? ? ? ?紅外碳硫分析儀就是利用了二氧化碳及二氧化硫分別在4. 26μm和7.4μm處,具有較強的特征吸收帶這--特性,通過測量氣體吸收光強分析二氧化碳和二氧化硫含量,間接確定被測樣品中的碳、硫元素的百分含量。
? ? ? ?碳硫在鋼鐵中存在的狀態和作用不同。
? ? ? ?碳硫元素普遍有在于我們生活中,碳元素和硫元素均是非金屬元素,在金屬或合金中都能形成相應的碳化物或硫化物。當在高溫富氧條件下,都能被氧化成二氧化碳和二氧化硫。測量經吸收后紅外光的強度便能計算出相應氣體的濃度,這便是紅外氣體分析的理論根據。
? ? ? ?碳在鋼鐵中主要以兩種形式存在:一種是化合碳,即碳以化合形態存在,主要以鐵的碳化物和合金元素的碳化物形態存在。例如Fe3C、Mn3C、Cr3C2、WC、W2C、VC、MoC、TiC等。
? ? ? ?另一種是游離碳,例如鐵碳固溶體中的碳、無定形碳、石墨碳、退火碳等,統稱為游離碳。在鋼中,一般是以化合碳為主,游離碳只存在于鐵及經退火處理的高碳鋼。化合碳與游離碳總和,稱為總碳量。紅外碳硫分析儀就是測定樣品中的總碳量。
? ? ? ?碳是鋼鐵中重要元素,當碳含量增加時其強度和硬度隨之增加,而塑性和延展性卻隨之降低,使鋼變脆且難以加工;反之,隨著碳含量的減少,鋼的韌性得到增強且易于切削加工。而硫在鋼鐵中是一種有害元素,它以硫化物的狀態存在于鋼中,主要是MnS。如果含錳量很低,則過量的硫與鐵合成FeS。硫化鐵與硫化錳都是在熱變形時產生裂紋的原因,這種不良性能叫做熱脆。此外硫存在于鋼內還能使鋼的機械性能降低(主要是疲勞極限、塑性和耐磨性)。硫的存在對鋼的耐蝕性、可焊性也不利。因此在鋼鐵中硫的含量總希望越低越好。
? ? ? ?一般說來,同一稱呼的碳、硫要相差一個數量級。譬如:煉鋼中通常把0.01%稱為一只碳,而把0. 001%稱為一只硫。由于硫的含量低,燃燒后生成的SO2 絕對量比CO2少,用同樣的方法測定誤差就大。因此,紅外碳硫分析儀中硫池的長度要比碳池長度長一個數量級,分別為300毫米和30毫米。