氧氮氢分析仪功能

固体中氮分析原理：钢中的杂质氮是在冶炼、加工等过程中由原材料及气氛中吸入、残留于钢中造成的。在一定情况下，氮也作为一种重要的合金元素从中间合金或用渗入的方式加入。氮在钢中的含量因冶炼方式、热处理制度和钢种的合金成份而变动，一般为 0.001%-0.50%，若经氮化或氰化处理，钢件表层的氮量可达 1%-6%。钢中的氮绝大部分是与合金元素形成氮化物或碳氮化物，部分以原子状态固溶于钢中，较少数情况下，氮以分子状态夹杂于气泡中或吸附在钢的表面。氮是一种形成稳定奥氏体能力很强的元素，可在不降低塑性的前提下提高钢的硬度、强度和耐腐蚀性。氮与铬、钨、钼等元素形成弥散稳定的氮化物后将较度地提高钢的蠕变和持久强度。对钢件表面渗氮处理得到高度弥散的氮化物层，可获得良好的综合力学性能。氮还影响钢的电磁性能。如在硅钢中，含有氮化铝将导致矫顽力增大和导磁率降低，但利用硫化锰和氮化铝的有利夹杂，可以稳定地获得大晶粒的高取向组织和高磁感的冷轧硅钢片。氮对钢液有不利影响，如使低碳钢在提高强度和硬度的同时韧性降低，缺口敏感性增加，并产生兰脆现象同时，当氮含量较高时将使钢的宏观组织疏松，甚至产生气泡，使热或冷的变形加工发生困难。因此，对钢中氮进行测定和了解，为控制冶炼和加工工艺提供了技术参数指导，具有重要的意义。自从六十年代初 A.M.Baccemah 等人将脉冲加热技术应用于金属中气体分析以来，这种方法得到了突飞猛进的发展，利用该技术制成的气体分析仪不断完善并发展，逐步趋于智能化，简便化。越来越多的实验室都选用仪器来完成样品的分析，避开化学法中配制溶液、选择溶液等复杂操作。目前高温合金、生铁及铸铁、金属功能材料等金属中氮的均采用脉冲加热惰性气体熔融热导法。脉冲加热惰性气体熔融热导法（JISG1228-86, ISO10720:1997）适用于钢铁中全范围氮的测定。试样在惰性气流中熔融，其氮被还原释放出来，由惰性载气送入热导池中，测量热导率的变化。

氧氮氢分析仪原理：在脉冲电极炉的高温条件下，样品在惰性气氛的石墨坩埚中熔融，气体元素的化合物被还原分解，样品中的O、N分别以CO和N2的形式释放，样气经由转化炉后，CO转化为CO2，CO2、N2在载气（高纯氦）的携带下经过红外器，CO2后，CO2被碱石棉吸收，后惰性载气携带N2进入热导器进行。

碳、硫、氧、氮、氢元素对金属影响
金属中气体元素原定义为氧、氮、氢三种填隙式相元素，我国自1953年开展金属中气体分析工作以来，已有46年历史。它们以溶液和剩余相夹杂物的形式处于固体的和熔融的金属系统中，在一定条件下，这些元素在金属中形成真正的气体杂质，由于这种原因，氢、氧、氮称为“金属中气体生成元素”即这些元素可以在由凝聚相转变成气相后用气体分析器来测定。在实验过程中，由于气态反应产物的排出而使平衡移动时，氢、氧、氮和碳在高温和试剂的作用下可以从金属中定量在析出到气相中。这些化合物－H2O2、N2、CO、CO2、CH4、NH3、H2O等可以用气体分析方法来测定。因此象形成SO2、H2S、SO3等类化合物的硫也属于气体生成元素。这样金属中气体元素分析广义上指－将在分析过程中能形成气体状态而分析的碳、硫、氧、氮、氢五元素。
气体元素能使钢材产生缩孔、气泡、疏松、点状偏析、裂纹等缺陷。缩孔是钢锭冷却收缩时，因无液体补充而在钢锭内部形成的孔洞。钢中气泡是由于钢锭凝固时，碳－氧反应生成的气泡来不及排除就被围在钢锭内部产生的。疏松是一种微小孔洞分布在钢材内部。点状偏析形成的原因是钢件中已凝固或已呈糊状的金属部份，存在气泡或收缩孔隙，这些位置随后为富含低熔点组元和杂质的溶液所填充，就造成了点状偏析，点状偏析严重的钢中气体元素含量往往较高。而裂纹的产生通常是由于钢液凝固过程中发生了夹杂质物的集聚和气体溶解度的降低，并且一般集中在晶粒边界，形成了薄弱环节，以后当热处理或压力加工时产生的应力**过强度时，这种地方*开裂产生裂纹。钢中气体元素除了与其它各种因素综合作用产生许多缺陷外，其本身还会对钢材性能产生各自*有的影响。

纳克ONH-3000仪器特点：
1.可靠的样品提取单元
•脉冲炉功率控制加热，温度可以达3000℃。
•多种程序升温方式：恒功率升温，斜率升温。
2.氧分析采用非色散红外系统，氮和氢分析采用高精度热导系统
3.采用热抽取分析技术，通过在低于熔点的温度下加热样品，测定样品中的残留氢，用同一台仪器分析固体无机物中的氧、氮、氢。
4.模块化单元
a)热导单元：高灵敏度、惰气保护防氧化热敏元件组成
•检 测 器：采用抗氧化NTC热敏电阻元件；
•信号处理：采用小电流控制技术，防止热敏元件在不通载气条件下氧化；
•恒温控制：采用高精度恒温控制系统；
•参比气路：采用稳定性良好的微流量控制。
b)红外单元：氧氮氢分析仪可以根据客户实际含量需要，配置红外吸收池长度。多可以配置两个红外通道，覆盖高低含量全范围。
•检 测 器：采用德国进口热释电固态红外CO2器
•电 机：采用瑞士进口同步电机，连续工作无故障
•光 源：采用美国进口红外光源，不易氧化，光学性能稳定
•恒 温：整个气室进行恒温控制，保证分析气温度恒定，确保测量精度；
•保 护 气：红外光源及器采用氮气保护、净化，隔绝周围环境气氛的影响，提高稳定性和测量精度。
5.稳定、灵敏的流量控制：压差控制、高精度电子流量控制技术
6.待机状态仪器节气设计
7.高、低氧，高、低氮，高、低氢通道自动切换
8.自检功能
•冷却循环水的温度在线实时并报警；
•电压、电流反馈在线实时；
•净化炉和转化炉温在线实时并报警；
•气路各电磁阀动作；
•红外、热导信号与调整；
•脉冲炉工作状态。

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