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鋼研納克SparkCCD7000火花直讀光譜儀測定鈦合金中的多種元素
鈦合金是以鈦為基體的高性能輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料，具有比強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)、耐高溫性好等優(yōu)異特性，廣泛應(yīng)用于航空航天、海洋船舶及汽車等高端制造領(lǐng)域，被譽(yù)為“全能金屬”是繼鐵、鋁之后極具發(fā)展前景的“第三金屬”與“戰(zhàn)略金屬”。隨著航空航天與海洋工程等技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代裝備對(duì)鈦合金的韌性、耐腐蝕性及服役壽命提出了更高要求。其中，鋁、釩、鉬等關(guān)鍵元素的含量是調(diào)控其力學(xué)性能和服役壽命的關(guān)鍵。因此，準(zhǔn)確測定鈦合金的化學(xué)成分，是保障材料性能與實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制的核心環(huán)節(jié)。
本文應(yīng)用鋼研納克SparkCCD7000型火花直讀光譜儀對(duì)鈦合金中多種元素實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、快速的測定，分別測試了試樣的重復(fù)性及準(zhǔn)確性，數(shù)據(jù)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14203-2016《火花放電原子發(fā)射光譜分析法通則》、GB/T4698.29-2024《海綿鈦、鈦及鈦合金化學(xué)分析方法-第29部分：鋁、碳、鉻、銅、鐵、錳、鉬、鎳、硅、錫、釩、鋯含量的測定-光電直讀光譜法》中對(duì)于數(shù)據(jù)精密度的相關(guān)規(guī)定。該儀器可以滿足鈦合金相關(guān)行業(yè)的使用需求。
圖1鋼研納克SparkCCD7000型火花直讀光譜儀
技術(shù)優(yōu)勢
鋼研納克SparkCCD7000型火花直讀光譜儀采用高分辨率線陣CCD作為檢測器，實(shí)現(xiàn)全譜掃描，可以廣泛適用于多種基體金屬樣品的全元素成分分析。其體積只相當(dāng)于傳統(tǒng)儀器即采用光電倍增管作為檢測器的火花光譜儀的1/3，無需增加硬件即可在現(xiàn)場增加分析元素或新的基體。其激發(fā)光源為激發(fā)能量、頻率連續(xù)可調(diào)的全數(shù)字光源，可同時(shí)精準(zhǔn)檢測碳鋼及不銹鋼材料中多種元素的化學(xué)成分。該儀器適用于不同材料，被廣泛應(yīng)用于有色、冶金、鑄造、機(jī)械、金屬加工等領(lǐng)域的生產(chǎn)過程控制及中心實(shí)驗(yàn)室成品檢測中。
樣品處理及實(shí)驗(yàn)條件
實(shí)驗(yàn)室環(huán)境：溫度22.1℃，相對(duì)濕度：35%；
氬氣：高純氬（純度≥99.999%），流量9L/min；
制樣設(shè)備：砂紙磨盤，粒度40目。
按照GB/T 31981-2015《鈦及鈦合金化學(xué)成分分析取制樣方法》的規(guī)定取樣，取樣需要有代表性并有一定體積，以覆蓋儀器激發(fā)孔。樣品加工過程不需任何化學(xué)試劑，只需用光譜磨樣機(jī)進(jìn)行簡單打磨，除去表層氧化物或其他雜質(zhì)，使樣品表面平整且紋路方向一致。
儀器型號(hào)：鋼研納克SparkCCD7000型火花直讀光譜儀。
曲線類型
鋼研納克可根據(jù)用戶需求定制適用于不同分析材料的校準(zhǔn)曲線，并經(jīng)過基體校正及第三元素干擾校正，保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。用戶只需用隨儀器附帶的漂移校正樣品對(duì)曲線進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化即可分析大部分未知樣品。分析一部分未知樣品還需進(jìn)行類型校準(zhǔn)，用此來消除繪制工作曲線所用的標(biāo)準(zhǔn)樣品與客戶實(shí)際樣品之間在冶金工藝、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、物理狀態(tài)等方面存在較大差異所帶來的影響，選用與客戶實(shí)際樣品化學(xué)成分相近的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行類型校準(zhǔn)，之后就可進(jìn)行準(zhǔn)確分析。
典型應(yīng)用案例
一、鈦合金-TC11
以下為TC11標(biāo)準(zhǔn)樣品重復(fù)性檢測數(shù)據(jù)，具體見表2。
表2 TC11標(biāo)準(zhǔn)樣品重復(fù)性數(shù)據(jù)
以下為TC11標(biāo)準(zhǔn)樣品準(zhǔn)確性檢測數(shù)據(jù)，具體見表3。
表3 TC11標(biāo)準(zhǔn)樣品GBW02510準(zhǔn)確性數(shù)據(jù)
二、鈦合金-TC4
以下為TC4標(biāo)準(zhǔn)樣品重復(fù)性檢測數(shù)據(jù)，具體見表4。
表4 TC4標(biāo)準(zhǔn)樣品重復(fù)性數(shù)據(jù)
以下為TC4標(biāo)準(zhǔn)樣品準(zhǔn)確性檢測數(shù)據(jù)，具體見表5。
表5 TC4標(biāo)準(zhǔn)樣品GBW(E)020035a準(zhǔn)確性數(shù)據(jù)
通過以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，鋼研納克SparkCCD7000型火花直讀光譜儀性能優(yōu)異，可以準(zhǔn)確、快速的對(duì)鈦合金樣品進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，精密度符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求，滿足相關(guān)企業(yè)的使用需求。目前該款儀器已在有色冶煉、汽車制造、航空航天、船舶、機(jī)電設(shè)備、工程機(jī)械、電子電工、教育、科研等領(lǐng)域的原料、零件、產(chǎn)品工藝研發(fā)方面都有廣泛的應(yīng)用。
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