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
美国《化学文摘（网络版）》
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2018年 38卷 8期
刊出日期 2018-08-28

1 钢中夹杂物扫描电镜自动统计分析结果的影响因素探讨
严春莲, 尹立新, 任群, 孟杨, 其其格, 崔桂彬
以管线钢、车轮钢、易切削钢为研究对象,考察了利用扫描电镜(SEM)对钢中非金属夹杂物进行自动统计分析时,放大倍数、图像分辨率、采集时间及保护区设置对夹杂物分析结果的影响,并比较了不同的聚焦状态、电子束状态、衬度设置、灰度阈值时夹杂物分析结果的差异,旨在优化选择各种设备参数,提高夹杂物自动统计分析的准确度。分析结果表明:放大倍数从100、200增大到500倍,所检测到的夹杂物数量相应增加,小于2μm的夹杂物增加量占80%以上,500倍时夹杂物增加量接近200倍时的2倍,而测试时间大幅延长至200倍时的5.6倍;图像分辨率从512、1024增大到2048,所检测到的夹杂物数量成倍增加,小于2μm的夹杂物增加量占60%左右,而测试时间延长幅度不大;采集时间延长、设置保护区、聚集好、束流定时补偿均有助于获得更准确的夹杂物分析结果,衬度设置一般推荐Al-40、Fe-200,钢中含稀土夹杂物时采用双阈值设置。
2018 Vol. 38 (8): 1-10 [摘要] ( 浏览数: 51 ) [HTML 1KB] [PDF 2808KB] ( 下载数: 373 )
11 便携式X射线荧光光谱仪分析镀锌板铬盐钝化膜涂镀量
王小欢
镀锌板铬盐钝化膜涂镀量是生产工艺控制和膜厚度质量控制的一个重要指标,为提高现场质量控制效率、降低质量控制成本,急需一种无需复杂样品前处理、实现涂镀量实时在线分析的方法。实验采用圆片取样机制样法制取标样,建立了用便携式X射线荧光光谱(PXRF)对镀锌板铬盐钝化膜涂镀量进行实时、在线定量分析的方法。铬盐钝化膜涂镀量与Cr元素含量存在对应关系,实验通过分析Cr元素来表征钝化膜涂镀量。为获得镀锌板铬盐钝化膜体系中Cr元素的最佳激发效果,比较了5种不同分析条件,并确定采用电压15kV、电流10μA作为实验的分析条件;研究了元素谱线之间的干扰重叠校正以及基材元素对待测元素的干扰,采用α经验系数法进行基体校正,避免基体元素Zn和Fe两种元素对Cr元素分析准确度的影响;讨论了检出限的计算方法,采用涂镀量低的样品作为测试样,根据多次测试结果的标准偏差来计算检出限,铬盐钝化膜涂镀量的检出限值为0.92mg/m2;对方法的精密度进行考察,相对标准偏差(RSD)控制在1.5%之内;经与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)进行比对,相对误差控制在2.5%之内,方法的准确度能够满足现场质量控制要求,实现了样品的实时、在线分析,提高了测试效率。
2018 Vol. 38 (8): 11-15 [摘要] ( 浏览数: 44 ) [HTML 1KB] [PDF 925KB] ( 下载数: 252 )
16 直流辉光放电原子发射光谱法测定中低合金钢中锆
胡维铸, 唐语, 燕际军
采取9种不同梯度锆量中低合金钢标准样品绘制曲线,建立了测定中低合金钢中锆的直流辉光放电原子发射光谱法。以单因素法考察了直流辉光光谱仪实验参数对测定中低合金钢中锆的影响,确定激发电压为1250V、激发电流为45mA、预燃时间为60s、积分时间为10s。以锆元素光谱强度为横坐标,锆元素质量分数为纵坐标绘制校准曲线,其校准曲线线性相关系数为0.9961,线性范围为0.0044%~0.35%。采用实验方法对中低合金钢标准样品中锆进行测定,测定值与认定值基本一致,相对标准偏差(RSD,n=11)为0.72%~1.7%,测定结果的相对标准偏差都符合仪器推荐测量要求(相对标准偏差小于3%)。将实验方法应用于中低合金钢实际样品分析,测得结果与国标方法GB/T 223.30—1994基本一致。
