冶金分析
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创刊时间：1981年
刊期：月刊
主办单位：
  中国钢研科技集团有限公司
  中国金属学会
国际标准刊号
  ISSN 1000-7571
国内刊号
  CN11-2030/TF
国内邮发代号
  82-157
单价： 50.00元/册
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2015年 35卷 1期
刊出日期 2015-01-01

1 辉光深度定量分析模型中的缺陷和解决方法
余卫华, 李江文, 于录军, 张穗忠
辉光放电发射光谱分析是一个十分有用的表面分析技术。利用溅射率模型,能建立一个涵盖基体和涂镀层中主元素含量变化的宽浓度范围的工作曲线,通过工作曲线,直接得到的强度-时间谱图可以转换为含量-深度谱图。在这个过程中,需要计算每个溅射层的密度数据,而每一层的密度不能准确计算是该模型的一个缺陷。化合物中元素电负性决定了键的性质,进而决定了原子间距,而原子间距是进行密度理论计算的关键点。为了方便密度的理论计算,将物质分类建立密度计算模型。对于合金层,将原子认为是密集堆积来计算其密度;对于单质和单一的化合物,可以直接调用数据库中的密度数据;对于合金和化合物的混合,用合金原子和化合物之间为密集堆积来计算其密度。这种密度计算的方法有一定的局限性,但是在一些实际应用中也取得了很好的效果。
2015 Vol. 35 (1): 1-5 [摘要] ( 浏览数: 123 ) [HTML 1KB] [PDF 933KB] ( 下载数: 451 )
6 不同热处理状态下镍基耐蚀合金析出相的定性定量分析
缪乐德, 张毅, 杨建强, 张春霞, 张忠铧, 蓝闽波
镍基耐蚀钢的性能,在很大程度上取决于钢中各种相的数量、组成、大小、分布状况和合金元素在晶界的分配情况。镍基耐蚀钢经过等温热处理,通常会形成碳化物相、金属间相等析出相。这些析出相在合金中的形成将导致钢的脆化,显著降低钢的塑性、韧性和耐蚀性。为了对不同热处理条件下镍基耐蚀合金析出相做定性定量分析,实验在选择好合适的电解制度后,利用电解分离方法将析出相从基体中分离。通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)定性研究了提取后析出相的形貌以及结构特性的变化过程;并利用Rietveld全谱拟合法计算不同析出相的组成及含量,最后还讨论了析出相含量与材料耐蚀性能间的关系。实验结果表明900 ℃时效形成的析出相最多,且析出相的含量随时间的延长呈明显上升的趋势;腐蚀性能评价结果表明析出相的含量与平均腐蚀速率存在一定的正相关,即随着析出相含量的增加,材料的平均腐蚀速率也增加,耐蚀性能减弱。
2015 Vol. 35 (1): 6-12 [摘要] ( 浏览数: 145 ) [HTML 1KB] [PDF 2057KB] ( 下载数: 307 )
13 玻尔兹曼分布研究辉光放电等离子体中铁原子谱线的激发机制
张蕾, WAGATSUMA Kazuaki, 刘鑫
采用玻尔兹曼分布法,通过不同的放电参数,例如外加电压、电流和气压等,研究了辉光放电等离子体中激发能量为4.1～7.0 eV的铁原子谱线激发机制。低激发能量曲线很好地拟合了正玻尔兹曼分布,然而较高激发能量的原子谱线与线性玻尔兹曼曲线有很大偏差。其结果可能是由于较低等级激发由热碰撞引起,而另一方面,铁原子高位等级的激发则是铁原子和氩或氖亚稳原子间的碰撞引起的。
2015 Vol. 35 (1): 13-18 [摘要] ( 浏览数: 124 ) [HTML 1KB] [PDF 1231KB] ( 下载数: 262 )
19 激光诱导击穿光谱法对焊接接头表面渗铜区铜元素的深度分布分析
李冬玲, 张勇, 鹿锋华
采用激光诱导击穿光谱法(LIBS)对不同工艺下的焊接接头根部中心区域进行了铜的深度分布分析,探讨了不同材料的LIBS激发脉冲数目与其剥蚀深度的相关性,发现在10个脉冲内脉冲数目与剥蚀深度有良好的一次线性关系,同样的脉冲数目激发焊材所得的剥蚀深度要小于铜衬垫,并由此计算了焊接接头根部中心部位渗铜区域的深度。同时,绘制了匹配的中低合金钢的定量分析校准曲线,并对不同渗铜区深度方向的铜含量进行了分布分析,发现不同工艺下的焊接接头的渗铜程度有较大差别:带铜垫脉冲控制工艺焊接的接头在某些区域出现了较为严重的渗铜现象,表面渗铜质量分数超过了0.5%,同时渗铜深度超过了50 μm;铜垫短弧控制工艺焊接的SY2样品有少量渗铜,但表面渗铜质量分数均没有超过0.5%,且渗铜深度均不到10 μm;而无铜垫脉冲控制工艺焊接样品SY3则表面没有出现渗铜现象。
