变形提供,而固溶与时效的贡献较小。不锈钢材质分析仪器根据合金中各元素对固溶强化的贡献,不锈钢材料中碳硫含量的常用检测分析方法其固溶强化主要来自C、Ni和Mn等元素,采用数理分析方法求得经验公式:&固溶=480+2850C-15Ni+85Mn。
实验用不锈钢的主要强化来自冷变形,其强化效果可达55%一64%,所以可通过变形量来控制材料的强度。回火对不锈钢材料的贡献较小,所以在制成弹性元件之后的稳定化回火过程中所产生的强度增量可按冷变后的强度值的4%一10%予以考虑不锈钢材料分析仪器。