2018 Vol. 38 (8): 16-20 [摘要] ( 浏览数: 40 ) [HTML 1KB] [PDF 1016KB] ( 下载数: 268 )
21 粉末压片-X射线荧光光谱法测定铋矿石中铋及主量组分
王子杰, 王干珍, 汤行, 易晓明
利用X射线荧光光谱仪(XRF)结合粉末压片法来测定铋矿石中铋及主量组分。通过向样品中加入稀释剂硼酸来减小基体效应,并加入氧化镧来保持样品总质量吸收系数稳定。实验选取0.5g样品、0.5g氧化镧和2.5g硼酸混合均匀作为待测样品。为了解决铋矿石标准样品缺乏的问题,将钨铋矿石成分分析标准物质GBW07284与水系沉积物成分分析标准物质GBW07317以不同质量比例(1∶1,1∶2,1∶3,1∶5)混合配制成铋元素含量具有一定梯度的校准样品。样品的混合均匀性实验表明各元素测定结果的相对标准偏差(RSD,n=12)在0.26%~4.0%之间。方法中各元素的检出限为0.004%~0.95%。通过对GBW07241的验证,测定值均在误差范围内,各组分测定结果的相对标准偏差(RSD,n=11)在4%以下。通过对多个样品的分析比对,实验方法的分析结果与常规化学测定值基本一致,符合地质样品分析规范要求。
2018 Vol. 38 (8): 21-25 [摘要] ( 浏览数: 87 ) [HTML 1KB] [PDF 775KB] ( 下载数: 192 )
26 电感耦合等离子体质谱法测定Oleflex催化剂中铂
钟升辉, 程南南, 王红英, 严维山
Oleflex工艺越来越受到关注,其所用Oleflex催化剂中的Pt含量对催化剂活性有较大影响,因此迫切需要一种高效稳定的检测Pt的方法。采用王水溶解样品,通过对绘制校准曲线用标准溶液系列进行Al基体匹配的方法消除基体效应,以195Pt为测定同位素,建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定Oleflex催化剂中Pt含量的方法。对等离子体气流量、测定介质进行了优化,确定等离子体气流量为10.5L/min,测定介质为2%HCl(V/V)。考察了基体Al对Pt测定的影响,结果表明,其负影响比较显著。用ICP-MS对样品溶液中的Al含量进行了测定,结果表明,无论称样量为0.1g还是0.2g,最终被溶解的Al2O3占催化剂的质量比均为19%左右。因此,实验选定称样量为0.1g,采用基体匹配法使得校准曲线用标准溶液系列中Al的质量浓度均为40μg/mL来消除基体效应。在选定的实验条件下测定Pt标准溶液系列,以Pt的质量浓度为横坐标,其对应的分析信号强度为纵坐标绘制校准曲线。方法的线性范围为0.001~2.00μg/mL,线性相关系数为0.9999,检出限为0.0004μg/mL。对新鲜Oleflex催化剂、再生Oleflex催化剂和废Oleflex催化剂样品按实验方法测定Pt含量,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=5)为1.5%~2.8%,加标回收率为97%~104%。用实验方法与标准方法GB/T 23524—2009分别测定上述3种Oleflex催化剂样品中Pt,用t检验对测定结果进行验证。结果表明,两种方法测定样品中Pt含量的结果没有显著性差异。
2018 Vol. 38 (8): 26-31 [摘要] ( 浏览数: 30 ) [HTML 1KB] [PDF 956KB] ( 下载数: 233 )
32 熔融制样-X射线荧光光谱法测定微晶铸石中6种组分
亢德华, 于媛君, 邓军华, 王一凌, 李颖
