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钢中氧氮氢危害|氢氧氮分析仪注意事项

氢/氧/氮分析仪
氢/氧/氮分析仪用于金属、矿石等无机材料中氧、氮、氢元素含量的测定。又名氧氮氢分析仪、氮氢氧联测仪、氧氮氢联合测定仪。包括:氧分析仪(定氧仪)、氢分析仪(测氢仪)、氮分析仪(氮测定仪)、氧氮分析仪(氧氮联测仪)、氧氮氢分析仪、扩散氢分析仪等。因为氧氮氢都是气体元素,在金属中含量很低,其性质又相对较活波,所以测量难度很大。然而氧氮氢对许多材料又属于有害元素。下文以氧氮氢对钢铁的影响为例,来解释为何要用到氢/氧/氮分析仪。
钢中氧氮氢的危害:
氧在钢中是有害元素。它是在炼钢过程中自然进入钢中的,尽管在炼钢末期要加入锰、硅、铁和铝进行脱氧,但不可能除尽。钢水凝固期间,溶液中氧和碳反应会生成一氧化碳,可以造成气泡。氧在钢中主要以Feo、Mno、Sio2、Al2o3等夹杂形式存在,使钢的强度、塑性降低。尤其是对疲劳强度、冲击韧性等有严重影响。氧会使硅钢中铁损增大,磁导率及磁感强度减弱,磁时效作用加剧。
氮对钢材性能的影响与碳、磷相似,随着氮含量的增加,可使钢材的强度显著提高,塑性特别是韧性也显著降低,可焊性变差,冷脆性加剧;同时增加时效倾向及冷脆性和热脆性,损坏钢的焊接性能及冷弯性能。因此,应该尽量减小和限制钢中的含氮量。一般规定氮含量应不高于0.018%。氮在铝、铌、钒等元素的配合下可以减少其不利影响,改善钢材性能,可作为低合金钢的合金元素使用。有些牌号的不锈钢,适当增加N的含量,可以减少Cr的使用量,可以有效降低成本。
氢是一般钢中最有害的元素,钢中溶有氢会引起钢的氢脆、白点等缺陷。氢与氧、氮一样,在固态钢中溶解度极小,在高温时溶入钢液,冷却时来不及逸出而积聚在组织中形成高压细微气孔,使钢的塑性、韧度和疲劳强度急剧降低,严重时会造成裂纹、脆断。“氢脆”主要出现在马氏体钢中,在铁氧体钢中不十分突出,一般与硬度和含碳量一起增加。
另一方面,H能提高钢的磁导率,但也会使矫顽力和铁损增加(加H后矫顽力可增大0.5~2倍)。
基于无机物中氧氮氢元素含量测定难度大、仪器研发成本高而市场需求量较低,目前市场上生产氢氧氮分析仪的厂家不多,能做好的更是寥寥无几。我们在进行氧含量分析尤其是微量氧分析时,由于空气中氧含量高达21%,故而如果处理不当极易造成对样品的污染和干扰,出现分析结果数据不正确。其主要原因是氧氮分析仪操作不当造成。以下仅谈几点影响测定的因素。
氧氮氢分析仪注意事项:
  1、泄漏。氧氮分析仪在初次启用前必须严格检漏。仪器只有在严密不漏的前提下才能获得准确的数据结果。任何连接点,焊点,阀门等处的不严密,将会导致空气中的氧反渗进入管道及仪器内部,从而得出含氧量偏高的结果。
  2、污染。在重新使用仪器时,首先须注意在连接取样管路时是否漏入空气。并且必须认真将漏入的空气吹除干净,尽量不使大量氧气通过传感器以延长传感器寿命。在管道系统净化过程中,为缩短净化时间,需要有一定的方法,一般使用高压放气及小流量吹除交替进行可迅速净化管道。
3、气路系统的简化及洁净。微量分析要求必须有效排除气路上的各种管件,阀门,表头等中的死角对样气造成的污染。因此,应尽可能简化气路系统,选用死角小的连接件等。并且,避免使用水封,油封及腊封等设备,防止溶解氧逸出造成污染,更需避免在样气引出至仪器进口的管线上增加易造成污染的净化设备等。只有这样才能保证系统洁净,所得数据准确。

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