光电直读光谱仪在Al-Mg系铝合金分析中的应用摘要:利用光电直读光谱仪速度快、种类多、操作简单、可用范围宽、灵敏度相对其它方法高等优点,针对我公司新引进的意大利gnr公司metal-lab 75/80型光电直读光谱仪,建立al-mg分析程序,绘制工作曲线,设定标准化时间、方法等,并对其精度、准确度进行考核,满足炉前快速分析要求。
关键词:光电直读光谱仪分析曲线标准化精度准确度
0 引言
在al-mg系铝合金中镁的含量高,其主要作用是提高抗蚀性能力和塑性,并起固溶强化作用。
al-mg系铝合金锻造退火后为单相固溶体组织,抗蚀性好,塑性高,易于变形加工,焊接性能好,但切削性能差。
其密度比纯铝小,强度比al-mn合金高,在航空工业中得到广泛应用。
东轻公司每年al-mg系铝合金的产量很大,品种也很多。
但镁的分析主要是络合滴定法,操作繁琐,消耗试剂量较大,分析速度慢,尤其不适合炉前快速分析。
经过近一年的实验,实践证明,可以用光电直读光谱仪直接测定镁的含量,不仅获得满意的分析结果,并且还有速度快、成本低的优点。
本试验采用意大利gnr公司metal-lab 75/80型光电直读光谱仪,建立al-mg系铝合金分析程序,绘制各元素工作曲线,设定标准化时间、方法等,并且考核其精度、准确度。
1 仪器及工作条件
1.1 仪器意大利gnr公司metal-lab 75/80型光电直读光谱仪,
cza-4a型催化再生式氩气净化器。
1.2 工作条件氩气纯度99.999%;含氧小于0.0005%;恒温、恒湿,温度(23±0.5)℃,湿度小于60%。
1.3 仪器分析参数仪器主要分析参数见表1。
2 试验
2.1 标准样品本试验采用由本公司研制的国家一级5xxx系铝合金光谱标样(gsb04-1654-2003)。
该5xxx系列标样,在铸造后未经二次挤压,在状态上与炉前取样相同,存在系统误差的可能性很小。
2.2 试验方法
2.2.1 试样处理试样尺寸要符合gb/t7999-2008要求,同时试样的加工状态应尽量与标样、控样一致,激发面用车床或铣床加工,表面应无夹渣、污染、裂纹、气孔、划痕。
2.2.2 分析谱线及内标线根据光谱仪分析通道的设置,所选分析谱线、内标线及含量范围见表2。
3 结果与讨论
3.1 精密度用5964#标样,在同一条件下连续激发11次,计算平均值、标准偏差和相对标准偏差,结果见表3。
以上分析结果的分析精度符合gb/t7999-2008要求。
3.2 标准化和日常分析标准化的目的就是修正仪器在中长期
内发生的漂移。
光谱仪建立固定工作曲线后,由于受光学、电子元件参数、温度、湿度、氩气、仪器本身的变化及操作方式变化等因
素的影响,会造成工作曲线漂移,需要定期标准化,使曲线恢复正常。
因此设置了标准化样品,每班进行样品分析前必须先进行标准化,以此保证分析结果的准确性。
3.3 长期稳定性即标准化间隔时间的设定。
一次标准化后,在不同间隔时间内,对称激发标准样品(5963)四点,取平均值,对工作曲线变化情况做出统计,以选择最佳标准化间隔时间。
结果见表4。
以上数据表明,一次标准化10h后,分析结果变化不大,根据班组生产实际情况,选择标准化间隔时间为8h。
3.4 准确度
通过对各元素工作曲线的调整,使之满足对al-mg系各合金牌号的分析要求,并对其准确度进行考核。
结果见表5。
4 结论
4.1 利用同一牌号的标准样品在拟合工作曲线时,由于不受基体效应、共存元素干扰等诸多因素的影响,线性相关很好;而且可以通过优化分析条件、干扰修正等措施来完善工作曲线的线性。
4.2 该分析方法简便,快速,精密度和准确度稿,能够满足
gb/t7999-2008的要求,适合炉前快速。
4.3 该方法还可以与络合滴定法测定镁、icp-aes光谱法测定镁相互校正、补充。
参考文献:
[1]《发射光谱分析》.冶金工业出版社.
[2]《metal-lab 75/80操作手册》.内部资料.
[3]原子光谱分析》.邱德仁.复旦大学出版社.。