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您知道哪些元素需要用火花直讀光譜儀來(lái)測(cè)嗎？

來(lái)源：廣州明陽(yáng)機(jī)電有限公司時(shí)間：2022-10-11 17:00:59 瀏覽：1950次

直讀光譜儀（OES）

簡(jiǎn)介：

OES技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)在于其能夠檢測(cè)最廣泛的元素。對(duì)于鋼材中的有重要元素（包括碳（C）、硼（B）、磷（P）和氮（N）），OES技術(shù)可在超低檢測(cè)含量的情況下實(shí)現(xiàn)極高準(zhǔn)確度。實(shí)質(zhì)上，OES可檢測(cè)出其他技術(shù)會(huì)漏檢的痕量元素的存在。OES擅長(zhǎng)分析金屬和非金屬元素，但只能分析金屬的基體材料。這是因?yàn)镺ES的工作原理是在材料表面進(jìn)行放電，所以基體材料必須具有導(dǎo)電性。OES會(huì)在表面留下可見(jiàn)的激發(fā)斑點(diǎn)，因此不適合用于成品。最后，OES設(shè)備往往體積更大，所需的能源更多，并且該技術(shù)需要?dú)鍤夤?yīng)。

10種需要火花OES才可獲得精確結(jié)果的元素

1.氫【H】

以鈦合金為例，分析時(shí)需要非常小心地控制氫元素含量。氫元素可與鈦基合金的結(jié)構(gòu)相互作用，導(dǎo)致機(jī)械降解和斷裂，尤其是在高溫下亦如此。因此，不同牌號(hào)鈦均設(shè)有氫元素最大值。對(duì)于許多牌號(hào)鈦，如1號(hào)鈦，其中的氫含量限值為0.15%，但對(duì)于醫(yī)用鈦，如2、3號(hào)鈦，合金中的氫含量必須低于0.125%。對(duì)于鋼而言，溶解在固態(tài)鋼中的氫會(huì)在焊接時(shí)立即或在焊接后短時(shí)間內(nèi)導(dǎo)致冷裂紋，尤其是在熱影響區(qū)（HAZ）的碳錳鋼中亦如此。這也可能延伸至焊縫中。

2. 氧【O】

除非使用燃燒分析法，否則氧元素也可能像氫元素一樣難以分析。分析銅熔體時(shí)需要減少氧含量，因?yàn)楦吆康难鯐?huì)影響導(dǎo)電性、可塑性和耐腐蝕性；如果銅將用于電氣應(yīng)用領(lǐng)域，這一點(diǎn)尤其重要。對(duì)于鈦牌號(hào)，通常規(guī)定其中的氧含量為0.2%左右，以增加強(qiáng)度。在日立火花OES光譜儀系列中，OE750能夠分析氧元素。

3. 氮【N】

監(jiān)測(cè)鋼中的氮含量極其重要；氮的存在與否會(huì)影響強(qiáng)度、耐腐蝕性和可加工性，因此必須對(duì)氮含量加以控制以適應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域。雙相鋼中的氮是一種重要的合金元素，可形成優(yōu)異的耐腐蝕性和強(qiáng)度等關(guān)鍵特性。然而，不正確使用雙相鋼將產(chǎn)生問(wèn)題，尤其是在低溫下亦如此。精確測(cè)定鋼中氮成分對(duì)于熔體控制和來(lái)料檢驗(yàn)至關(guān)重要，可避免材料混淆?；鸹∣ES是燃燒分析法的一種合的替代技術(shù)，OE750等最先進(jìn)的儀器可滿足旨在管控鋼中氮含量的ASTM E415規(guī)范的要求。氮是鈦牌號(hào)中的一種合金元素，其存在會(huì)影響焊接。

4. 硼【B】

硼是一種輕元素，且XRF或LIBS無(wú)法檢測(cè)出硼，只有OES才能檢測(cè)出硼。在金屬檢測(cè)中，必須小心控制硼在低合金鋼和碳鋼中的存在。一方面，硼在提高碳鋼的淬透性方面非常有用，只要3ppm的硼便可產(chǎn)生巨大的影響。因此，含硼鋼通常用于車輛的安全桿、立柱和儀表板。然而，當(dāng)硼的含量上升時(shí)，其會(huì)從鋼中分離出來(lái)，并沉淀在晶界內(nèi)。僅僅5ppm的硼就會(huì)降低淬透性、降低韌性、導(dǎo)致脆化并導(dǎo)致焊縫開(kāi)裂。因此含硼鋼不能用于大型結(jié)構(gòu)，并且已制定適當(dāng)?shù)姆ㄒ?guī)確保這一點(diǎn)。

