如何测定不锈钢中的碳、硫含量

碳硫锰磷硅五大元素是钢铁中重要的也是基本的元素，五大元素的含量直接影响金属的性能和和牌号，而其中碳、硫是确定钢铁产品规格和质量的重要元素。碳含量高于1.70%以上的叫铸铁，低于1.70%的叫钢。通常把含碳量高于0.60%的钢叫高碳钢，含碳量在0.25%-0.60%之间的钢叫中碳钢，含碳量小于0.25的钢叫低碳钢，含碳量小于0.04%的叫工业纯铁。那么如何测定钢铁中碳量和硫量的呢？首先将试样在高温炉中（如电阻炉、高频炉、电弧炉等）通氧燃烧，生成并逸出CO2和SO2气体，用此法实现碳和硫与金属元素及其化合物的分离，然后测定CO2和SO2的含量，再换算出钢铁中碳和硫的含量。测定方法有：（1）容量法：常用的有气体容量法和非水滴定法，硫量测定常用的有碘量法、酸碱滴定法。特别是气体容量法测碳、碘量法定硫，既快速又准确，是我国碳、硫联合测定常用的方法。不锈钢分析仪的精度，碳量下限为0.050%，硫量下限为0.005%。（2）红外法：用红外法测定碳硫，同样具有准确、快速、灵敏度高的特点，测定所使用的红外仪，自动化程度较高，但价格也高。（3）测定金属中的碳、硫，还有ICP法、X光荧光法、质谱法、色谱法、活化分析法等，有些方法的灵敏度可达10-10%。高速分析的产生和发展与当时的要求和条件相关。在50-60年代，我国提出“工业生产以钢为纲”，炼钢炉前，争分夺秒，要求检测实现高速。当时分析条件，湿法为主，所以钢铁分析为中心的湿法高速化为人们所关注。60年代初的几年中，先后报道了Mn、Si、P三元素分析，仅需45s，S、P二元素分析，仅需25-30s，转炉炼钢炉前五元素分析仅需25-50s，湿法分析成果达到了以秒计时领域。从历史发展来看，高速分析的核心是钢铁中五元素，五元素中重要的是碳和硫的分析。现在高速分析的仪器和方法，虽然涉及各个领域，然而碳和硫的分析仪器销售量、营业额占高速分析仪器70%以上。可以说，高速分析渊源于钢铁五元素分析，特别是碳、硫分析。因此，在注意到其他分析方法高速化的同时，将着重讨论对碳量和硫量测定的理论问题。碳、硫分析的新理论。“新”的含意包括两个方面，首先它在经典的碳硫分析理论基础上有发展。另外，在某些方面对钢铁中碳、硫测定进行了有新意的定量地论述。具体内容包括：（1）CO2的生化与转化；（2）SO2的生成与转化；（3）碳、硫测定的温度；（4）碳酸盐中硫的高速分析新体系；（5）碳硫分析中添加剂的作用原理；（6）电弧炉燃烧的理论问题。