利用工业废渣(高炉矿渣、钢渣、铜渣、铬渣、铁合金渣等)为主要原料生产微晶铸石效益巨大,而目前对微晶铸石中主要组分(SiO2、Al2O3、CaO、MgO、TFe、TiO2)的分析一般采用化学湿法,操作相对繁琐、流程长。实验采用Li2B4O7-LiBO2混合熔剂(m∶m=67∶33)按质量比为1∶12.5的比例进行熔融制样,无需采用氧化剂预氧化,加入0.15g NH4I做脱模剂,消除了样品的矿物结构效应,降低了基体效应的影响,实现了熔融制样-X 射线荧光光谱法对微晶铸石中SiO2、Al2O3、CaO、MgO、TFe和TiO2含量的同时测定。实验选择与微晶铸石基体相似的国家级和行业级转炉渣、高炉渣、古冶熟料、矾土等标准物质人工合成校准样品绘制校准曲线,解决了微晶铸石标准物质缺失的问题,以数学回归法、基本参数法和理论影响系数法消除基体效应和谱线干扰,校准曲线的相关系数均大于0.999。对同一个微晶铸石样品进行精密度考察,6种组分测定结果的相对标准偏差(RSD,n=10)均小于5.0%;正确度验证结果表明,实验方法的测定值与其他方法的测定值吻合较好。
2018 Vol. 38 (8): 32-36 [摘要] ( 浏览数: 63 ) [HTML 1KB] [PDF 772KB] ( 下载数: 363 )
37 电感耦合等离子体质谱法测定钨钼矿中锗
高小飞, 倪文山, 毛香菊, 肖芳
钨钼矿石组分较为复杂,通常含有多种矿物,包括硅酸盐、硫化物、氧化物等,通常情况下较难溶解。实验发现,先采用氢氟酸微波消解样品,再加入硝酸-高氯酸-硫酸于高温电热板上加热继续溶解样品,至高温发烟形成湿盐后再用硝酸复溶,可使样品完全溶解。待样品溶液澄清后,以45.0ng/mL铼为内标,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对上清液中锗进行测定,可实现对钨钼矿中锗的测定。实验表明,锗的质量浓度在5~100ng/mL范围内与锗的信号强度和内标元素信号强度的比值呈线性关系,相关系数为0.9995,方法的检出限为0.006ng/mL。将实验方法应用于钼矿石标准物质、钨矿石标准物质以及实际钨钼矿石样品中锗的测定,标准物质测定值与认定值基本一致,测得结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为0.30%~2.8%,根据DZ/T 0130—2006《地质矿产实验室测试质量管理规范》,计算出的重复分析相对偏差小于限值。在上述样品中加入锗标准溶液进行加标回收试验,回收率在93%~106%之间。
2018 Vol. 38 (8): 37-42 [摘要] ( 浏览数: 41 ) [HTML 1KB] [PDF 842KB] ( 下载数: 257 )
43 碲化镉/石墨烯修饰玻碳电极差分脉冲伏安法测定矿石中痕量铅
杜平, 商希礼
准确测定痕量铅,对保护人类健康具有重要意义。采用CdTe量子点和石墨烯制备了CdTe/石墨烯/玻碳(CdTe/GR/GCE)修饰电极,并通过差分脉冲伏安法测定矿石中痕量铅含量。通过循环伏安曲线考察了修饰电极在CdTe溶液中的自组装时间,浸泡时间和富集时间分别为4h、120s;测定时HAc-NaAc缓冲溶液的pH值为5.0;最佳条件下Pb2+浓度在1.0×10-8~1.0×10-4 mol/L范围内与其峰电流呈良好的线性关系,相关系数为0.9922;检出限为4.0×10-9 mol/L。利用5个修饰电极按照实验方法对1.0×10-6 mol/L Pb2+溶液检测,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为4.3%和5.5%(3d后);采用实验方法测定矿石中铅,结果的相对标准偏差(RSD,n=10)为2.9%~4.0%,与原子吸收光谱法(AAS)测定结果相吻合。
2018 Vol. 38 (8): 43-47 [摘要] ( 浏览数: 27 ) [HTML 1KB] [PDF 1067KB] ( 下载数: 188 )
48 5-(5-溴-3-碘-2-吡啶偶氮)-2,4-二氨基甲苯的合成及其与铑(III)显色反应的探讨
霍燕燕, 韩权, 李欣, 杨晓慧
