固体中氧分析原理
氧在固态钢中的溶解度很小,大部分以氧化物形式存在,如 AL2O3、SiO2、MnO、FeO、TiO2、Cr2O3、MgO、ZrO2、CaO、Fe2O3、Fe3O4。这些氧化物夹杂很少以简单氧化物形式存在,常以各种复杂氧化物形式存在,如
MnO-SiO2-Al2O3系氧化物,含有钢玉、石英、锰尖晶石等;FexMn1-xO-SiO2-Al2O3氧化物,含有铁尖晶石;MgO-SiO2-Al2O3 系氧化物和 CaO-SiO2-Al2O3 系氧化物。这些非金属夹杂会导致钢的机械性能(如张力、延展性、硬度和疲劳性)、物理性能(如密度、热膨胀性和比热容)、抗腐蚀性(湿度和高温)和可焊接性显著下降。氧的检测通过红外分析器来完成。红外分析器由红外光源发出稳定的光信号,经过切光器,调制为光脉冲(交流光信号),交替通过气室的不同测量池,被检测器吸收。当测量池通入零气时,仪器的输出信号为零。当测量池中通入被测气时,测量池中的辐射能量被相应吸收,经放大器后便产生一个与被测气浓度成某种函数关系的电压信号,该微量信号经放大处理输出到计算机的数据采集板,经计算机软件采集、处理、积分、运算,得到被测样品所含氧的质量分数。
钢中氧对钢材性能的影响
氧对于把铁冶炼成钢是不可缺少的。铁中的杂质元素碳、硅、锰、磷、硫等就是通过氧化来去除或使之降低到需要的程度。但是在冶炼结束时,钢液中如残留过多的氧,钢液凝固后会在钢锭内部产生大量的气泡和非金属夹杂物,影响钢材质量,因此钢液成份达到所炼钢种的要求后,又必须采取加入脱氧剂的方式来降低钢液中的氧含量,但总会有少量氧主要以氧化物夹杂的形态存在于钢中。
钢中氢及其对钢材性能的影响
氢对钢造成很多严重缺陷,危害性极大。白点是氢造成的严重缺陷之一。五十年代美国曾发生几起发电机转子,汽轮机转子和叶轮脆性断裂的严重事故,据断口分析其原因之一就是存在白点。
粉末冶金,作为公认的绿色、、低碳、可持续性制造技术,是基础性和战略性产业,在经济发展中占有十分重要的地位。粉末冶金材料和零件已成为新材料及高技术发展不可或缺的组成部分。越来越受到世界各国制造业和政府的高度重视。粉末冶金系列产品在冶金、机械、汽车、摩托车、家电、纺织、化工、环保、能源等重点产业领域广泛应用。在工业中,如运载火箭、、航空发动机、核工业,电子工业中使用的耐热耐蚀、减摩耐磨和摩擦材料,一些关键产品只能用粉末冶金工艺技术制造。纳米技术工艺和纳米粉末产品也进入了粉末冶金的新兴领域中,凸显了粉末冶金新技术、新工艺、新材料的重要性。因此,在世界范围内,粉末冶金技术一直是倍受关注的材料科学领域。可以预期,其将在、现代汽车、机床工具装备、新一代信息技术基础器件和新型、能源等领域发挥更加重要的作用。
粉末冶金中氧含量的分析对于提高产品质量有着重要的意义。
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