光电直读光谱

　　§7—3—1 制备标样的五个步骤

　　1.拟定标样的规格和计算“配料”。根据分析任务首先确定标样的规格。配料计算任务有两项内容：一是确定标样各标号中的元素含量，二是根据各元素含量计算原料的加入量。

　　2.制备标样;经炼、锻、轧、热处理以后，切成块状样品。

　　3.对制成的块状标准样品进行化学光谱的均匀性试验。

　　4.对制成块状标准样品进行元素含量的化学定值。

　　5.对制成的曲线标样进行成线性检查和生产考核。

　　§7—3—2 国家级标样与冶金部标样

　　按照国家标准规定的标样制备方法进行制备，不仅要求严格，而且必须对对分析方法要评定、要经过国家技术监督局主持下的标样鉴定和审查，要编制标样说明书，报请国家批准和验收，方可在市场上销售。

　　冶金部标标样制造方法与国标样基本上是相同的。我国生产的光谱标样，不仅满足国内生产需要，而且还有少量的出口，标样品种大致分为纯金属、钢铁、铝合金、镁合金、铜合金，精密合金，磁性材料，耐热合金，贵金属，稀有金属，半导体材料等，均可向市场购买到。

　　§7—3—3 自制二级标样

　　随着生产和科研的发展需要，对各方面要求的特殊材料，不可能全由国家生产和供应。如新材料的标样，标准化标样和内部控制标样。按照制备标样的五个步骤进行。

　　按照标样的基本组分，分析的主要元素和微量杂质元素，按产品的规格配人各号标钢中。一套标样中元素含量的最高值为最低含量的5—100倍之间。主要合金元素含量范围按产品规定的含量值向上、下延伸5—30%。

　　直读光谱用标钢的元素含量分布应按等比递变，使工作曲线上含量坐标点等距离分布。制备标样时，要选择成熟的工艺条件，要达到成分准确控制、元素分布均匀为目的。熔炼中的原材料，辅助材料，必须事前进行化学或光谱检查。经过冶炼的样品，可以是浇注状态的，也可以是热轧状态的。

　　最后需要进行均匀性检验和化学定值。

　　除了专门冶炼的标样以外，还可以从生产中选取来的，这样选取的标样，不仅较方便，而且容易保证标样与生产样品的一致性。现在企业中选取的内控标样就是用这个方法获得的。

　　§7—4 标样成分的均匀性检验

　　做标样的胚料必须是合格的，经过物理检验合格后才能做标样的胚料。胚料的头部，中部和尾部必须先做化学成分的均匀性，合格后再进行光谱均匀性检验。判断标样成分是否均匀，要看标样成分的波动对分析结果是否产生显著的影响。如果标样成分不均匀所引进的误差和生产上容许的误差相比不显著时，可视为标样是均匀的;否则为不均匀。

　　—5 标样的成分分析和分析数据的处理

　　光谱标样中各个元素的含量要求准确可靠，光谱标样的成分定值一般采用化学分析方法确定其中分析元素的含量。

　　在测定标样的化学成分之前，标样应先通过均匀性检验，确认是均匀时，再取作化学分析样品

　　标样成分的测定应由两人以上熟练的化学分析人员，采用国家标准或可靠的二种以上分析方法，得到的分析数据平均值。按国家标准要求，可由十个实验室单位，采用不同分析方法进行测定，每个单位对每个元素提供8个分析数据。

　　由于分析有误差，分析结果自然不会一致，为了减少偶然误差的影响，可以增加测定分析的次数，以平均值来确定。对于化学分析的数据定值必须符合，GB6379—86。

　　对数据中出现的异常值，规定用格拉布斯(Grubbs)法检查每一单元内测试结果中的异常值，用科克伦 (Cochran)法检验各实验室间差中的异常值;用格拉布斯和狄克逊(Dixon)法检验各实验室平均值中的异常值。

　　§7—6 分析试样及其制备

　　分析试样及其制备工作是光谱实验室最基础最重要的工作之一。一个分析结果是否有意义(即是否能够正确判定产品质量或指导生产)，直接取决于试样是否有代表性，为了使分析试样有代表性，必须重视取样和制备两个方面的工作。如果取样和加工制备存在问题，必然得出错误的分析结果，甚至导致产品成批报废和原材料的浪费，给国家财产造成不应有的损失。因此每一个分析工作者都必须重视试样的取样和制备工作。

