在鋼鐵冶煉領(lǐng)域，碳和硫兩種元素如同隱藏在材料中的“密碼”，深刻影響著材料的性能與質(zhì)量。碳硫儀作為解讀這些密碼的關(guān)鍵工具，憑借其高精度、高效率的檢測能力，成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和科研活動(dòng)中不可或缺的儀器。在鋼材的成分構(gòu)成中，碳和硫元素扮演著極為關(guān)鍵的角色，它們對鋼材質(zhì)量有著直接且顯著的影響，同時(shí)也決定了高碳鋼與低碳鋼不同的使用環(huán)境。
碳是鋼材的主要強(qiáng)化元素。當(dāng)碳含量增加時(shí)，鋼材的硬度和強(qiáng)度會(huì)顯著提升，這使得高碳鋼具備出色的承載能力和抗磨損性能，常被用于制造切削工具和耐磨部件，像錘子、鉆頭等。然而，碳含量并非越高越好，隨著其增加，鋼材的韌性和塑性會(huì)逐漸降低，焊接性能和耐腐蝕性能也會(huì)變差。所以，低碳鋼因具有良好的韌性和焊接性，在建筑結(jié)構(gòu)和機(jī)械零件等對韌性要求較高的領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，例如汽車駕駛室、發(fā)電機(jī)罩等深沖產(chǎn)品，它能輕松接受鍛造、焊接和切割等各種加工操作。不過，低碳鋼強(qiáng)度相對較低，這在一定程度上限制了其使用范圍。
硫元素對鋼材質(zhì)量則有著負(fù)面影響，被視為有害元素。硫在鋼材中會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的偏析作用，降低鋼材的機(jī)械性能和焊接性能。尤其在高溫環(huán)境下，硫會(huì)引發(fā)“熱脆”現(xiàn)象，導(dǎo)致鋼材在高溫時(shí)極易產(chǎn)生裂紋，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命。因此，嚴(yán)格控制鋼材中的硫含量是保證鋼材質(zhì)量的關(guān)鍵舉措。
現(xiàn)代碳硫儀技術(shù)不斷融合創(chuàng)新，以高頻紅外碳硫儀為例，它結(jié)合了高頻感應(yīng)爐和紅外檢測技術(shù)的優(yōu)勢。高頻感應(yīng)爐能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)控溫，使樣品在富氧氣氛中充分燃燒，確保碳和硫元素完全轉(zhuǎn)化為氣體；紅外檢測系統(tǒng)則利用氣體分子在紅外光波段的選擇性吸收譜圖，實(shí)現(xiàn)高精度的定量分析。這種技術(shù)組合使得高頻紅外碳硫儀具有測量范圍廣、精度高、分析速度快等優(yōu)點(diǎn)，能夠同時(shí)測定樣品中的碳和硫含量，其碳含量檢測范圍一般在0.0001% - 6%，硫含量檢測范圍在0.0001% - 4%。
基于碳含量不同形成的高碳鋼和低碳鋼，其使用環(huán)境存在明顯差異。低碳鋼憑借良好的韌性和焊接性，適用于未經(jīng)熱處理的工程結(jié)構(gòu)件和需耐磨的機(jī)械零件。而高碳鋼因高硬度和強(qiáng)度，被稱為工具鋼，廣泛用于制造各類切削工具。但高碳鋼焊接性能差，易產(chǎn)生熱裂紋，在需要焊接的場合需謹(jǐn)慎選用。了解碳硫元素特性以及高低碳鋼的使用環(huán)境，對合理選材和保證工程質(zhì)量至關(guān)重要。
碳硫儀能夠準(zhǔn)確檢測鑄鐵、合金中的碳硫含量，幫助鑄造企業(yè)控制原材料質(zhì)量，優(yōu)化鑄造工藝參數(shù)，確保鑄件質(zhì)量穩(wěn)定。通過精確控制碳和硫的含量，可以獲得理想的效果和力學(xué)性能，提高鑄件的使用壽命和可靠性。