红外吸收法测量钢铁中碳硫元素含量

碳元素、硫元素是确定钢铁产品规格和质量的重要因素，钢铁中碳硫含量的检测—碳硫分析仪，是企业理化分析室中一种常用计量分析仪器，用于对金属和非金属材料中碳和硫元素含量的定量分析，可方便快捷的进行原料验收、炉前分析、成品检验等阶段的分析测试。因此，它广泛应用于钢铁、铸铁、难熔金属、碳化物、玻璃、陶瓷、环保、质检等行业。所以，碳、硫含量对钢铁的性能影响是非常大的，钢铁产品的碳硫分析具有重要意义。

小知识：碳、硫元素含量对钢铁性能的影响

碳是仅次于铁的主要元素，它直接影响钢材的强度、塑性、韧性和焊接性能等。当钢中含碳量在0.8%以下时，随着含碳量的增加，钢材的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低；但当含碳量在1.0%以上时，随着含碳量的增加，钢材的强度反而下降。

硫来源于炼钢的矿石与燃料焦炭。它是钢中的一种有害元素。硫元素以硫化铁（FeS）的形态存在于钢中，FeS和Fe形成低熔点（985℃）化合物。钢材的热加工温度一般在1150-1200℃以上，所以当钢材热加工时，由于FeS 化合物的过早熔化而导致工件开裂，这种现象称为“热脆”。进而降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。此外，硫对焊接性能也有不利的影响，它还会降低钢的耐腐蚀性。因此，不同等级的钢材料对硫元素具有相应的含量要求，如高级优质钢：S<0.02%-0.03%；优质钢：S<0.03%-0.045%;普通钢：S<0.055%-0.7%以下。

德国Eltra（埃尔特）专注于元素分析30多年，从最初的碳硫分析仪，扩展到氧氮氢分析仪、热重分析仪的研究制造，Eltra已经成为元素分析领域的佼佼者，其产品广泛应用于钢铁、采矿、汽车、航空、煤炭、建筑材料及高校、研究机构。

在许多无机固体材料中，碳和硫分的测量都是十分重要的。铜，铁，钛等纯金属样品和合金类（钢铁，黄铜）样品，玻璃，陶瓷及煤渣样品的表征根据于碳和硫分的测量，同时表现出不同的物性。例如铁就会因为碳含量增大而变得更脆更缺乏弹性。准确且可靠的元素分析对于天然材料（矿石，石灰石，泥土等）的质控而言也是十分重要的。

ELEMENTRAC CS-i配备有强劲的高频感应炉和红外检测器，可快速，简单，可靠地测量各种固体材料中含量在0.6ppm到100%的碳和硫分。ELEMNETRAC CS-i分析仪通过分析感应炉中的样品燃烧后产生的气体产物CO2和SO2，可以测量无机样品中的碳/硫含量。超过2000度的炉温可以彻底分解样品，在很宽广的含量范围内都可获得可靠和准确的分析。ELEMENTRAC CS-i不仅满足还超越了碳硫测试的常用规格标准，比如ASTM E1019，DIN EN，ISO15350。

典型样品材料

钢，铁，铸铁，铜，钛、合金，陶瓷，碳化物，土壤等。

ELEMENTRAC ^@ CS-i：分析精度高 操作简单

ELEMNETRAC CS-i分析仪的操作十分直接明了，只需要几步。C/S元素分析典型的样品的用量大致介于50-1000mg之间，针对高含量的碳硫，不仅能分析碳化硅中的29%碳，还能分析硫化锌中的32.9%硫；针对低含量的碳硫，还可以分析超低含量在2.69ppm硫和10ppm碳。

在ELEMENTRAC CS-i的燃烧之前，可采用多种方法从样品源中提取样本。ISO标准如DIN EN ISO 14284（钢铁和铁的取样）可作为取样参考。

第一步：将样品信息输入ELEMENTS软件

将样品ID输入软件，样品的重量（参看第二步）可以自动传入电脑。

第二步：称量和添加助熔剂

C/S分析中样品的添加量一般在50mg-1000mg之间。样品在陶瓷坩埚当中称量，之后加入助熔剂（如钨粒)。样品的几何形态（线状，粉末，针状等等）不会对测量结果有影响。

第三步：分析

陶瓷坩埚置于坩埚托架之上，通过ELEMENTS软件来点击开始分析。软件会控制之后的所有步骤比如燃烧和计算。

第四步：数据的输出和转换

在分析开始之后的45-60秒，C/S的测量结果可以直接生成报告或通过LIMS保存。

新：Elements分析软件

适配Windows操作系统的Elements分析软件是ELEMENTRAC CS-i元素分析仪很重要组成部分。

主视窗（分析和结果）是日常工作所要求的所有功能的起始点，操作方便简单。从这个窗口，可以分组样品和导出测试的样品结果，或编录和测试新的样品。用户也可调用多种的附属功能，比如方法设定，校正，诊断或者查看仪器状态。

ELEMENTS的功能

▪ 综合报告功能

▪ 实验室管理系统

▪ 诊断状态窗口

▪ 检测结果筛选

▪ 用户权限设定

▪ 漏气检查