5. 鋰【Li】

對(duì)于鋁基合金而言，鋰是一種有問(wèn)題的雜質(zhì)。首先，鋰會(huì)導(dǎo)致鑄造問(wèn)題，影響孔隙率。熔融鋁中鋰的存在會(huì)影響氧化速率，并對(duì)鑄造產(chǎn)品產(chǎn)生不利影響。在加工線更下游的工序中，鋰會(huì)在熱軋過(guò)程中導(dǎo)致脆化。在最終應(yīng)用領(lǐng)域中，鋰會(huì)導(dǎo)致焊接性問(wèn)題，從而導(dǎo)致電弧不穩(wěn)定；即使鋰的含量低于5ppm，其也會(huì)導(dǎo)致鋁箔在潮濕條件下變色。在制造過(guò)程中，尤其是對(duì)于8090系列，需要進(jìn)行進(jìn)料和出貨檢驗(yàn)，而且在金屬回收過(guò)程中，鋰鋁需要分離，因?yàn)殇嚭砍^(guò)5ppm的任何物質(zhì)都會(huì)導(dǎo)致鑄造回收原材料的問(wèn)題。

6. 鈹【Be】

鈹是銅中一種重要的合金元素，其主要功能是抵消銅成分在長(zhǎng)期受熱后的弱化。因此含鈹銅被用于發(fā)動(dòng)機(jī)、飛機(jī)和洗衣機(jī)的電連接器。鈹?shù)暮咳Q于銅的牌號(hào)，銅的牌號(hào)通常分為兩類：高強(qiáng)度牌號(hào)和高導(dǎo)電性牌號(hào)。高強(qiáng)度牌號(hào)銅的鈹含量通常不足2%，而高導(dǎo)電性合金（如鋁合金174）的鈹含量可低至0.15%。

7. 碳【C】

碳是鋁中的一種雜質(zhì)，在鋁中形成碳化物，碳化物遇水分解，會(huì)導(dǎo)致表面點(diǎn)蝕。然而，檢測(cè)鋼（包括碳鋼和鎳鉻鋼）中碳含量的需求最為廣泛。鋼材按含碳量分類；低碳鋼（L）用于耐腐蝕，高碳鋼（H）用于提高強(qiáng)度。低碳鋼與高碳鋼之間的差異非常小；低碳鋼要求含碳量在0.03%或以下，高碳鋼則要求含碳量在0.04%至0.1%之間。

8. 鈉【Na】

鈉是鋁合金中的一種雜質(zhì)。在鋁熔煉和鑄造過(guò)程中保持低鈉含量至關(guān)重要，否則會(huì)導(dǎo)致熔體損失。鋁合金中可接受的鈉含量屬于低ppm范圍；在熱軋過(guò)程中，僅少量ppm的鈉即可導(dǎo)致裂紋，如果焊絲中的鈉含量超過(guò)10ppm，焊弧會(huì)變得不穩(wěn)定。

9. 磷【P】

鋼中的磷可能有害或有益，這取決于應(yīng)用領(lǐng)域和成型工藝。例如，加入磷可提高機(jī)械加工性和耐腐蝕性，加入少于0.2%的磷可提高低碳薄鋼板的抗拉強(qiáng)度。但是磷也會(huì)導(dǎo)致脆化，從而導(dǎo)致延展性降低。某些鋼特別容易脆化，如高強(qiáng)度低合金鋼，此類鋼的磷含量必須限制在0.02%以下。對(duì)于鋁壓鑄件，磷會(huì)污染含鍶和含鈉變質(zhì)劑，大幅降低其在鑄造過(guò)程中的效果。這可能導(dǎo)致鑄造產(chǎn)品形成次優(yōu)熔體結(jié)構(gòu)和較差的性能特性。

10. 硫【S】

硫在鋼中被視為雜質(zhì)還是被視為所需元素取決于相關(guān)用途。在接受焊接的低合金鋼中，硫被歸類為雜質(zhì)，其含量必須保持在0.05%以下。當(dāng)硫含量高于0.05%時(shí)，鋼會(huì)變脆，焊接完整性會(huì)受損。然而，易切削鋼中會(huì)特意添加含量為0.10%至0.30%的硫，以改善機(jī)械加工性。硫的原子質(zhì)量相對(duì)較低，火花OES則能夠以所需精度可靠地分析金屬中硫含量的技術(shù)。

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