什么是不銹鋼,不銹鋼是鋼的一個種類,鋼是指含有碳量在2%以下的稱之為鋼,大于2%是鐵。鋼在冶煉過程中加入鉻(Cr)、鎳(Ni)、錳(Mn)、硅(Si)、鈦(Ti)、鉬(Mo)等合金元素改善了鋼的性能使鋼具有了耐腐性(即不上銹)就是我們常說的不銹鋼。不銹鋼擁有不同鋼號是因為在冶煉過程中加入合金元素品種不同,不同品種加入量的不同,特性也是不同,因此為了區(qū)別開來就冠上不同的鋼號。
為保證在不同環(huán)境下使用合適性能的不銹鋼產(chǎn)品,需要對不銹鋼進(jìn)行成分分析。本文主要討論了
便攜式X射線熒光光譜儀應(yīng)用于不銹鋼產(chǎn)品的快速檢驗及牌號分析。利用經(jīng)驗系數(shù)法建立了不銹鋼中常見的Ti, V,Cr,Mn,F(xiàn)e,Co,Ni,Cu,Mo這九個元素的定量分析方法,并通過對以上元素含量的定量分析和對比已建立的牌號分析數(shù)據(jù)庫,對不銹鋼牌號進(jìn)行自動模糊識別。
1.實驗方法
1.1儀器
移動便攜式X熒光光譜儀SCOUT(德國斯派克)
1.2樣品 GBW010203(國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì))
1.3光譜測定。
2.結(jié)果與討論
2.1儀器的精密度結(jié)果 對GBW010203分別重復(fù)測量21次,所得結(jié)果如下:
通過對不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行重復(fù)測試,并對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析后,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差可以有效表征儀器的測試精密度。如表3統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,儀器對于不銹鋼中的主要元素Cr、Mn、Fe、Ni、Mo的測試精密度均小于1%,表明儀器結(jié)構(gòu)合理、硬件穩(wěn)定、測試精密度較高。優(yōu)良的儀器精密度是對樣品含量進(jìn)行精確測試的保證。從整體測試結(jié)果看來,不銹鋼中元素的測試結(jié)果比較準(zhǔn)確,可信度較高。因此,可以對同種基體,元素含量在上述范圍的不銹鋼進(jìn)行測定。符合不銹鋼樣品的含量測試及牌號預(yù)報的需求。
2.2儀器的準(zhǔn)確度結(jié)果 縮短測試時間到20 s,對304不銹鋼樣品分別重復(fù)測量21次,所得結(jié)果如表2所示。
各元素測試值與實際含量的相關(guān)性 從表2和各元素含量相關(guān)性測試結(jié)果(表3)可知,不銹鋼樣品中主要合金元素Ti,Cr,Mn,Ni,Mo的含量線性相關(guān)度均達(dá)到99%以上,F(xiàn)e元素為基體元素,可以利用測試合金元素后進(jìn)行歸一運(yùn)算的方法計算得到,由于不銹鋼中所含有的C,Si,P,S等輕質(zhì)元素,以及微量的Sn,Pb等元素,使用便攜式儀器在大氣狀態(tài)下無法進(jìn)行有效的定量測試,因此測試的準(zhǔn)確度略低。不銹鋼中的微量元素V,Cu,Co元素等元素含量較低,且分別會受到不銹鋼中所含有的較高含量的Cr,Ni,F(xiàn)e等特征能量接近的元素干擾,因此測試的準(zhǔn)確度較略低于其他主要合金元素。
3.結(jié)論 移動便攜式X熒光光譜儀SCOUT對于不銹鋼中的Cr、Mn、Fe、Ni、Mo等主要元素的測試精密度表明儀器結(jié)構(gòu)合理,硬件穩(wěn)定,測試精密度較高。本次實驗采用的德國斯派克移動便攜式X熒光光譜儀SCOUT ,堪稱移動實驗室,一體化計算機(jī)及觸屏,易于使用,可外接計算機(jī)系統(tǒng),現(xiàn)場檢測,實驗室級的分析數(shù)據(jù)堅固耐用 適用于貴金屬檢測、環(huán)境樣品分析、廢油測定及地質(zhì)勘探等應(yīng)用。對于偏遠(yuǎn)地區(qū)的環(huán)境和地質(zhì)樣品也能快速得到實驗室級別的元素分析水平。
總的來說,SPECTROSCOUT具有以下特點:
實用和堅固的便攜性:專為復(fù)雜樣品分析所涉及,它包裹在一個堅固的外殼內(nèi),使得x射線源得到了很好保護(hù)。SPECTROSCOUT重量很輕(12公斤)、體積很小(270×306×306毫米)。它的特點還包括:一個大樣本室、x光管、機(jī)載處理器和高效電池組。一個可選的集成視頻系統(tǒng)加上圖像存儲,能夠進(jìn)行精確的現(xiàn)場測試。
在所有濃度水平的快速準(zhǔn)確分析:重元素(如鈾)到輕元素(如鈉)等一系列相關(guān)元素,從其微量到常量的濃度,即使是快速(通常10~15分鐘)運(yùn)轉(zhuǎn),SPECTROSCOUT也能提供高精確度測量。SPECTROSCOUT還帶來了實驗室級別分析儀器的優(yōu)勢,例如斯派克先進(jìn)的TURBOQUANT未知樣品分析和可選的客戶定制校準(zhǔn)。
操作簡單:按一下按鈕即開始測量。SPECTROSCOUT的觸摸屏界面可以查看所有分析結(jié)果和測量光譜。預(yù)先安裝的軟件包內(nèi)置了可以應(yīng)用于礦業(yè)/勘查、貴金屬和環(huán)境等領(lǐng)域的元素分析方法。SPECTROSCOUT獨特的iCAL校準(zhǔn)只需1個樣品、只需5分鐘就可進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。