碳、硫、氧、氮、氢对钢铁的影响
碳 （c）。
在钢中，碳是仅次于铁的主要元素，直接影响钢的强度、塑性、韧性和焊接性能。 当钢中的碳含量为0时当低于8%时，随着含碳量的增加，钢的强度和硬度增加，而塑性和韧性降低; 但是当碳含量为 1 时当它高于0%时，钢的强度随着含碳量的增加而降低。 随着含碳量的增加，钢的可焊性变差（含碳量大于0）。3%钢，可焊性明显降低），冷脆性和老化敏感性增加，耐大气腐蚀性能降低。从含碳量为4-5%的生铁到含碳量为ppm的不锈钢。 碳的含量不仅影响铁的质地，还影响铁的材料性能。 例如，磁性、硬度和弹性。 例如，铸铁（2-4%c）易碎但具有延展性，而工具钢（0.4%-1.7%）是有弹性和韧性的，碳钢（<0.4% c） 延展性，对板材、钢管和钢梁非常有用。碳可以以不同的形式存在于铁基质中。 与其他元素结合形成碳化物，溶于铁基体或所谓的元素碳元素。
硫。
硫主要来自炼钢的原料，在炼钢时难以去除。 硫以硫化物夹杂物的形式存在于钢中，对钢的塑性、韧性、焊接性能、厚度方向性能、疲劳性能和耐腐蚀性有不利影响。 其中，危害最大的是与铁形成FES，导致钢在800 1200时变脆易开裂，即生成'热脆性'。但硫也可以用作无屑元素，以提高钢的可加工性。
氧气 （O）。
氧是一种有害的杂质元素，钢中的氧以化学合成和游离态的形式存在，游离形式相对较小，钢中的氧几乎全部以氧化物的形式存在，钢中各种氧化物的总量随着氧含量的增加而增加， 而这些氧化物杂质对钢的力学性能有不利影响。随着钢中氧含量的增加，钢的塑性和冲击韧性降低，钢的耐腐蚀性和耐磨性因氧化物夹杂物而降低，冷冲压、锻造和切削加工性能较差。
氮 （n）。
钢中的一部分氮以氮化物的形式存在，另一部分以氮原子的形式固体溶解在钢中，只有在极少数情况下，氮才会以分子的形式混合在气泡中或吸附在钢表面。 随着氮含量的增加，钢的强度可以明显提高，塑性和韧性会降低，可焊性会变差，冷脆性会增加。 同时增加老化倾向和冷脆热脆，损害钢的焊接性能和冷弯性能。 因此，应尽量减少和限制钢中的氮含量。 氮气还可以与其他一些元素结合减少其不利影响，改善钢的性能，并可用作低合金钢的合金元素。
氢气 （h）。
钢中的氢以氢原子的形式存在，**存在于炉气中水蒸气的分压中。 在高温下，两个氢原子很容易形成一个氢分子并被释放出来。 像氧气和氮气一样，气体元素在固体钢中的溶解度很小，它们在高温下溶解到钢水中，并在冷却时积聚在组织中形成高压细孔，使钢的塑性、韧性和疲劳强度急剧降低，严重时会引起裂纹和脆性， 这些都是必须严格控制的有害元素。
二、碳硫成分检测原理与方法
测量钢中碳和硫的方法很常见火花直接发射光谱仪、ICP-OES法和红外碳硫分析仪测试方法等一会。 火花发射光谱法要求样品表面清洁光滑，ICP-OES方法对样品形状没有具体要求，但需要样品溶液在液体中，并且还考虑了样品溶液的空白值。
与上述两种方法相比，高频红外碳硫分析法对样品的要求会更加宽松。 它只需要干净并适合注射体积的大小。
分析方法的原理是将样品在纯氧气氛中熔化，使硫元素转化为二氧化硫，碳元素转化为一氧化碳和二氧化碳混合物。 经除尘装置和除水装置净化后，气体进入二氧化硫检测罐对硫进行测量。 此后，一氧化碳氧化成二氧化碳; 二氧化硫被氧化成三氧化硫。 然后通过脱硫剂将碳引入二氧化碳检测罐以测量碳。 在此过程中，样品可以直接进样，对样品的表面光洁度没有具体要求。 具有操作过程方便、分析结果准确等特点。
使用高频红外碳硫分析对钢中的碳和硫的分析过程如下：在样品制备阶段，我们需要将要切割的样品加工成粉末状或小块状，以确保样品体积可以完全放入坩埚中。 样品处理完成后，在天平上称量待分析的样品。 然后将助溶剂添加到坩埚中，使用坩埚使样品在载气为纯氧的状态下完全熔化，释放碳和硫。 最后，将坩埚放在仪器的坩埚支架上，进行自动分析，通过仪器配套软件的操作获得分析结果。
氧、氮、氢成分检测的原理和方法
钢铁材料中的氧、氮、氢元素是以惰性气体熔炼法（红外吸收导热法）和质谱法等方法为基础的。 质谱法是测定钢液材料在高温下熔化后的氧、氮和氢含量。 该技术相对较新。
钢中氧、氮、氢的主流检测方法仍在使用惰性气体熔炼法对样品进行分析。 该方法的分析原理是样品中的氧、氮、氢元素在惰性气体条件下通过高温加热释放出来。 氧气转化为 CO 和 CO2 的混合物，催化剂将 CO 氧化成 CO2。 通过测量红外检测池中的CO2含量来计算氧含量，并通过热导检测器以N2和H2的形式测量N和H水平。
使用惰性气体熔融法分析钢样，一台氧、氮、氢分析仪可以兼容各种形状的样品，如小块、碎屑和粉末。 对于分析，您只需要将样品重量导入仪器软件，然后将样品放入仪器入口，样品就会在仪器中自动分析，分析结果将通过仪器软件自动显示。
*：Linktour Labs。