下一个钢板切割工件：宝钢的模具钢零割系统简介。

第一章碳板切割中常见元素的存在状态及其分解 本书主要是研究碳板切割中各种元素的化学分析方法。因此苜先了解碳板切割中常见元素的存在状态及其影响，不仅对把握分析对象、明确检验目的有益，而且对研究和选定测定方法、选抒适宜的溶剂、确保试样分解完全也是有帮助的。 第一节碳板切割中常见元素的存在状态 本书除了阐明元素在碳板切割屮的存在形式、对碳板切割的性能影响、通常在碳板切割中的含量以及它们的化学稳定性外，还对各元素在化学分析中容易产生的影响作简要的叙述。当然，这里所指的影响一般不包括对测定方法本身主反应的化学干扰。 由于碳、氮这两种元索在碳板切割中形成多种相应的化合物，情况比较复杂，将在第二节中叙述。 -、硅 硅在碳板切割中主要以固溶体状态存在，其形式为FeuSi、FeSi或更兌杂的化合物FeMnSi,也有少部分硅酸盐状态的夹杂物，在高碳砷碳板切割中可能有少量SiC形成。 硅和氧的亲和力仅次于铝和钛，而强于锰、铬和钒。所以在炼碳板切割过程中，硅用作还原剂和脱氧剂。硅还能增强碳板切割的抗张力、弹性、耐酸性和耐热性，又能增大碳板切割的电阻系数。故碳板切割中含硅量一般不小于0.10涔，作为一种合金元尜来考虑，一般不低于0.40%,而硅碳板切割中含硅量可高达4%以上。 硅只能与鉍氟酸作用，与其他矿酸不起作月j,但能溶T•强碱的溶液中。碳板切割中大多数的硅化物是能够溶丁酸的，但如遇有周期表中IV、V、VI副族和部分过渡元素的难溶硅化物时，则只有用HN03-HF或HsS04-H3P04混合酸才能分解。 硅对化学分析的影响，主要表现为当碳板切割中硅含景较高时在溶样过程中产生SiOa沉淀。其消除方法有两种:一是加氢氟酸成SiF4气体逸掉;二是3烟脱水后成SiOa沉淀滤除。 二、锰 锰在碳板切割中主要成MnS状态存在，当生成MnS后有多余的锰时，也可组成Mn3G，此外也有少景的MnSi、FeMnSi等存在。 锰在炼碳板切割中通常作为脱氧剂及脱硫剂而特意加入。锰和硫作用可防止热脆，从而提高碳板切割的可锻性。锰在碳板切割中一般含贷为0.3〜0.8涔，含量超过0.8%即作为锰合金碳板切割。当锰碳板切割内锰含量超过10涔时，特别耐磨。 锰可溶于稀的矿酸中。 锰对化学分析的影响，主要有二个方面:一是锰含量高时在低酸度介质中遇强氧化剂易产生棕色浑浊;二是锰含量髙时使溶液中其他元岽的氧化难于完全，如高锰碳板切割屮磷的氧化就是如此。遇此情况需考虑适当的氧化方法或进行分离。 铝在碳板切割中主要以金属固溶体状态存在，少部分以氧化铝和氮化铝等化合物形式存在。所谓酸溶铝系指金属铝和氮化铝而言。酸不溶铝主要指氧化铝。但氧化铝也能部分被酸分解，而且随溶样的酸度和温度不同而有差异。 铝是碳板切割的良好的脱氧剂、去气剂和致密剂。铝作为合金元素加入碳板切割中可提高碳板切割的抗氧化性，改善碳板切割的电磁性能，提高渗氮碳板切割的耐磨性和疲劳强度等。铝在一般碳板切割中的含量为 0. 01〜0.1终，在低碳结构碳板切割中铝含景为0.5〜1涔，而作为合金元素加入时，铝量可高达0.7〜10%。 铝不溶于极稀和很浓的硝酸或硫酸中，易溶于盐酸。 铝在化学分析中，有两点是应该注意的。其一，在盐酸介质中人1(^：>在过热状态下易逸逃。其二，铝与铁、铬、钛等元素常伴随在一起，加之铝是具有两性性质的元素，因此在分离和测定铝时至今仍有一定困难。 