10. 硫
硫在鋼中被視為雜質(zhì)還是被視為所需元素取決于相關(guān)用途。在接受焊接的低合金鋼中,硫被歸類為雜質(zhì),其含量必須保持在0.05%以下。當(dāng)硫含量高于0.05%時(shí),鋼會(huì)變脆,焊接完整性會(huì)受損。然而,易切削鋼中會(huì)特意添加含量為0.10%至0.30%的硫,以改善機(jī)械加工性。
硫的原子質(zhì)量相對(duì)較低,因此盡管XRF可檢測出硫,但難以達(dá)到檢測鋼所需的超低檢出限。LIBS根本無法檢測出硫。火花OES同樣是唯一能夠以所需精度可靠地分析金屬中硫含量的技術(shù)。
三、投資火花OES以實(shí)現(xiàn)未來靈活性
除上文討論的元素之外,火花OES還是唯一一種擅長檢測其他更稀有元素的技術(shù)。下文簡要介紹可能會(huì)越來越多地在金屬合金中使用的七種元素。
鈦
鈦是一種極其耐用的輕金屬,比標(biāo)準(zhǔn)低碳鋼更堅(jiān)固,但重量只有低碳鋼的55%。由于鈦具有較高的生物相容性,其已被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)療器械中,但預(yù)計(jì)鈦將更普遍地用于車輛和飛機(jī),以滿足減輕重量從而提高效率的需要。
釩
在使用碳當(dāng)量計(jì)算法時(shí),可能已開始查看釩,因?yàn)殁C是一種變質(zhì)元素。釩也被用作鈦合金中的穩(wěn)定劑,并與鋁和鈦混合,形成一種用于噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的超強(qiáng)合金。釩鋼非常堅(jiān)韌,而釩合金用于制造核反應(yīng)堆。
鉬
此種銀白色的硬金屬有許多用途;鉬被添加至鈷合金中以增強(qiáng)強(qiáng)度,其還可被添加至鈦合金中作為穩(wěn)定劑。鉬是雙相鋼中的四種合金元素之一,用于碳當(dāng)量計(jì)算法。鉻鉬合金鋼具有優(yōu)異的耐腐蝕性和抗拉強(qiáng)度,因此可用于建筑和汽車應(yīng)用領(lǐng)域。
火花OES是唯一擅長檢測其他如稀有元素是否存在的技術(shù)。
鈮
由于鈮的表面會(huì)形成一層保護(hù)性氧化物,因此鈮天然地極其耐腐蝕。鈮可提高不銹鋼合金的強(qiáng)度,用于噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭和管道。鈮還具有超導(dǎo)特性,越來越多地應(yīng)用于粒子加速器和磁共振掃描儀中。
鉭
鉭與鈮一樣具有極高的天然耐腐蝕性,這要?dú)w功于其表面易于形成的一種堅(jiān)固的氧化物。正是由于此種高度絕緣的氧化物,鉭廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備,尤其是手機(jī)。鉭也能生產(chǎn)用于超音速飛機(jī)的異常堅(jiān)固的合金。
鉿
此種高熔點(diǎn)金屬在高溫應(yīng)用領(lǐng)域中有多種用途。鉿的抗腐蝕能力和吸收中子的能力使其廣泛應(yīng)用于核反應(yīng)堆。將鉿用于“高溫合金”中有助于提高后者的高溫使用性能,因此鉿用于噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片。
鎢
在所有金屬中,鎢的熔點(diǎn)最高,鎢在過去一直被用于燈絲。如今,鎢合金被用于高溫應(yīng)用領(lǐng)域,包括電弧焊和熔爐。由于碳化鎢具有極高的硬度,因此許多切削工具均由碳化鎢制成,并且碳化鎢的新應(yīng)用領(lǐng)域正在開發(fā)中,例如牙鉆。
可使用OES光譜儀分析所有上述元素。隨著材料規(guī)格和應(yīng)用發(fā)生變化,需要確保所選擇的分析儀具有較寬的波長范圍,以便涵蓋目前和將來需要分析的所有元素。