　　§7—6—1 一般规定

　　①钢液取样之前，必须进行充分的搅拌，使钢中各元素分布均匀，有充分的代表性。

　　②为了减少钢中的气孔，用钢勺取样后，往勺中插入少量的金属铝丝，进行脱氧作用使钢液凝固时，结晶细微，减少钢中气孔。

　　③使用取样钢模要求清洁，防止其他杂质带人试样模中，造成分析结果不准确。

　　④ 制样工作者要认真遵守制样规程和设备维护，安全使用规程等。确保试样加工的质量，把好分析检验的第一关。

　　⑤制备试样都必须防止油污，灰尘和其它杂质带人试样，因此所用工具、设备和环境等都必须保持整洁。

　　⑥加工钢样用砂轮片切割后，试样内部应无气孔、裂纹、夹渣等;如有严重的缺陷应该重新取样。

　　⑦试料收发要按规定进行，制备过程应按编炉号顺序进行，加工完的块状样品均须贴标签并注明炉号，炉次，次数，钢样名称，委托单位，分析项目，委托日期，分析班次等，为了便于复验，剩余试样必须保存一段时间。

　　§7—6—2 制样设备和制样

　　光电直读光谱分析钢材使用的制样设备有砂轮切片机和研磨机。这些设备主要是根据试料的形状和尺寸来决定的。

　　送来红热的钢样，放于砂轮切片机的V形槽上，压下砂轮片即可。但需注意，试样的切割面不要过热，过热变色的试料面在分析时，可使分析结果的再现变坏。切割完的试料，放入水中冷却。待冷却到室温后，再进行研磨，除去表面氧化层。

　　研磨试样时，切忌磨纹交叉，也不要把研磨好的试料久放在空气中。钢中含高镍，铬的试样，研磨时的砂轮片粒度、磨样后的试样温度都能影响分析的精密度，因此必须注意使用新的砂轮片，要保证试料加工的质量。

      §7—6—3 铸铁试样分析的表面自口化

　　直读光谱分析生铁和铸钢样品要求试样表面层碳都以碳化物的状态存在，不能有游离石墨，即铸铁的分析面必须是完全白口。当铸铁表面存在游离碳时(灰口铁)，就会影响分析结果，特别是碳高达3.8～4.0%，硅高达1.0～2.6%，欲使这样的成分白口化是非常困难的。为了达到白口的程度可以采取以下措施

　　①提高浇注试样的温度，可以增加铁水的过冷度，可避免和减少作为石墨核心的夹杂物从而提高白口化程度，浇注温度要求1400°以上。

　　②提高浇注试样块的冷却速度，改善铸态试块的冷却条件，减少试块的厚度，增加试块的冷却面积，以提高冷却速度，促使铸铁形成白口化。铸态铁水的急冷，使得来不及或很少析出游离石墨。一般采取铜模浇注法最好。

　　在铁水中加入反石墨化元素。铁水中石墨碳的析出与其化学成分有极密切的关系，加入反石墨化元素能抑制石墨核心的形成，促进试块白口化。一些元素对于石墨化的影响程度按如下顺序排列：

　　Al, C，Si，Ti，Ni，Cu，P，CO，Zr

　　促进石墨化

　　Nb，W，Mo，S，Cr，V，Te，Mg，CO，B

　　阻止石墨化

　　在浇注成试样时，分别加入铋、铬、碲粉时，铬和碲的白口化效果好，但铬量较高影响基体和铁中铬的分析;而加入碲粉0.07%就能够使试样全部白口，且碲的谱线不会干扰其他元素，比较理想。

　　第八章 光电直读光谱分析的误差

　　在前几章中，我们介绍了光电直读光谱分析的理论，仪器性能，分析方法。实践证明，为了保证分析结果的准确，在日常工作中，应选择最佳的分析条件。

　　1.选择最佳的室内温度条件、湿度条件和最好的氩气纯度。

　　2.选择予冲洗、予燃、积分时间。

　　3.选择光源的放电参数。

　　4.辅助电极的加工和清理。

　　5.日常的标准化工作。标准样品工作。

　　6.最后的测光精度。

　　通过以上工作条件的选择以后，用标准样品的含量百分数和激发分析元素谱线信号强度，绘制工作线，对测量数据进行整理，求出分析误差。没有误差统计的数据是不科学的.

好东西，学习了