四、鉬 钥在碳板切割中以固溶体和碳化物(MosC，MoG)的形态存在。在冶炼过程中钼不易被氧 化。 钼作为合金元素加入碳板切割中，能增加碳板切割的强度而不降低其可塑性和韧性，同时能使碳板切割在高温下有足够的强度，且改善碳板切割的各种性能，如耐蚀性、冷脆性。在耐热碳板切割和工具碳板切割中，钼的含量约为0.16〜0.70%，~般结构碳板切割中钼含量在1%以下，而在不锈碳板切割及某些高速碳板切割、耐热碳板切割中可高达6%以上。 由于钼在碳板切割中主要以碳化物形式存在，故不溶于稀硫酸和盐酸，而溶于硝酸(高纯钼还霱补加几滴过氧化氢才能溶解)。对稳定的钼碳化物需加热至硫酸B烟才能分解。因此测定钼时应予注意。 五、钨 钨在碳板切割中主要以简舉碳化物观、W2C,W30或复式碳化物Fe2OWC、Fe30.3WC,3WaC.2FeG以及钨化铁Fe2W等形式存在，部分钨能在铁中以固溶休状态存在。 钨在碳板切割中的作用，主要始增加碳板切割的回火稳定件、红硬性、热强性以及由于形成特殊碳化物而增加其耐麽性。髙速碳板切割及硬质合金必须含有较多讀的钨。碳板切割中钨含量大小相差很大，可从0.3%到20%。 除硝酸与氢氟酸的混合酸以及髙氯酸与磷酸的混合酸外，钨不溶于其他任何酸 含钨碳板切割通常易溶于盐酸(1:1)或硫酸(1:4)中。当用盐酸和硫酸处理碳板切割样时，金属钨及其碳化物以重质黑色粉末沉于容器底部，耑级慢滴加硝酸氧化使其转化为钨酸。 钨对化学分析的影响是严里的，主要是因为钨含M高时极易水解产生浑浊。要将其完全分离是困难的，并且用钨酸的形式分离时还会冇吸附。消除这种影响的方法有三种:一是加柠檬酸、酒石酸或磷酸掩蔽；二是冒烟使钨酸脱水后滤除；三是用强碱使钨转变为可溶性的钨酸盐。 铝在碳板切割中主变以金属固溶体状态存在，少部分以氧化铝和氮化铝等化合物形式存在。所谓酸溶铝系指金属铝和氮化铝而言。酸不溶铝主要指氧化铝。但氧化铝也能部分被酸分 解，而且随洛样的酸度和温度不同而有差异。 、 铝足碳板切割的良好的脱氧剂、去气剂和致密剂。铝作为合金元素加入碳板切割中可提高碳板切割的抗氧化性，改善碳板切割的电磁性能，提高渗氮碳板切割的耐磨性和疲劳强度等。铝在一般碳板切割中的含M为 0. 01〜0.1%,在低碳结构碳板切割中铝含跫为0.6〜1涔，而作为合金元素加入时，铝量可高达 0.7〜10涔。 铝不溶于极稀和很浓的硝酸或硫酸中，易溶于盐酸。 铝在化学分析中，有两点是应该注意的。其一，在盐酸介质中A1C〗3^过热状态下易逸逃。其二，铝与铁、铬、钛等元素常伴随在一起，加之铝是具有两性性质的元素，因此在分离和测定铝时至今仍有一定困难。 四、钼 钥在碳板切割中以固洛体和碳化物(MosC,Mo0)的形态存在。在治炼过程中钥不易被氧 钼作为合金元素加入碳板切割中，能增加碳板切割的强度而不降低其可塑性和韧性，同时能使碳板切割在髙温下有足够的强度，且改善碳板切割的各种性能，如耐蚀性、冷脆性。在耐热碳板切割和工具碳板切割中，钼的含约为0.16〜0.70洚，一般结构碳板切割中钼含堡在1泠以下,而在不锈碳板切割及某些高速碳板切割、耐热碳板切割中可高达6%以上。 由于钼在碳板切割中主要以碳化物形式存在，故不溶于稀硫酸和盐酸，而溶于硝酸（高纯相还:补加几滴过氣化氢才能溶解)。对稳定的钼碳化物需加热至硫酸H烟才能分解。