以5-溴-3-碘-2-氨基吡啶和2,4-二氨基甲苯为主要原料,设计合成新试剂5-(5-溴-3-碘-2-吡啶偶氮)-2,4-二氨基甲苯(5-Br-3-I-PADAT),用红外光谱和核磁共振波谱对其结构进行了表征,并研究了试剂与铑(III)的反应。结果表明,在pH 4.8的HAc-NaAc缓冲体系中,铑(III)与5-Br-3-I-PADAT可形成棕红色的络合物,该络合物在536nm和576nm处有两个吸收峰,铑(III)的质量浓度在0.04~0.70μg/mL时符合比尔定律,方法检出限为0.010μg/mL,表观摩尔吸光系数为2.18×105 L·mol-1·cm-1。方法用于铑炭催化剂中铑的测定,测定值和参考值相一致,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为0.88%,回收率分别为98%和96%。
2018 Vol. 38 (8): 48-52 [摘要] ( 浏览数: 39 ) [HTML 1KB] [PDF 861KB] ( 下载数: 190 )
53 电感耦合等离子体原子发射光谱法测定硅铁钡孕育剂中9种元素
张志刚, 章发, 李方军, 张霄霄, 张勇
采用硝酸和氢氟酸溶解样品,高氯酸冒烟驱尽硝酸-氢氟酸,盐酸溶解盐类,选择Ba 233.527nm、Fe 259.940nm、Ca 317.933nm、Mn 257.610nm、Cr 267.716nm、Al 394.401nm、Ni 231.604nm、Cu 327.396nm、P 178.284nm为分析线,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定钡、铁、钙、锰、铬、铝、镍、铜、磷,从而建立了硅铁钡孕育剂中钡、铁、钙、锰、铬、铝、镍、铜、磷等9种元素的测定方法。各元素校准曲线的相关系数均大于0.9995;方法中各元素检出限为0.00006%~0.00069%。按照实验方法测定标准样品GSB03-1607-2003中钡、铁、钙、锰、铬、铝、镍、铜、磷,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为0.63%~3.4%。实验方法用于测定标准样品GSB03-1607-2003和YSB14607-2001中钡、铁、钙、锰、铬、铝、镍、铜、磷,测定值与认定值基本相符。
2018 Vol. 38 (8): 53-57 [摘要] ( 浏览数: 49 ) [HTML 1KB] [PDF 768KB] ( 下载数: 169 )
58 火试金-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定提钯螯合剂中残余钯
陈丽梅, 陈兰, 罗正波, 蒋朝金, 黄前军
一种新型提钯螯合剂可富集溶液中微量钯,而提钯后的螯合剂中还残余钯,其存在形式比较复杂,酸溶法不易完全将钯溶解。采用火试金法对提钯螯合剂富钯提钯渣进行前处理,使其中残余钯富集在银合粒中,再使用硝酸和盐酸溶解合粒,选择Pd 340.458nm为分析线,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定钯,从而建立了提钯螯合剂中残余钯的测定方法。试验讨论了熔融时银加入量、测钯时不同酸介质和酸度、银合粒酸溶后沉淀时间对钯测定结果的影响。结果表明:当熔融时加入银量在钯量的3倍以上,测定介质为10%王水,沉淀时间为4h或者放置过夜,钯测定结果更准确;钯在1~15μg/mL范围内校准曲线呈线性,线性相关系数为0.999998;方法检出限为0.019μg/mL。按照实验方法测定4个提钯螯合剂中残余钯,结果的相对标准偏差(RSD,n=12)为0.46%~0.62%,加标回收率为99%~102%。
2018 Vol. 38 (8): 58-62 [摘要] ( 浏览数: 36 ) [HTML 1KB] [PDF 774KB] ( 下载数: 258 )