2015 Vol. 35 (1): 19-25 [摘要] ( 浏览数: 118 ) [HTML 1KB] [PDF 2960KB] ( 下载数: 322 )
26 分子光谱法测定镧的研究进展
李雪梅, 柳玉英, 巩秀贤
对1990-2014年间分子光谱法测定镧的国内外研究进行了综述。具体内容包括:普通光度法、动力学光度法、荧光光度法、化学发光法和计算光度法。其中普通光度法是目前应用最为广泛的方法,偶氮胂和偶氮氯膦是最常用的显色剂,同时新显色剂如二溴氟基偶氮甲胂(5-MasA-DBF)等的研究也在不断增加。而动力学光度法和荧光光度法因其灵敏度高,相应体系也在逐渐增多。化学发光法具有线性范围宽的优点,相应研究也会不断增加。对每种分析方法从测定体系、测定条件、灵敏度以及实际应用等方面进行归纳和分析。
2015 Vol. 35 (1): 26-33 [摘要] ( 浏览数: 166 ) [HTML 1KB] [PDF 972KB] ( 下载数: 316 )
34 熔融制样-X射线荧光光谱法测定镧铈镨钕稀土合金
普旭力, 蔡继杰, 王伟, 潘忠厚, 王鸿辉
样品采用硝酸溶解,加入氨水将待测物沉淀,用无灰滤纸过滤,滤渣经过灼烧后用四硼酸锂和偏硼酸锂混合熔剂熔制成试料片,以波长色散X射线荧光光谱仪进行检测,实现了熔融制样-X射线荧光光谱法测定镧铈镨钕稀土合金中镧、铈、镨、钕的含量。以高纯物质配制校准标样,并分别采用干扰系数法进行谱线重叠干扰校正和可变理论α影响系数法(COAL模式)进行基体效应校正。对方法的精密度和回收率进行考察,相对标准偏差(RSD,n=11)小于2%,回收率介于98%~101%之间。对镧铈镨钕稀土合金实际样品进行分析,测定结果同电感耦合等离子体原子发射光谱法的结果相一致。
2015 Vol. 35 (1): 34-37 [摘要] ( 浏览数: 138 ) [HTML 1KB] [PDF 852KB] ( 下载数: 425 )
38 铁矿石矿物组分的X射线粉晶衍射半定量分析
迟广成, 肖刚, 汪寅夫, 胡建飞, 王海娇, 马健生
为了确定大台沟铁矿含铁矿物种类与含量,在大台沟超深铁矿采集29件铁矿石样品,利用X射线粉晶衍射物相分析方法对铁矿矿物组分进行检测。物相分析结果表明,大台沟铁矿中可作为炼铁原料的含铁矿物组分为磁铁矿、赤铁矿和菱铁矿,不能作为炼铁原料的含铁矿物组分为滑石、角闪石、绿泥石和黄铁矿;结合全谱拟合半定量矿物分析技术,计算出各矿物组分的半定量结果,从而查清了大台沟铁矿含铁矿物的种类与含量。为了考察分析方法的精密度,在相同条件下对同一铁矿石样品进行X射线粉晶衍射半定量分析,样品中石英质量分数在59.0%～60.7%之间,相对标准偏差(RSD,n=5)为1.0%;磁铁矿质量分数在27.8%～29.5%之间,RSD为2.1%;滑石质量分数在9.6%～10.3%之间,RSD为2.9%;白云石质量分数在1.2%～1.6%之间,RSD为11.3%。为了考察分析方法的准确度,按不同比例配制4个标准样品,每个标样平行测定5次,计算出铁矿物参考值10%、30%、50%、70%的相对偏差分别不大于12.8%、4.7%、2.8%、2.5%。精密度及准确度的考察结果显示,方法基本满足X射线粉晶衍射矿物半定量分析的质量要求。
2015 Vol. 35 (1): 38-44 [摘要] ( 浏览数: 144 ) [HTML 1KB] [PDF 1677KB] ( 下载数: 398 )
45 校准曲线和观测方式对电感耦合等离子体原子发射光谱法测定不锈钢中镍、铬和锰的影响
王金砖, 张玉洁, 伏荣进, 刘彬, 刘琨
