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碳、硫、氧、氮、氢元素对金属影响

在与金属接触的气体中，无论是地球的大气，真空系统的残留气体，或惰性气体中，总是有氢、氧、氮、碳、硫。因此在地球上不可能得到完全不含“气体”元素的金属。随着科学技术的发展，我们可以通过广泛的科学研究进一步探讨和认识气体元素在金属中的行为，已弄清了过去所不知道的固体中气体杂质形成的来源。作为理想的金属晶格而言，氢、氧、氮、碳(硫除外，它不属于间隙相元素)，在达到一定浓度值以前，将仅以间隙溶液形式存在。半径分别接近于0.46、0.7、0.71、0.77(A°)的氢、氧、氮、碳的原子填充到金属晶格的结点中间并不置换金属原子，使晶格对称性稍有扭曲。除间隙固溶体外，气体在金属中还能以剩余相(凝聚相和气态相)形式，围绕位错堆聚的形式以及在内表面上的吸着形式存在。

气体元素能使钢材产生缩孔、气泡、疏松、点状偏析、裂纹等缺陷。缩孔是钢锭冷却收缩时，因无液体补充而在钢锭内部形成的孔洞。钢中气泡是由于钢锭凝固时，碳－氧反应生成的气泡来不及排除就被围在钢锭内部产生的。疏松是一种微小孔洞分布在钢材内部。点状偏析形成的原因是钢件中已凝固或已呈糊状的金属部份，存在气泡或收缩孔隙，这些位置随后为富含低熔点组元和杂质的溶液所填充，就造成了点状偏析，点状偏析严重的钢中气体元素含量往往较高。而裂纹的产生通常是由于钢液凝固过程中发生了夹杂质物的集聚和气体溶解度的降低，并且一般集中在晶粒边界，形成了薄弱环节，以后当热处理或压力加工时产生的应力超过强度时，这种地方容易开裂产生裂纹。钢中气体元素除了与其它各种因素综合作用产生许多缺陷外，其本身还会对钢材性能产生各自独有的影响。

煤炭中碳、硫是衡量煤品质的指标，特别是煤炭中的全硫含量，现在国家对环境保护日益重视，煤中硫的检测也随之更严格，国标《GBT 25214-2010 煤中全硫测定 红外光谱法》使用管式炉红外法测定煤中全硫，使用钢研纳克检测技术股份有限公司的CS-3000G对煤炭中碳硫同时测定。管式炉红外吸收碳硫分析仪CS-3000G可以有效的分析煤炭中的碳硫含量，其分析结果适用于实际生产中的检测。

以单质形态存在的碳称为游离碳。游离碳的多少对碳化硅材料的抗折强度有一定的影响，使用双炉燃烧（高频炉+管式炉）红外吸收碳硫分析仪CS-3000G可以有效的分析碳化硅中的总碳和游离碳含量，其分析结果适用于实际生产中的检测。

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