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應(yīng)用案例 | 使用元素分析儀測(cè)試金屬中的氫含量

來源:廣州領(lǐng)拓儀器科技有限公司   2024年03月06日 16:10  

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元素分析儀測(cè)試

金屬中的氫含量




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近年來在汽車制造、航空及宇航工業(yè)上所使用的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼, 在低于斷裂強(qiáng)度拉伸應(yīng)力的持續(xù)作用下,材料經(jīng)過一段時(shí)期后會(huì)突然脆斷,稱為滯后破壞。研究表明這是由于金屬中低含量的氫所引起的, 類似現(xiàn)象在鈦合金、鋁合金、甚至鎳基高溫合金中也有發(fā)生。因此有必要對(duì)金屬的氫脆問題進(jìn)行深入的研究及預(yù)防。


氫脆是指金屬材料在冶煉、加工、熱處理、酸洗和電鍍等過程中,或在含氫介質(zhì)中長(zhǎng)期使用時(shí),材料由于吸氫或氫滲而造成機(jī)械性能嚴(yán)重退化,發(fā)生脆斷的現(xiàn)象。


利用元素分析儀直接檢測(cè)材料中的氫元素含量是分析氫脆的一種方法。



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樣品準(zhǔn)備

Sample Preparation


01


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  1. 將樣品切割或粉粹成1g大小左右的顆粒,該樣品為高輕度不銹鋼。

  2. 清除樣品表面的污染。


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儀器設(shè)備    

Instrument


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ELEMENTRAC ONH系列采用惰性氣體熔融技術(shù),將樣品在脈沖爐中加熱超過3000℃,用紅外吸收法測(cè)定氧含量,熱導(dǎo)法測(cè)定氮和氫含量。

ELEMENTRAC ONH系列可以單獨(dú)測(cè)定無機(jī)樣品中的氧(O)、氮(N)、氫(H),或者氧氫(OH)、氧氮(ON)、 ONH(氧氮?dú)?任意組合。對(duì)無機(jī)樣品中的氧、氮、氫元素進(jìn)行精確可靠的分析。


ELEMENTRAC ONH分析儀具有以下優(yōu)勢(shì):

(1)封閉氣體系統(tǒng)降低載氣消耗,同時(shí)提供高靈敏度

(2)可使用更為經(jīng)濟(jì)的氬氣作為載氣

(3)分析時(shí)間短

(4)可搭配自動(dòng)進(jìn)樣器和自動(dòng)清掃除塵功能

(5)不需要折疊鎳囊

(6)直接分析樣品量高達(dá)2000mg

(7)維護(hù)保養(yǎng)方便以及低損耗



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試驗(yàn)原理

Test Principle


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  1.  樣品中的氧氮?dú)渫ㄟ^高溫加熱被釋放出來。氧轉(zhuǎn)化為 CO,催化劑將 CO 氧化成CO2。紅外檢測(cè)池用于檢測(cè)出CO2 的含量, N和H的含量則通過熱導(dǎo)池測(cè)出。


  2. 分析過程中的化學(xué)反應(yīng):

    (1)OH 模式:

    a) N2 作載氣, 樣品釋放出CO, CO2, N2 和H2

    b) CO 被催化氧化為CO2

    c) CO2 在紅外池中檢測(cè)

    d) CO2 檢測(cè)完之后,被補(bǔ)集器除去,只留下H2 和載氣N2

    e) H在熱導(dǎo)池中檢測(cè)


    (2) ON 模式:

    a) He 或Ar 作為載氣, 樣品釋放出CO, CO2, N2 和H2

    b) 在催化爐中, CO 氧化為CO2, H2 氧化為H2O。水通過水補(bǔ)集器被除去

    c) CO2 在紅外池中檢測(cè)

    d) CO2 檢測(cè)完之后,被補(bǔ)集器除去,只留下N2 和載氣(He 或Ar)

    e) N2 在熱導(dǎo)池中檢測(cè)




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實(shí)驗(yàn)步驟

Procedure


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2.輸入樣品重量



1.稱量樣品


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4.把坩堝放在下電極上



3.將樣品放入進(jìn)樣口


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6.分析結(jié)果視圖



5.點(diǎn)擊開始測(cè)試


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檢測(cè)結(jié)果

Test Result


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結(jié)論

Conclusion


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ELEMENTRAC ONH系列元素分析儀可快速準(zhǔn)確檢測(cè)出材料中氫元素的含量,檢測(cè)極限高至0.1ppm,可為客戶提供產(chǎn)生氫脆成因的有效分析手段。





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