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。

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