钢中低碳、氮和氧的含量检测方案(光电直读光谱)

CNO 选购项钢中低碳、氮和氧的直读光谱分析 ARL 4460金属分析仪 前言 直读光谱法分析钢中低浓度C，N和O取得了重大进展。减少或控制这些元素以及P，S和H的浓度，以获得“洁净钢”。因为这些元素或他们的结合物对钢材性能产生很大影响，如强度，成形性，韧性，可焊性，抗疲劳等，例如车身面板，通常C，N和O都必须低于 20ppm。 持续改善钢的洁净度是生产质量不断提高和更具竞争力的钢铁产品的必要，因此，在钢铁厂对上述元素开展越来越低含量水平的定量分析意义重大。热电科技生产的 ARL 4460在性能上完全满足了钢厂对C，N和O的最新分析要求。 ARL 4460 金属分析仪 采用了专利的赛默飞世尔科技的电流控制光源(CCS) 的 ARL 4460 金属分析仪与其他 OES (发射光谱)使用的火花发生器相比有着巨大优势。电流波形由计算机控制，在参数选择上具有高度的灵活性，灵敏度得到优化。 赛默飞世尔科技的时间分辨光谱(TRS)技术比其他采集系统具有更优异的功能。对各火花所发出的光选择适当的时间窗口采集数据，这种方式采集的数据拥有最佳的灵敏度和精度并能减少光谱干扰。 ARL 4460 金属分析仪能够定量测定钢铁中大约40个元素。CNO一次典型的分析不到50秒。本文将介绍低C，N和O的分析性能。碳氮氧和其他元素在更高含量水平的性能详见应用简报AN41220“钢铁的直读光谱分析-ARL 4460 金属分析仪”。 CNO 选项 包括： 对激发平台在结构上进行了改进，尽量减少各种污染物的对这三个元素的影响 最敏感的分析谱线 特别的光电倍增管 样品制备 在大多数情况下可用砂纸打磨，但对于极低的C和O，建议用铣床加工。在样品制备期间和之后必须注意以下几个方面： 制备的样品表面必须平坦，以避免在分析过程中空气进入激发平台 按规定的时间间隔更换研磨砂纸 应当避免将样品表面曝露在灰尘中 避免触摸制备好的样品表面 分析时间从一开始到分析结果的显示，为22秒。 工厂校准 配备了 CNO 选项的 ARL 4460 可用市场上最佳的微合金钢参考样品在工厂进行校准。对 C，N和O，校准范围如下： ·C从4.5ppm 至900ppm N从 9ppm 至 200ppm ·O 从 75ppm 至1000ppm CNO 选项所带来性能的改进也有利于标准的低合金钢校准，使C，N和O校准向下延伸。欲知更多 CNO 选项校准细节请与当地的赛默飞世尔科技办事处联系。 性能保证 下一节图表中显示的精度值是典型值。在使用均匀样品和采用推荐方法制备样品的条件下，本公司的保证值等于或高于典型值的1.5倍。精度计算公式为： DL(检出限)被定义为纯铁样品的背景浓度值标准差的3倍。保证DL(检测限)是在95%置信概率下计算出来的。当DL 得到改进时将被更新。请与当地的赛默飞世尔科技办事处联系或咨询我们的网站 www.thermo.com/OES。 精密度只是提供准确分析的一个重要部分。还有其他因素包括准确度和校准标样质量。通过对与特定分析任务相关的校准曲线的仔细研究来实现。 碳分析 典型的检出限为0.4ppm(没有 CNO 选项为2ppm)，保证检出限为 1ppm (没有 CNO 选项为5ppm)。 下图显示 CNO选项在C含量低于100ppm 以下的范围，精密度得到的改善： 下面的例子说明工厂校准的准确性： 下表表现出卓越的准确性，残差(测量值和认证浓度的差异)总是小于不确定度U的3倍。 标准 认证值 不确定度 测量值 差值 样品 ppm} {ppm {ppm} ppm JSS 1005 9.6 0.3 8.8 0.8 BS 50E 10 3 6.5 3.5 BS 50C 12 4 6.7 5.3 JSS 1007 23.6 0.3 23.9 0.3 JSS 1001 37.4 0.2 37.4 0 BS LC5 108 6 104 4 BAS 431 190 9 192 2 BS 250 220 10 203 17 BS XAAS 410 11 426 16 BS 233 710 17 723 13 BS 3972 1950 19 1898 52 BS 4971 2510 21 2465 45 氮分析 典型的 DL 是 1.5ppm (没有 CNO 选项为2.7ppm)，保证 DL 为 3ppm (没有 CNO 选项为4.5ppm)。