Ванадиево-азотистый сплав — это новый тип легирующего материала, используемый в производстве микролегированных сталей, который позволяет эффективно снизить производственные затраты за счет замены феррованадия. Добавление нитрида ванадия в сталь улучшает ее комплексные механические свойства, такие как прочность, ударная вязкость, пластичность и устойчивость к термической усталости, а также обеспечивает хорошую свариваемость стали. Поэтому точное определение содержания азота имеет большое значение для применения ванадиево-азотистых сплавов на производственных площадках.
1. Подготовка образца
Отбор и подготовка проб осуществляются в соответствии с «Отбором и подготовкой проб для химического анализа ферросплавов» (Великобритания/T 4010-2015). Размер частиц пробы должен быть менее 0,125 мм (120 меш).
Взвесьте образец необходимой массы и поместите его в никелевую или оловянную капсулу. Плотно зажмите и запечатайте отверстие капсулы тонкогубцами, чтобы предотвратить проливание образца. Затем осторожно сожмите капсулу к дну, чтобы выпустить воздух, при этом удерживая капсулу в плоском положении. Слегка загните запечатанный конец капсулы внутрь тонкогубцами, увеличивая количество сгибов до самого дна капсулы. Это необходимо для уменьшения объема капсулы, облегчения беспрепятственной загрузки в порт для образца прибора и предотвращения застревания.
2. Испытательное оборудование и реагенты
Испытательное оборудование: анализатор кислорода, азота и водорода ПЕНИ‑X2 ОНХ, электронные весы (чувствительность 0,0001 г), графитовый тигель, никелевая капсула, оловянная капсула, никелевая корзина, гранулы олова.
Реагенты для испытаний: поглотитель CO₂, безводный перхлорат магния, оксид меди, медная проволока, кварцевая вата, силиконовая смазка.
3 Принцип измерения
Метод импульсного нагрева с использованием инертного газа и термопроводности подходит для определения содержания азота в стали и железе в полном диапазоне. Анализатор кислорода, азота и водорода EMGA-830 позволяет быстро определять содержание O, N и H в образцах стали, железа и сплавов и одновременно выдавать результаты без отдельных измерений.
Кислород и азот в образце извлекаются методом высокотемпературного плавления в защитной среде инертного газа. Между верхним и нижним электродами импульсной электродной печи подается низкое напряжение и высокий ток, нагревая образец в графитовом тигле. Кислород в образце реагирует с углеродом в графитовом тигле, образуя CO. В зависимости от концентрации кислород определяется как CO или CO₂ (CO окисляется до CO₂ высокотемпературным окислителем на основе оксида меди) с помощью недисперсионного инфракрасного детектора (НДИР). Азот в образце определяется с помощью детектора теплопроводности (ТКБ).
Обнаруженный газ преобразуется в сигнал, соответствующий его концентрации. Окончательный результат измерения получается путем выпрямления, фильтрации, усиления и интегрального вычисления сигнала.