装饰装修用不锈钢材料主要为200和300系列不锈钢,其化学元素含量对其性能影响较大,其中镍、铬、锰 3种元素扮演着举足轻重的作用,因而能否对这些元素含量准确测定意义重大。不锈钢材料中化学元素含量测试主要依据SN/T2718-2010、GB/T 18705-2002、SN/T 3343-2012标准进行测定,此类方法均运用铁基体匹配的系列混合标准溶液绘制校准曲线、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法进行测定。用这种方法绘制校准曲线,实验前期准备工作繁琐,而且用于绘制校准曲线的溶液成分与实际待测样品溶液的成分不完全一致,造成样品中成分测定的不确定度大。因此,实验采用系列不锈钢标准样品绘制校准曲线后测定不锈钢中镍、铬、锰含量, 并对比了这两种绘制校准曲线方法和测定时观测方式对测定结果的影响。结果表明,采用系列不锈钢标准样品绘制的校准曲线测定镍、铬、锰的含量,准确性明显优于用单标准溶液(样品)绘制的校准曲线,而且配制方法简单,可以大大缩短检测时间。ICP-AES测定的观测方式对不锈钢成分的测定结果有影响,径向观测比轴向观测更适用于不锈钢中镍、铬、锰含量的测定。
2015 Vol. 35 (1): 45-49 [摘要] ( 浏览数: 127 ) [HTML 1KB] [PDF 1067KB] ( 下载数: 319 )
50 熔融制样-X射线荧光光谱法测定铁水预处理脱硅消泡剂中主次成分
郭云涛, 刘伟, 戴学谦
消泡剂采用四硼酸锂和偏硼酸锂混合熔剂[m(Li2B4O7)∶ m(LiBO2)=67∶33],稀释比为1∶10,滴加5滴200 g/L溴化铵溶液做脱模剂,在950 ℃下熔融18 min制备熔片。采用石灰石标准样品中添加基准碳酸钠的合成校准样品来绘制校准曲线,建立了X射线荧光光谱法(XRF)对铁水预处理脱硅消泡剂中二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁、三氧化二铁和氧化钠等主次成分进行同时测定的方法。将烧失量作为消去组分处理,使用COLA模式校正,校正后的曲线能够准确测定未灼烧样品中主次成分的含量,大大缩短了分析时间。经验证,各组分测定结果的相对标准偏差(n=11)都在2%以内,消泡剂实际样品的分析结果与化学法分析结果吻合较好。
2015 Vol. 35 (1): 50-54 [摘要] ( 浏览数: 138 ) [HTML 1KB] [PDF 916KB] ( 下载数: 281 )
55 硫氰酸盐光度法测定钨精矿中三氧化钨
陈珍娥, 张海
利用新型多元素测定仪的良好线性,建立了硫氰酸盐光度法测定钨精矿中三氧化钨含量的方法。对试样的熔融条件、称样量、结果的计算方法、显色剂的配制等方面进行了优化,并用管理样和生产样品验证了分析方法的准确度和精密度。结果表明,试样用过氧化钠与碳酸钠混合熔剂熔融,熔块经EDTA(20 g/L)-乙醇(5 g/L)浸取液浸取后,铁、钙、锰、铜、镍、铋等对测定没有干扰,但铌干扰测定,可用草酸溶液消除。方法用于钨精矿中三氧化钨的测定,测定值与参考值或重量法测定值相吻合,相对标准偏差(RSD,n=6)在0.12%～0.30%之间。
2015 Vol. 35 (1): 55-58 [摘要] ( 浏览数: 113 ) [HTML 1KB] [PDF 848KB] ( 下载数: 307 )
59 管式炉加热-红外吸收法测定铀金属中碳
李英秋, 纪新华, 吴梅, 米俊
称取100 mg处理后试样,选取加热温度为850 ℃,建立了管式炉加热红外吸收法测定铀金属中微量碳的方法。试验表明:将金属铀切屑试样用硝酸(1+1)加热至微沸并保持2 min,取出后再依次用水、丙酮、无水乙醇漂洗可有效去除金属铀切屑样品表面的碳沾污。以蔗糖作为校准标样,碳量在0～12.5 μg之间线性相关系数(r)为0.999 8。方法空白值为2.4 μg/g,测定下限为5 μg/g。按照实验方法对铀金属材料中碳进行测定,结果的相对标准偏差(RSD, n=3)为4.3%～6.1%,加标回收率为100%。应用于铀金属材料中碳含量的测定,结果与高频燃烧-红外吸收法一致。
2015 Vol. 35 (1): 59-62 [摘要] ( 浏览数: 132 ) [HTML 1KB] [PDF 845KB] ( 下载数: 475 )
63 铬天青S光度法测定赤泥-钛白废水综合回收中的微量钪
余荣旻, 杨涛, 邓志军, 刘吉波, 苏正夫, 王志坚