下图的数字显示的精度表明 100ppm以下的精度得到改善。 下面的例子说明工厂校准的准确性。同样地，残差还是小于不确定度的3倍。 标准 认证值 不确定度 测量值 差值 样品 lppmj lppm] Ippm Ippm BS 234 13 2.1 13.2 0.2 BS 50C 19 4 13.2 5.8 BS 250 24 2.1 24.8 0.8 BS XAAS 37 2 38.5 1.5 BS231 45 1.9 41.9 3.1 BS230 48 3 42.6 5.4 BS232 56 3.7 50.9 5.1 BS3972 65 2.2 63.8 1.2 BS2932 80 3 78.0 2.0 BS50E 92 10 89.0 3.0 BS4971 99 5.4 97.6 1.4 BS233 107 4.3 107.6 0.6 氧分析 由于污染，氧是最难分析的元素。典型的 DL是 8ppm (无 CNO 选项为 20ppm)，保证值为25ppm(没有 CNO 选项为 30ppm)。下图所示使用 CNO 选项O 精度得到的改善： 下表是标样的测量数据： 标准 样品 Ippmj ippm] ippm Ippm] BS 230 24 3.1 21.1 2.9 BS 231 38 7.8 34.0 4.0 BS 3972 38 3.6 30.6 7.4 BS 4971 40 4 27.5 12.5 BS XAAS 235 20 176 59 BS50E 239 10 183 56 BS50C 540 15 555 15 BS 250 570 14 551 19 稳定性 在日常分析中仪器的稳定性是极其重要的。一天以上的中期稳定测量表明，测量的标准偏差低于2倍精度的保证值，令人满意。下面的例子是超过24小时的典型稳定性，碳含量为 25ppm，氮含量为21ppm。测量值几乎从来没有超出95%置信区间(划定的红色线)碳为±2.1ppm，氮为±2.4ppm。 Spark-DAT分析氧 CNO 选购项可以结合 Spark-DAT选购项(见应用报告41232“Spark-DAT 选购项-在线单火花采集与处理-ARL 4460 金属分析仪”。钢中氧主要以氧化物(铝，镁，钙，硅...)形式存在。因此，可以通过计算含氧夹杂的个数来确定钢铁样品中的氧含量。例如对于一些轴承钢，氧的燃烧法分析值和 Spark-DAT 测量值之间有着良好的相关性(见下图)。 在这种情况下，样品的制备和降低光谱仪受到的污染的要求大大简化。具有测定比传统方法更低水平氧的潜力。如果您对比此应用报告更低含量氧的分析感兴趣的话，请与当地的热电科技办事处联系。 效益 借助 CNO 选项，并最大限度地利用数字激发和采集技术， ARL 4460 可以满足钢铁市场关于低浓度 CNO 方面的分析要求： 重复性好 分析准确性好 分析时间短 CNO 选购项为更有效地控制钢铁生产提供了一个极好的机会： ● 分析速度比传统的燃烧分析仪快。 节省时间，因为所有的元素，甚至超低C和N，都在一台仪器上分析。 与燃烧分析法相比，降低了必需的投资和运营成本。 朗铎投资控股(北京)有限公司全国统一销售电话400-709-6161全国统一售后电话：400-010-9091地址：北京市朝阳区高碑店乡西店村1106号源创空间大厦F026室电话：010-87729275、010-87729285、18513915614传真：010-87729345邮编：100123网址：www.longduoholdings.com电子邮件：sales@longduoholding.com ·钢 dW： Thermo Fisher Scientific，San Jose， CA USA is ISO Certified.Part of Thermo Fisher Scientific 直读光谱法分析钢中低浓度 C，N 和O 取得了重大进展。减少或控制这些元素以及 P，S 和 H 的浓度，以获得“洁净钢”。因为这些元素或他们的结合物对钢材性能产生很大影响，如强度，成形性，韧性，可焊性，抗疲劳等，例如车身面板，通常C，N 和O 都必须低于 20ppm。