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臺式直讀光譜儀MAXx測定7075航空鋁合金中多元素

點擊次數:761  更新時間:2023-06-01

7075鋁合金是一種冷處理鍛壓合金,強度高,遠勝于軟鋼。7075是商用力合金之一。7075鋁合金結構緊密,耐腐蝕效果強,對于航空、船用板材最佳?;瘜W成分為Si:≤0.40%;Fe:≤0.50%;Cu:1. 2% ~ 2.0%; Mn:≤0.30%;Mg:2.1% ~ 2. 9%;Cr:0. 18% ~ 0.28% ;Zn:5.1% ~6. 1%;Ti:≤0.20% ;Ti + Zr:≤0. 25%。


7075鋁合金中主量和雜質的元素測定國家標準GB/T 6987 - 2001采用化學法、原子吸收光譜法,這兩種方法在測定各元素時需要分別測定;航空行業標準HB6731.10-2005中采用ICP-AES法可以同時測定Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti等元素,但測定前需要將樣品加工制成粉末試樣,再制備成液體試樣進行分析。本文采用光電直讀光譜儀同時測定7075鋁合金材料中Si、Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti、Zr等多元素,使用固體試樣直接進行分析,減少了實驗步驟,大大提高了工作效率,試驗周期縮短為化學法的一半。


1.實驗部分


1.1儀器

臺式直讀光譜儀SPECTROMAXx(德國斯派克)


1.2材料

7075鋁合金標準物質


1.3試樣制備

將樣品進行切割,利用銑床將一個表面銑成光滑平面,光滑平面為工作面。


1.4樣品分析

儀器穩定后,開啟預先設置的7075鋁合金分析程序。待至少3次激發值近似相等后,選擇標樣對工作曲線進行兩點校正。合格后,選擇與待測試樣化學成分(尤其是Si、Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti、Zr元素含量)相近的標樣(或稱為控樣)對主曲線進行一點校正,完成后測定試樣。將預制好的待測試樣放入火花臺板進行分析。


直讀光譜儀SPECTROMAXx.png


2.結果與討論


2.1準確度試驗


2.1.1對比試驗


取7075鋁合金樣品4批,分別使用本方法和GB/T 6987 - 2001中相應元素的分析方法進行比對試驗,分析結果見表1。GB/T 6987 - 2001中規定的實驗室之間允許差見表2。


表1 對比試驗結果.png

表2規定的實驗室之間的允許差.png


由表1表2可知,通過對照光電光譜法分析結果和GB/T 6987-2001法分析結果(Ti除外)表明,光電光譜法的準確度較高,滿足國標要求。


2.1.2回收試驗

選與試樣中各元素含量接近的標準物質,按實驗方法進行分析,計算回收率,結果見表3。


表3 回收試驗結果.png


由表3中數據可知,試驗樣品的加標回收率為97. 2% ~ 100. 7% ,說明本方法測試結果的準確度較高。


2.2精密度試驗

取實際生產中的7075鋁合金樣品1件,按實驗方法測定6次,測定結果見表4。由表3可知,該方法的精密度較好。


表4 精密度試驗結果.png


3.結論


采用光電直讀光譜法測定7075鋁合金中Si、Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti、Zr等元素,該方法快速、準確、可靠,適用于7075鋁合金中Si、Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti、Zr等元素含量的測定。本法與經典化學分析方法和ICP- AES方法相比快速且操作簡便。但在研究過程中也發現Si和Ti兩元素的測試穩定性相對其它元素較差,在今后的工作中需做進一步的研究。

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