直讀光譜儀的原理基于不同元素或化合物在激發(fā)狀態(tài)下發(fā)射特定波長的光子的特性。通過測量和分析這些光子的光譜特征，可以確定樣品的成分和組成。直讀光譜儀的優(yōu)勢在于它能夠提供快速、準確、非破壞性的化學(xué)分析結(jié)果。

（1）固溶強化

當合金元素溶解鐵素體時，具有固溶強化的作用。當合金元素的晶格常數(shù)和原子直徑與α-Fe不同或差距較大時，對鐵素體的強化效果更顯著，相反，強化效果較差。因此，不同元素對鐵素體的硬度的貢獻隨著成分的增加而不同。此外，合金元素加強了鐵素體溶液，特別是在合金元素增加的條件下，通常由于鐵素體晶格常數(shù)的嚴重變化，延展性塑性變形降低。因此，為了使鋼具有較高的綜合能，添加到鋼中的合金元素應(yīng)少量多樣化，而不是添加某種元素越多越好。

（2）彌散強化

合金元素與碳形成碳化物，且以細小顆粒分布在固溶體基體上，可以起到彌散強化作用，進一步提高鋼的硬度和強度。除了上述強化效果外，當鋼中的碳化物數(shù)量較大時，鋼的硬度和耐磨性將顯著提高。一些碳化物具有高熔點，高穩(wěn)定性，并且可以提高鋼的熱強度。

（3）細化奧氏體晶粒

當合金元素形成不溶性化合物（TiC、NbC、Al2O3、AlN等）時，這些化合物存在于奧氏體晶界上，機械地阻止奧氏體晶粒的生長，使冷卻和轉(zhuǎn)變后的奧氏體微觀結(jié)構(gòu)變小，從而起到細晶強化的作用。

（4）提高鋼的淬透性

當奧氏體溶有合金元素時，合金元素的原子擴散能力較小，鐵和碳原子在奧氏體中的擴散能力也降低，使奧氏體的穩(wěn)定性增加，不易轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w。反映在C曲線上，C曲線向右移動（Co元素除外），從而降低了淬火臨界冷卻速率，提高了淬透性。因此，合金鋼不僅可以提高整體截面力學(xué)性能，還可以降低淬火變形和開裂的風險。但是，合金元素將C曲線向右移動，同時降低Ms點。Ms點的降低會增加合金鋼淬火后的殘余奧氏體量，不利于硬度和耐磨性的提高。

不同的元素在鋼材中使材料變得有韌性和硬度，可以應(yīng)用在不同的行業(yè)和不同的工程，這便是直讀光譜儀對鋼材真正的意義。