63 电感耦合等离子体原子发射光谱法测定V-4Cr-4Ti合金中铬和钛
成勇
作为核反应堆材料的钒铬钛合金要求严格控制成分符合V-(3%~5%)Cr-(3%～5%)Ti的比例关系,通常采用滴定法逐一测定合金组分铬、钛含量,操作繁杂周期较长。使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定V-4Cr-4Ti合金中铬和钛,满足快速高效同时测定钒铬钛合金中铬和钛的需要。重点研究了在钒铬钛三元合金共存体系下基体元素钒以及铬、钛相互之间的光谱干扰和基体效应,完成了对铬、钛的20余条主要谱线的光谱干扰试验和分析,最终优选了灵敏度适宜、未受共存组分光谱重叠干扰的铬、钛分析谱线;实验表明钒基体效应和连续背景叠加对测定产生正干扰,方法采用基体匹配和同步背景校正消除其影响。方法优化了仪器工作条件以及各分析谱线的积分区域、背景校正区域等检测条件。验证实验表明:铬和钛的检测范围为2.50%~6.00%,校准曲线线性相关系数大于0.9992。按照实验方法测定两个V-4Cr-4Ti合金样品中铬和钛,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=8)小于0.70%;加标回收率为98%~102%;按照实验方法测定4个钒铬钛合金样品中铬、钛,与标准方法GB/T 4698.10—1996和YS/T 514.1—2009采用氧化还原滴定法分别测定铬和钛的测定值相吻合。
2018 Vol. 38 (8): 63-69 [摘要] ( 浏览数: 35 ) [HTML 1KB] [PDF 1340KB] ( 下载数: 201 )
70 电感耦合等离子体原子发射光谱法测定工业红矾钠中钙镁铝锰铁
张彦翠, 方彦霞, 齐白羽
准确测定工业红矾钠中杂质元素含量,对于判定工业红矾钠生产工艺及产品用途合格与否具有重要意义。在红矾钠溶液中加入高氯酸并加热冒烟,滴加盐酸使铬以氯化铬酰(CrO2Cl2)气体形式挥发除去,采用钠基体匹配法绘制校准曲线可消除基体效应的影响,在选定的仪器工作条件下,选择Ca 315.887nm、Mg 285.213nm、Al 167.076nm、Mn 293.930nm、Fe 259.940nm为分析谱线,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定钙、镁、铝、锰、铁,从而建立了测定工业红矾钠中钙、镁、铝、锰、铁的方法。钙、镁、铝、锰、铁的校准曲线相关系数均大于0.999;方法中各元素的检出限为0.003~0.027μg/mL。按照实验方法测定工业红矾钠样品中钙、镁、铝、锰、铁,加标回收率为96%~104%;结果的相对标准偏差(RSD,n=8)为1.3%~2.3%,并与火焰原子吸收光谱法(FAAS)测定结果相吻合。
2018 Vol. 38 (8): 70-74 [摘要] ( 浏览数: 48 ) [HTML 1KB] [PDF 811KB] ( 下载数: 273 )
75 高氯酸脱水重量法测定锰硅合金中硅
杨载明
锰硅合金中硅含量对炼钢过程用料配比具有重要指导作用,也是交易计价的重要指标之一,因此,快速准确地测定锰硅合金中硅显得尤为重要。采用盐酸、硝酸分开加入的模式分解样品,通过冒两次高氯酸烟使样品中碳炭化,再加入过氧化氢可得到清澈溶液利于过滤及灼烧。试验结果表明,滤液中二氧化硅含量与二氧化硅沉淀中杂质含量相当,由此引入的系统误差可相互抵消,实际工作中可不予校正。按照实验方法测定4个锰硅合金标准物质中硅,结果的相对标准偏差(RSD)为0.47%~0.69%,测定值与认定值相符。
2018 Vol. 38 (8): 75-78 [摘要] ( 浏览数: 83 ) [HTML 1KB] [PDF 751KB] ( 下载数: 275 )
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