日立直讀光譜儀是滿足低合金鋼規(guī)范要求的很好選擇！

      一、

         處理低合金鋼時(shí)，制造公司有責(zé)任100%確保材料供應(yīng)商證書上提供的化學(xué)性質(zhì)準(zhǔn)確無(wú)誤，然后再將材料引入其工藝。這旨在避免召回產(chǎn)品，或者避免可能導(dǎo)致人身傷害甚至死亡的故障等更為糟糕情況的發(fā)生，由此制造商需承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任。這類后果極為嚴(yán)重，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，可能會(huì)對(duì)公司的聲譽(yù)造成毀滅性的影響。

一、何為低合金鋼？

低合金鋼（LAS），有時(shí)也稱為高強(qiáng)度合金鋼（HSAL）或微合金鋼，是一種因添加特性而使鋼比普通碳鋼更具彈性的合金。從技術(shù)角度來(lái)看，“低合金鋼”是指含有約1%—5%合金添加元素的鋼。與傳統(tǒng)的碳鋼一樣，大多數(shù)低合金鋼由碳和鐵組成，兩者的不同之處在于在合金混合物中添加了額外金屬元素來(lái)提高其結(jié)構(gòu)和機(jī)械特性。這旨在獲取所需的強(qiáng)度、韌性、成形性、焊接性和耐腐蝕性。

二、低合金鋼的性能和用途

根據(jù)所需的金屬特性，這些其他合金元素可包括銅、鎳、鈮、鉻、硫、硼、磷、鈦，或添加到鋼中以使鋼能經(jīng)受住其所處苛刻條件的其他各類金屬。HSAL和LAS鋼有多種用途，例如，建筑結(jié)構(gòu)、大型管道系統(tǒng)、橋梁、鐵路、駁船、農(nóng)業(yè)機(jī)械、卡車、起重機(jī)、工業(yè)設(shè)備、汽車、軍事和航空航天等機(jī)械部件和零件需要設(shè)計(jì)成能承受大量壓力、溫度變化或應(yīng)力的應(yīng)用。這些鋼材的設(shè)計(jì)是為了滿足特定的機(jī)械性能，而非滿足特定的化學(xué)濃度。此外，值得注意的是，低合金鋼通常也含有低含量的碳（0.05至- 0.25%C）。

三、生產(chǎn)可靠性

當(dāng)需要100%確定性時(shí)，應(yīng)選擇日立便攜式或臺(tái)式火花直讀光譜儀（OES）。ASTM國(guó)際編寫了一種稱為“ASTM E415-17”的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法，此法可通過(guò)火花原子發(fā)射光譜分析碳鋼和低合金鋼。OES火花模式的工作效率**，因?yàn)樵谶@個(gè)過(guò)程中引入了氬氣，使得碳、氮、硼、磷和硫的測(cè)量成為可能。出于以下兩個(gè)原因，必須使用氬氣：

1.避免等離子體激發(fā)期間氧化

2.為紫外線范圍內(nèi)的波長(zhǎng)創(chuàng)造潔凈度（用于碳、氮、硼、磷和其他元素）。氬氣對(duì)于這些譜線呈透明，而空氣會(huì)吸收波長(zhǎng)200nm以下的譜線。

四、低合金鋼的焊接性

低合金鋼的另一情況是：通過(guò)增加合金含量，這些鋼材變得更難焊接。為確保正確焊接合金，了解成分和材料類型變得至關(guān)重要，這需要采取足夠的預(yù)防措施和控制手段，以避免可能導(dǎo)致裂紋或失效的缺陷。這是因?yàn)檩^低的碳含量會(huì)導(dǎo)致對(duì)氫元素的敏感性較低，從而導(dǎo)致一種稱為冷裂的情況。

另外，低合金鋼也可增加焊后熱處理（PWHT）的需求。這可減少并重新分布通過(guò)焊接引入的材料中的殘余應(yīng)力，其中，由于組成成分會(huì)顯著影響焊接性，因此殘余應(yīng)力可能導(dǎo)致脆性斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。盡管HSLA鋼具有較高的強(qiáng)度，但與傳統(tǒng)鋼相比，它可以在較低的預(yù)熱下焊接。

通常，當(dāng)將合金加入鋼材中時(shí)，確定焊接性的碳當(dāng)量變得十分重要。這一點(diǎn)在受到行業(yè)法規(guī)嚴(yán)格控制的石油和天然氣等行業(yè)中尤為重要。碳當(dāng)量通過(guò)轉(zhuǎn)換合金元素的百分比予以表示。這也是因?yàn)殍F碳的焊接性比鐵合金更容易理解；一些低合金鋼和碳鋼只能通過(guò)碳含量予以區(qū)分。具有許多碳當(dāng)量方程。以下是最常見(jiàn)的碳當(dāng)量方程示例：

· 碳當(dāng)量：CE=(%C)+((%Mn)/6)+(((%Cr)+(%Mo)+(%V))/5)+(((%Cu)+(%Ni))/15)

· 碳當(dāng)量：CEM=(%C)+((%Si)/25)+(((%Mn)+(%Cu))/20)+(((%Cr)+(%V))/10)+((%Mo)/15)+((%Ni)/40)

· 碳當(dāng)量：CET =(%C)+(((%Mn)+(%Mo))/10)+(((%Cr)+(%Cu))/20)+((%Ni)/40)

· 碳當(dāng)量：CEV=(%C)+((%Mn)/6)+(((%Cu)+(%Ni))/15)+(((%Cr)+(%Mo)+(%V))/5)

· 碳當(dāng)量：PCM=(%C)+((%Si)/30)+(((%Cr)+(%Cu)+(%Cr))/20)+((%Ni)/60)+((%Mo)/15)+((%V)/10)+((%B)*5)

日立分析儀器的OES儀器預(yù)裝了碳當(dāng)量以及一個(gè)大規(guī)模的牌號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)，可輕松地鑒定合金或牌號(hào)。

五、OES為何是降低高合金鋼風(fēng)險(xiǎn)的很好技術(shù)

元素分析技術(shù)有幾種類型。盡管諸如硼、磷和硫等輕元素在鋼產(chǎn)品中至關(guān)重要，但X射線熒光（XRF）并非總能夠準(zhǔn)確測(cè)量低ppm含量的磷和硫，也不能測(cè)量硼和碳。

我們開(kāi)始看到手持式激光誘導(dǎo)擊穿光譜（LIBS）光譜儀進(jìn)行碳分析，但它們尚未完全準(zhǔn)備好取代OES，因?yàn)樗鼈兊木窒扌栽谟跈z出限（LOD）差以及對(duì)除碳以外輕元素的微量元素和殘余元素的識(shí)別。

OES仍然是低合金鋼分析的很好的選擇，原因在于它能夠提供100%化學(xué)成分，同時(shí)檢測(cè)微量元素和殘余元素的檢出限極低。另外，它還可以檢測(cè)輕元素（如碳、氮、磷和硼），最 高可精 確至ppm水平。