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极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检测均采用脉冲加热惰性气体熔融热导检测法。脉冲加热惰性气体熔融热导检测法（JISG1228-86, ISO10720:1997）适用于钢铁中全范围氮的测定。

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。

金刚石微粉由于其硬度高、耐磨性好，可广泛用于切削、磨削、钻探等，是研磨抛光硬质合金、陶瓷、宝石、光学玻璃等高硬度材料的理想原料。金刚石微粉的杂质含量，主要来自其细化之前的金刚石原料。杂质含量是测评金刚石微粉的一个重要指标，直接影响后续工程应用中的使用效果。不同的应用领域，对其杂质含量的高低也有所不同，例如将平均粒径小于10μm以下金刚石微粉用于电镀工具、线锯等，其杂质含量高的微粉极易结成坚硬结块，不容易分散开来，严重影响金刚石工具及制品的质量。氮杂质作为人造金刚石的主要结构缺陷，对晶体本身的光学、热学、电学和机械性能有着重要影响

一般认为，氧在人造金刚石中以微量金属氧化物存在或以可替代方式固溶于人造金刚石中。测定人造金刚石中氧和氮的含量对人们了解氧和氮与人造金刚石性能之问的内在关系有重要的现实意义和经济价值。惰气熔融脉冲加热法是目前测定材料中氧和氮常用的一种分析方法。采用脉冲加热惰气熔融-热导法的氧氮氢分析仪ON-3000同时测定金刚石微粉中氧和氮，完***够满足生产需求。

应用领域

炼钢业

氧、氮、氢含量的高低会极大影响钢材的性能。纳克ONH是一台从原料到成品的整个炼钢工业生产过程质量控制的理想分析仪。由于其超高的可靠性，该分析仪可以用在炉前实验室。

飞机制造业

为确保飞机制造业中零部件质量的高可靠性及高度一致性，需要准确的分析仪器，来分析零部件中的氧、氮、氢的含量。纳克ONH的开发旨在满足飞机制造业中的高要求。它的精度和重复性满足生产这些零部件的要求。