采用铬天青S作显色剂,研究了在赤泥-钛白废水综合回收过程中微量钪的分光光度法测定。考察了反应条件、共存离子等因素对检测结果的影响,确定了硫酸浸出液中钪的最佳检测条件为采用伯胺N1923为萃取剂,HCl为反萃剂,相比为1.0,萃取时间为10 min,显色剂铬天青S(CAS)的体积为4.00 mL,显色溶液的pH值为1.0~1.5,显色时间为30 min。加入1.00 mL盐酸羟胺溶液、2.00 mL邻菲罗啉溶液作为掩蔽剂可消除残留于溶液中少量Fe的干扰。试验结果表明,络合物的最大吸收波长为615 nm,表观摩尔吸光系数为2.85×105L·mol-1·cm-1,钪的质量浓度在0 ~ 0.18 mg/L范围内符合比尔定律,校准曲线的相关系数为0.999 1。对钛白废水实际样品进行分析,实验方法与ICP-AES法测钪的相对误差在5%之内,钪测定结果的相对标准偏差(RSD,n>6)为2.4%~4.1%。
2015 Vol. 35 (1): 63-67 [摘要] ( 浏览数: 146 ) [HTML 1KB] [PDF 1259KB] ( 下载数: 332 )
68 偶氮胂Ⅲ分光光度法测定微量铀
杜浪, 李玉香, 马雪, 刘永刚
在0.1 mol/L盐酸中,铀可与显色剂偶氮胂Ⅲ迅速反应生成蓝色络合物,据此建立了分光光度法测定微量铀的方法。通过试验确定最大吸收波长为652 nm,0.1 mol/L HCl 的加入量为500 μL, 500 mg/L偶氮胂Ⅲ的加入量为2.0 mL。结果显示,铀的质量浓度在0～4.0 mg/L范围内符合比尔定律,其线性方程为A=0.248 99 ρ-0.000 1, 相关系数R2=0.999 8,表观摩尔吸光系数(ε)为5.93×104 L·mol-1·cm-1。对两个含铀废液按实验方法进行测定,相对标准偏差(RSD,n=5)为0.77%和0.51%;采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)进行对照试验,结果吻合较好。
2015 Vol. 35 (1): 68-71 [摘要] ( 浏览数: 162 ) [HTML 1KB] [PDF 1233KB] ( 下载数: 342 )
72 毛细管柱气相色谱法测定粗蒽中蒽和菲
李成, 陈国平, 黄福林, 张超远
选用N,N-二甲基乙酰胺为溶剂溶解样品,采用外标法进行定量,建立了毛细管柱气相色谱法测定粗蒽中蒽和菲的方法。实验确定了色谱柱的程序升温条件为:柱温起始温度120 ℃,保留4 min;再以40 ℃/min升温至180 ℃,保留5 min;再以40 ℃/min升温至200 ℃,保留5 min。采用实验方法测定蒽和菲的含量,蒽和菲在10～100 mg/L范围内呈良好的线性关系,蒽和菲的检出限分别为2.12×10-2 mg/L和1.76×10-2 mg/L。将方法应用于3个粗蒽样品中蒽和菲的测定,结果的相对标准偏差(RSD, n=8)为0.59%～1.3%。对6个粗蒽样品按照实验方法进行分析,测定结果与紫外分光光度法测定菲含量及化学滴定法测定蒽含量的结果基本一致。
2015 Vol. 35 (1): 72-76 [摘要] ( 浏览数: 196 ) [HTML 1KB] [PDF 1077KB] ( 下载数: 337 )
77 电感耦合等离子体原子发射光谱法测定增碳剂中钛和钙
刘洁
研究了增碳剂样品的溶解、分析谱线的选择、共存元素的干扰和介质的酸度对测定的影响,建立了用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定增碳剂中钛和钙含量的分析方法。样品在马弗炉中灰化后,采用盐酸、氢氟酸、硝酸和高氯酸溶解得到的灰分。以钛和钙标准溶液配制的标准系列溶液建立校准曲线,选择324.199 nm和317.933 nm 波长的谱线作为钛和钙的分析线,在0.6 mol/L盐酸介质中用ICP-AES进行测定。钛和钙的检出限分别为0.04 μg/mL和0.07 μg/mL,线性范围分别为0～20 μg/mL和0～60 μg/mL。方法用于煤、煤矸石、沥青、石油焦等增碳剂中钛和钙的测定,测定值与标样的认定值一致,回收率在96%～105%之间。
2015 Vol. 35 (1): 77-80 [摘要] ( 浏览数: 144 ) [HTML 1KB] [PDF 843KB] ( 下载数: 323 )
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