因此测定钼时应予注意。 五、钨 钨在碳板切割中主要以简单碳化物WC、WaC、W30或复式碳化物Fe2C.WC、Fe3C.3WU、 3WaC-2FeO以及钨化铁FbW等形式存在，部分钨能在铁中以固溶体状态存在。 钨在碳板切割屮的作用，主要是增加碳板切割的回火稳定性、红硬性、热强性以及山于形成特殊碳化 物而增加其耐磨性。高速碳板切割及硬质合金必须含有较多量的钨。碳板切割中钨含量大小相差很大，可从0.3%到20终。 易水解产生浑浊。要将其完立种影响的方法有三种：一是■是用强碱使钨转变为可溶性  六、钒 I 钒和硫、氮、氧都有极强的亲和力，能形成相应的极为稳定的化合物，何在碳板切割中主要以碳化物(v4c3，vac)形态存在，在铁屮也有以固溶体状态存在的。 钒可用作晶粒细化的脱氧剂，同时使碳板切割具有特殊的机械性能，提高碳板切割的抗张强度和屈服点，尤其足提高碳板切割的高温强度。碳板切割中钒含量一般为0.2〜0.3涔，在高速碳板切割中可达4%。 钒可溶于硝酸或盐酸的混合酸中，钒的碳化物是很稳定的，用硫酸或盐酸处理时几乎完全不溶解，只有以硝酸(或过氧化氢)氧化并经硫酸冒烟处理后才能溶解。 钒对化学分析的影响主要有二个方面•是钒离了•是有色的（五价黄色，四价蓝色)，比色时需考虑色泽空白；二是五价钒是氧化剂不稳定，易被还原，对某些有机显色剂有氧化作用。另外，五价钒能与磷和钼一起生成络合物使磷的测定结果偏低，故常用亚铁将其还原成低价以消除干扰。 七、钛 钛是化学上极为活泼的金厲元紊之一，它和氮、氣、碳都有极强的亲和力，因此它是一种良好的脱氧去气剂和同定氮和碳的有效元柰。部分的钛与碳形成碳化物（TiC)使碳板切割的硬度提高。一般认为钛在碳板切割中含量超过0.026%时方可作为合金元索来考虑3—般高合金碳板切割中钛含量在0.1〜1.0涔范围，高至2涔以上和低于0.1涔以下的为数不多。 钛可溶于盐酸、浓硫酸、王水和氢氣酸中。但钛的氮化物和氧化物化学惰性较大，S经硫酸冒烟才能使其分解。因此，在处理这类试样时应注意残渣回收，即所谓“酸不溶钦”问题。 • 钛对化学分析的影响，主要是四价钛在低酸度溶液中极易水解形成白色偏钛黢沉淀或胶体，后者难溶于酸中。因此在分析过程中应使溶液保持一•定酸度以防止钛水解，或采用加络合剂的办法（如在萃取法测磷时，用氢氟酸)掩薮钛。三价钛离子呈紫色，不稳定，易被空气和氧化剂氧化成四价。 八、铌 铌在碳板切割中主要以金厲化合物Fe3Nb和碳化物NbC等状态存在。铌作为合金元素加入碳板切割中能显著提高碳板切割的强度和抗腐蚀性，改善碳板切割的焊接性能。碳板切割中铌含量通常为0.1〜1%左右，普通低合金碳板切割中铌含ft低于0.05%，而在卨温用的结构碳板切割中含铌R可达3%。 铌不溶于盐酸、硝酸及硫酸中，但易溶于氢氟酸和硝酸、盐酸的混合酸屮。在熔融的碱中铌迅速緘化而生成铌酸盐。当用酸分解碳板切割样时铌极易水解成铌酸析出沉淀，影响分析的进行。但在洒石酸盐、柠椋酸盐、草酸盐或氢氟酸、过氧化氢存在下,铌能形成可溶性络合物。 九、锥 锆在碳板切割中主要以固溶体以及氮化物、氧化物或碳化物状态存在。 锆在碳板切割中含量一般较低(低于0.35涔），但对碳板切割的影响很大，主耍用它来提高碳板切割的强度和使焊接性能变得良好。 锆能溶于氢氟酸和浓硫酸中。锆的化合物较难分解,通常需经熔融处理才能分解完全。 