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气体元素对金属材料性能的影响你了解吗?

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浏览:- 发布日期:2020-02-18 16:39:03【

金属材料中的的气体元素通常指氧、氮、氢三种元素,因为他们在常温常压下处于气态,在材料中以溶液或夹杂物的形式存在;另外,由于碳、硫的分析原理与检测方法同氧、氮、氢相近,习惯上也将其纳入气体元素

一、金属材料中氢

氢在金属中属于有害元素,一定浓度的氢是引起金属脆性的主要原因,随着充氢时间增长,氢含量增加,脆性也随之增加,当氢含量足够高时,氢都能使钛、锆等金属变脆。氢使金属产生脆裂是所确定的,但随着金属性能不同,脆裂情况也不同,比如说钢中氢含量达到1ppm,铝中氢含量达到0.1ppm,钛及钛合金中氢达150ppm,都能使材料产生脆裂。

二、金属材料中氧          

氧在金属中主要形成氧化物,能降低钢的塑性,影响钢的强度,氧在钢中的作用通过夹杂物的形状、大小、数量表现出来,氧化夹杂物还对钢的疲劳性能产生重大影响,较大的夹杂物能显著降低轴承寿命,较多的夹杂物降低弯曲疲劳的寿命,钢中大氧除了极少情况外,基本都是有害的;氧在有色金属材料中的存在复杂多变,影响各异,例如钛具有良好的吸气性能,常被作为吸气剂,又具有小的密度和耐腐蚀性,其氧化层具有特殊性质,故氧含量通常作为监控指标。

三、金属中氮

金属中氮有时可作为合金元素能稳定钢中的奥氏体,绝大多数的氮是以氮化物的形式存在,少量的氮以固溶体的形式存在,大多数金属元素加入特种钢中均能形成氮化物,这些元素包括B、Al、Cr、Mo、Ti、W、Nb、Ta、Zr等,钢中可形成几十种氮化物。但是钢中氮含量过高,将导致钢的宏观组织疏松,形成气泡,韧性下降,硬度增加,在不锈钢中,过量的氮将引起晶间腐蚀。合理的加入一些氮,能细化钢的晶粒,提高强度和硬度。

四、金属中碳和硫

碳是钢铁中的重要成分,碳含量的高低可区分是钢还是铁,钢铁中碳以化合碳和合金元素的形式存在,对钢铁性能起决定性作用,当碳含量增加时,材料的强度和硬度随之增加,塑性和延展性下降,反之,碳含量降低,韧性则增强。

硫在钢中是有害元素,可使钢产生热脆、裂缝,降低机械性能,影响钢的使用寿命。

所以,金属材料中气体元素的检测也尤为重要,其严重影响材料的各项性能。国检检测在国内金属检测领域具有较大影响力,拥有先进的设备和专业的人才,通过各领域的资质认可,可开展金属材料中气体元素的检测分析,能给您提供优质的服务。


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