光纤传能的移动式激光诱导击穿光谱钢铁快速检测与分类

李文鑫, 陈光辉，3, 曾庆栋，*, 袁梦甜，3, 何武光, 江泽方,刘 洋, 聂长江, 余华清, 郭连波

1. 湖北工程学院物理与电子信息工程学院，湖北 孝感 432000 2. 华中科技大学武汉光电国家研究中心，湖北 武汉 430074 3.湖北大学物理与电子科学学院，湖北 武汉 430062

引 言

钢铁行业是我国国民经济的支柱性产业，是关系到国计民生的基础性行业。2018年我国全年钢铁产量已占世界总产量的50%。最近几年由于产能过剩，中低端和粗钢的生产所占比重很大，因此大部分钢铁行业都处于亏损状态，未来加大高端钢材的产量是改变严峻形势的唯一方式。在实际生产中，根据不同用途需要向钢内加入不同的合金元素来改变钢铁的某方面的性能，比如硫(S)可以改善钢的切削性、 加工性和磁性，但也会引起钢的热脆性，降低钢的机械性能，如使疲劳极限、 塑性和耐磨性显著下降等，影响钢件的使用寿命； 磷(P)具有强烈的固溶强化作用，可以增加钢的强度和硬度，但也会降低钢的塑性和韧性等等。由于不能准确识别废材所含材料就无法合理的再利用，每年有大量的废弃钢铁的堆积，这不仅污染环境也是资源的浪费。为了提高钢铁废弃物的回收利用率，如何对钢铁材料进行快速检测分类成为了一个新的研究热点。现有的元素分析方法有X射线荧光光谱分析方法、 原子吸收光谱分析技术和电感耦合等离子体-原子发射光谱分析技术等，由于这些技术都有各自的缺点和不足[1-4]，尚不能满足快速检测的需要，因此急需一种新的快速在线检测技术。……