歸在水溶液巾不会以离子存在，M是与》成鎌离子或与■成氟讓络离子而存在。在硫麵液中错主要以络离子形式存在。销糧相似，在低酸度的溶液中易水解，因此必须使溶液保持有足够的酸度或者加入络合剂。 十、铬 铬在碳板切割中的状态较为复杂，有金属状态（存在于铁固溶体中）、碳化物（Cr40、Cr7C3、CraCa等)、硅化物(CruSi等）、氮化物（CrN、Cr3N等)、氧化物(Cr03)等状态，其中以铬的碳化物（特别足Cr0Ca和Or3Ca)和氮化物状态较为稳定。 铬能增强碳板切割的机械性能和耐麽性，也可増加碳板切割的淬透性及淬火后的抗变形能力，从而增加碳板切割的硬度、弹性、抗磁件、抗张力、耐蚀性和耐热性。 铬能溶于热的盐酸及稀硫酸中，与浓硝酸作用时由于在其表而生.成一层氧化薄膜而钝化，以致不能溶解。一般处于固溶体中的铬易溶于盐酸、稀硫酸或高氯酸中，但铬的碳化物或氮化物，通常需用浓硝酸处理或经硫酸、高氯酸加热至肾烟处理才能破坏，有的甚至需在硫酸肖烟时滴加硝酸才能破坏。 铬对化学分析的影响，主要有两方面：一是铬离子是有色的（三价绿色，六价黄色)，比色时需考虑色泽空白；二是高价铬离子有氣化性，对某些有机显色剂有氧化作用，遇此应将其还原到低价，亦可用高氯酸冒烟加盐酸使铬成CrOaC]s驱除，以消除其影响。 H—、镜 镍在碳板切割中主要以固溶体状态存在。 普通碳板切割中的含镍撤在o.3%以下，主耍是由废碳板切割带入，不起合金元素的作用。含镍最在 0. 8%以上的碳板切割就可算为镍碳板切割3镍作为合金元素能使碳板切割具有髙级的机械性能，即可使碳板切割具有韧性、防腐抗酸性、高导磁忭，并使晶粒细化、提髙淬透性、增加硬度等。在许多特殊碳板切割和合金中镍含MMI高，加在奥氏体碳板切割中的镍M超过8%，使碳板切割具有耐蚀性和良好的可焊性，耐热碳板切割的含镍想超过20%，含镍25%的碳板切割具有抗熔融碱的特殊性能，而含镍36%的高镍碳板切割对热膨胀以及电磁的敏感性很强。 由于镍在碳板切割中并不形成稳定的化合物，所以大多数含镍碳板切割和合金碳板切割都可溶于酸中。镍和盐酸或稀硫酸反应较慢，但在热浓硫酸中及稀硝酸中溶解较快，浓硝酸易使镍钝化，所以济解低镍碳板切割时用硝酸(1:3)或盐酸（1:1);高镍碳板切割用稀硝酸；高镍铬碳板切割用盐硝混合酸或高氣酸；而镍铬银碳板切割用HWHKiHOSOnOJ的混合酸在常温下溶解。 镍在化学分析中的影响，主耍足离子冇色对比色有影响，含高时需考虑色泽空白。 十二、钴 钴在碳板切割中并不形成碳化物，而足一种石堪化促成元素，绝大部分以固溶体状态存在于碳板切割中。 尚合金耐热碳板切割中加入6〜6%钻后，可增加碳板切割在高温下强度极限及蠕变极限：高速碳板切割中含有6〜10洚的钴时能增强碳板切割的红热硬度和切削工具的工作能力，因此含有大量钴的碳板切割种素以硬质合金著称。而用于原子能和某些工业的碳板切割种含钻量要求低于0.01%左右。由此可见，钻在碳板切割中含ft范围较大。 钴易溶于稀硝酸和王水中，在热的盐酸中溶解也较快。 钻对比色分析的影响主要是钻离子的色泽（粉红色)影响a 十三、铜 铜在碳板切割中主要以固溶体或极微细的金属夹杂物状态存在。 铜在碳板切割中的含量一般在0.20涔以下。通常它是碳板切割中的冇害杂质，使碳板切割的机械性能降低，并在加热时导致金属表面的氧化，影响碳板切割的质a。但有时亦特意往碳板切割中加入铜以代柙部分镍，•如碳板切割屮加入2涔以下的铜能提髙退火碳板切割的硬度，含铜0.16〜0.26%的碳板切割能提髙耐大气腐蚀性，不锈碳板切割中加入铜能提高对盐酸的抗蚀性。 铜不易溶于稀的盐酸、硫酸中，但易溶于硝酸和热的浓硫酸屮。 铜在比色分析中的影响主要是在铜量髙时有色泽影响。 十四、硫 硫以硫化物的状态存在丁•碳板切割内，它易使碳板切割产生热脆，使碳板切割的机械性能降低，同时对碳板切割的耐蚀性、可焊忭也不利。因此硫是碳板切割中的有赉元索之一，在普通碳板切割中硫含量不超过0.060终，优质的结构碳板切割、工具碳板切割中不起过0.046涔或0.03^%，高级优质碳板切割中不超过0.020涔，但在易切削碳板切割和高锰碳板切割中硫含111可以高些。 硫在碳板切割中易偏析，因此取样时必须注意代表性。、 硫化物一般易溶于酸中，在非氧化性酸屮生成硫化氢逸出，在氧化性酸中转化成硫酸盐。硫化物在高温下(1260〜1360°C)通氧燃烧生成S03气体。 硫在化学分析中的影响，主要表现为对碳的测定，因二氧化硫和二氧化碳一样都能被碱液吸收，因而使碳的结罘偏高。因此遇含硫髙的试样或低碳试样在测定碳时应考虑除硫。 +五、确 磷在碳板切割中以固溶体及磷化物(Fe2P和Fe3P，甚至冇时成磷酸盐)状态存在,常呈析离状态。Fe3P是一种很硬的物质，易发生冷脆现象影响碳板切割的锻接。因此磷在碳板切割中也是有害元素之一•般含景限在0.06%以下，优质碳板切割含磷娥在0.04%或0.03涔以下,但在特殊情况下也有含磷达0.1%以上的。 碳板切割中绝大部分磷化物是能够溶于酸的，在用非氧化性酸溶解时，以ph3形态逸出。在氧化性酸中，则生成因此在分析磷时一定要用氧化性酸溶样，并且再用强氧化剂氧化h3po3，使全部磷成H3P04形态，方能进行磷的测定。 . 过渡金属的难溶磷化物，必须用沸腾的&HsS04、浓HN03或沸腾的王水来分解，但通常在碳板切割中娃+含有这些磷化物的。 磷在化学分析上的影响，主要表现为当含滅高时对低硅分析的影响，这可在加入草酸后 延长摇振时间来克服。 十六、砷 砷在碳板切割中主要固溶于Fe3C等化合物中，它对碳板切割的机械性能特别是硬度有影响，可使碳板切割的冲击性能急剧降低。由于我国某些地区铁矿含砷高，使碳板切割中砷含M有时可髙达千分之几。 固溶态的砷能溶于酸中，其化学性质和磷相似，可用非氣化性酸溶解生成ASH3逸出。在氧化性酸中它生成113人304及113人3036氧化后全部转化成H3As04,还原后能全部转化成H3As03。As(III)在盐酸溶液中能以AsCl:,形态蒸出。 砷在化学分析中的影响，主要楚砷fi高时对磷的测定有影响，遇此情况，在溶样时可加氢溴酸使砷转化成AsBr3驱除。 十七、稀土 稀土族元素的性质彼此极为相似，+易相互分离，一般皆以其混合物的形式加入碳板切割中，因此通常测其总最。 稀土是很强的脱氧、脱硫剂，它能消除或减弱碳板切割中许多有害杂质的影响，碳板切割中加入少fi稀土能増加碳板切割的流动性，从而改善碳板切割的表面质覆，并能显著提高不锈耐热碳板切割的加工塑性；结构碳板切割中加入稀土能提高其塑性和韧性等。 稀土易溶于酸中。 稀土元素在化学分析中的影响，主要表现为高价Ce具氧化性，对氧化还原反应有一定影响，如容量法定钒时Ge的影响就是一例。 十八、硼 硼在碳板切割中以固溶体、碳化物、氮化物及氧化物等状态存在。 碳板切割中加入痕哥硼（<0.01%)即对碳板切割的性能有很大影响，它能使碳板切割的淬火性摄著增强，提髙碳板切割的机械强度，增加硬度和抗张力，耐热碳板切割中的含硼M在0.03〜0.15%左右，近年来由于原子能工业的发展,有的碳板切割中含硼t可高达2〜4涔。 固溶体硼易溶于非氧化性酸中，通常称酸溶硼。如果加入氧化剂（髙锰酸钾、过氧化氢)，会使得到的酸溶硼结果偏高。而碳化硼、氮化硼、氧化硼即使经过硫磷酸冒烟处理也不可能全溶，只有碱熔处理方能使全部硼溶解，从而测出总硼, 第二节碳板切割铁试样的分解 碳板切割铁的化学分析，一般都在溶液状态下进行，所以第一步必须使碳板切割铁试样完全溶解。为此，选择适宜的溶剂是非常重要的。 对碳板切割铁分析来说，常用的溶剂有： (1) 单一的酸——HCl、HN03、HaS04、HC104 等。 (2) 混合酸——HaS04-H3P04、HaS04-HN03、IICKHN03、HGl-HC104 等。 (3) 矿酸中加氧化剂——HCl+H2Oa、HCl +Br2等。 (4) 矿酸中加络合剂——H2S04+HF等。 (5) 矿醴中加氧化剂并络合剂——HC]+H203+HF等9 (6) 固体熔融剂——KaS207>NaOH,Na3C03,Nas02 等。 由于不同质的矛盾只有用不同质的方法才能解决，所以溶解不同品种碳板切割铁试样的溶剂也应有所不同。溶解试样过程，主要是利用各种酸的腐蚀性、氧化还原性和络合的性质，同时加入一些辅助试剂来加强这些作用，以达到试样的快速、完全溶解。为了能适当地选择不同质的方法，首先要了解不同质的矛盾，即要了解碳板切割铁中各分析组分的存在形式及其化学 性斗碳板切割铁中各化学元索，裕以下列形式杯在•• (1)固溶态(或游离态)•’ (2) 碳化物； ⑶ 氮化物； ⑷ 氧化物； (5) 聽化物； (6) 硫化物； (7) 硅化物; (8) 磷化物； (9) 共他形式。 一、固溶态（或游离态） _态猶指含有两誠更多的化学组元的单一均_态晶相。碳板切割中常见兀素除了 铅Hi于！氢元素位®以上的金属都能溶于非誠化性酸中，位置越迎作用 越激烈，位H越靠近作用越缓慢。常用的非氧化性酸冇稀盐酸、稀硫酸， 而氧化性的酸，不仅能和标准电极电位表氢元素位置以上的金属作用，而且也能和1里兀素位置以下的金属起作用。常用的氧化性酸有硝酸、热浓硫酸、热浓髙氣酸，但浓硝酸作用于铝、铬、锑、钼、钨、铌、钽时，会因金屈表面生成氧化物而使之不能洛解，这就是通带所讲的钝化。碳板切割铁试样不能用浓硝酸溶解就是这个原因。另外,浓硝酸与锡作用时，生成难溶的偏锡酸涂搜于其表层上，使之不能继续溶解。 金属被硝酸溶解时，金属离子大都被氧化成髙价。热的浓硫酸和热的浓高氣酸几乎能溶解各种常见金属，并且经冒烟以后能氧化成高价。能放出氯的混合试剂如王水（3HC1+HN03)、HN03+KC103以及HC1+K610:,等，具有很强的氧化性，可促使金属溶解。浓盐酸能溶解13%游离Brs，所以HCl+Br2也是一种具有强氧化性的浞合物。 很多金属能和氟组成释溶于水的氟络离子，W而在合金碳板切割分析中常用氢氟酸使金属及硫化物或氮化物中的组分以络离子形式转入溶液，以利于溶解。 磷酸亦能与很多金属生成络离子，钨之所以能溶于H3P04+HN03或HarO^+HClOi,可能就楚因为生成磷钨酸H:l[P(W:tO10)4]的缘故k, 总之，在溶样过程中常加入氣化剂或络合剂，以破坏金属及其化合物的晶格，促进其溶解。 二、碳化物 碳在碳板切割铁中以游离状态（如石墨）存在，或以碳化物形态（如Fe3CMni0TiQZrCyCNbC、M0：JC、Cr3C3等)存在。. 、.、、、、 碳素碳板切割的强度和其他性能，主要取决于其中碳的存在形式和碳化物的形状、大小以及分 髓瞧性和硬度增大,含雜義難较•好，在决定_品级时往往注意到碳的含量。碳板切割中碳含量通常在0.06〜1.7%之间，超低碳碳板切割在0.03涔以下。 碳化物按化学性质可分为能被水分解的和不能被水分解的两大类。—价、二价和会价金属的碳化物属能被水分解的碳化物（亦称盐类碳化物），用水分解它们时，可得到各种不同的气态烃混合物。这类碳化物易被一般酸分解，或者补加氧化剂[KMn04、（NHihSWd后即可分解。而不被水分解的碳化物是由构成^电子层结构的过渡金屈与碳的化合物(佥屈碳化物）和非金属与碳的化合物CB4C、SiC)所组成。这类碳化物的化学惰性较强，它们不易水解，冷时不和酸作用,个别金属碳化物甚至在加热时也不和酸作用，伹能被硝酸、浓硫酸、高氯酸等氧化性酸分解。硝酸和铽氟酸的混合酸能强烈侵蚀最稳定的碳化物。此外浓的硫酸和硝酸、硝酸和磷酸、硫酸氢氟酸以及盐酸和硝酸等对碳化物的侵蚀亦很大。非金属碳化物的化学怡性更强,几乎不被任何酸分解，只冇用碱熔的办法。如耍在硝酸钠存在下用碱(Na2C08、K2G03)熔融；SiO亦要用熔融的碱(NaOHJCOT^Na/XVK^COs)来分解。 总的来说，碳化物的稳定性随周期系族数的增加而降低，而在同—族屮亦随原子量的增加而增大。和尚碳化合物相比，低碳化物的化学稳定性总是要差一些，如胃2(3的化学稳定性比W0低。而碳化物的化学稳定性又总是比原来金属的高。 碳化物以及石墨碳在高温下(1150〜1260°C)通氧燃烧，生成二氧化碳，以此进行总碳S的测定。 三、氮化物 氮和碳板切割屮其他气体一样，能使碳板切割发脆，并出现裂缝降低碳板切割的耐蚀性。'但在某些情况下，例如在镍铬碳板切割中加入少量的氮能代替相当部分的錬，起合金元素作用。亦可借渗入方法与碳板切割表面层中的铬、铝等合佥元素生成氮化物，从而増加碳板切割表面层的硬度、强度、耐磨性及抗蚀性等。 氮与碳板切割中共存元素都能形成氮化物，只有极少一部分形成固溶体。它们经过酸或“湿法熔融”处理后，便可转入溶液，形成铵盐，借此进行氮的测定。不冋碳板切割种中氮含量不一，低至0.001%,髙达0.16%。 按物理性质和键的特性，氮化物可分为两类:金属氮化物和非金届氮化物。而金属氮化物又分为非过渡金属氮化物和过渡金属氮化物两种。前者能被水分解放出氨，而后者不被水分解。这种分类亦表现了氮化物化学稳定性的差异。 1. 非过渡金属氬化物 尽管铝是形成氮化物能力很强的元素，但它的氮化物(A1N)的化学惰性，对难溶氮化物来讲并不强。氮化铝能被水分解，但由于生成Al(OH)3的缘故，作用却进行得很慢。氮化铝部分溶于稀酸，易溶于发烟硫酸中，并且亦非常易溶于热的较稀的碱液(4%NaOH)屮。因此，在采用蒸馏法定氣时，无需担心在酸溶阶段氮化铝是否完全溶解。 2. 过渡金属氮化物 属于这类的氮化物有钛副族、钒副族和铬副族元素所组成的氮化物，它们属难溶氮化物一类。此外，锰、铁、钴、镍、铜等的氮化物亦屈过渡金厲氮化物，它们不被水分解，但易溶于—般酸中。这类元素大多属于第四周期的副族(钛、钒、铬除外)。不过，对高镍试样，用盐酸和硫酸溶解较困难，而用高氯酸溶解较快；对高锰试样，由于大M•锰存在，与酸作用非常强烈，溶样时需注意缓慢加酸„下面着重谈难溶氮化物的溶解问题。 (1)钛副族氮化物TiN及ZrN:具有高的抗蚀性，溶样时必须使硫酸较长时间的冒白 烟才能完全分解，加入过氧化氢和氢氟酸能助溶。 (2) 钒副族氮化物V2N、VN及NbN:同样具有高的抗蚀性，除了 VSN易溶于稀酸外，都需用硫酸目烟处理(VN),甚至需HsS04-K2S04冒烟处理(NbN)。 (3) 铬副族氮化物Cr2N、CrN、M0s!N、WNa及WaN3等：由于钨较其他合金元素生成氮化物的倾向小，对氮的测定影响甚微。CraN(含Cr高于10%时大多以此形态存在)溶于稀酸。而CrN(含Or低于3涔吋大多以此形态存在)、Mo2N则需要用高氯酸或硫酸冒烟处理。 3.非金属氣化物 属于这类氮化物的有BN、SiN、SisN3及Si3N4等。W为是非金属，抗酸腐蚀性极强，必须采用I^SOfKaSC^湿法熔融，而Si:,N4即使胃烟也难分解（需将试样在1100°C下淬火转化成溶于酸的弥散相后方能分解)，但如果在处理含硅试样时，加入适量氟化钠或氢氟酸，对分解硅的氮化物足有益的。 总之，钛副族、钒副族和铬副族的金属氮化物和非金属氮化物是属难溶的氮化物，溶样时，需用高氣酸或硫酸冒烟处理，或者采用机804-1^804湿法熔融,而其他氮化物都易溶或能溶于稀酸。 / 四、氧化物 盐酸足氣化物（主要是金属氧化物）的理想溶剂，硝酸及王水对金属氧化物无作用，某些在高温下形成的氧化物难溶于矿酸，需用焦硫酸钾熔融后溶于水中。酸性氧化物则须用碱熔(NaOH、Na^C03,Na2Os等）才能分解。 五、硼化物 碱土金属硼化物和稀土金属硼化物，都易被氧化性酸分解。ifUTV、V、VI副族过渡金屈的硼化物屈难溶硼化物，它们揚溶于HWd+imOa,HNO3+HF,HaS04+H303,H^+HaOs+HF,HaS04+H3F04)H2S04+H3P04+NaHFa,或nj■用 熔融分 解。硼化物除CrB外，在碱溶液中（30%或1%NaOH)很易被分解。此外，硼化物和碱土金属氧化物一块烧结，也容易被分解。 至于硫化物、硅化物及磷化物等，由于它们在碳板切割中形成的化合物化学惰性不大，在前节中已有叙述。 综上所述，化学元素足以各种形式存在于碳板切割铁中的，所以我们应该针对这些形式的特性，有的放矢地去选择溶剂或助溶剂，以确保试样溶解完全。 似试样溶解完全与否，仅是选择溶剂的主要依据，而不袅唯一的依据，还需考虑下述几方面因素： (1) 被测元素溶解后，应生成离子(或酰离子)形态，或者是不影响测定的络离子形态。而不能使其成气态逸出（如PH3t)、固态沉淀（如SiOa|)或生成稳定的络离子（如A1F3一）。 (2) 尽可能不引进干扰离子，如果非引进不可的话需耍进一步消除。如硝酸溶样后若影响测定，可用高氯酸冒烟去除。又如F—经常干扰测定，用HF溶样后需用H2S04或HC104冒烟去除，或加硼酸使氟结合成没影响的BF7络离子。 考虑测定方法本身对反应条件的要求，如对反应介质的要求，对酸度的耍求。这点在高速分析中尤为重要，以确保在溶样后随即进行显色反应，达到快速测定的0的。