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台式直读光谱仪MAXx测定7075航空铝合金中多元素

点击次数:851  更新时间:2023-06-01

7075铝合金是一种冷处理锻压合金,强度高,远胜于软钢。7075是商用力合金之一。7075铝合金结构紧密,耐腐蚀效果强,对于航空、船用板材最佳。化学成分为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铝合金中主量和杂质的元素测定国家标准GB/T 6987 - 2001采用化学法、原子吸收光谱法,这两种方法在测定各元素时需要分别测定;航空行业标准HB6731.10-2005中采用ICP-AES法可以同时测定Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti等元素,但测定前需要将样品加工制成粉末试样,再制备成液体试样进行分析。本文采用光电直读光谱仪同时测定7075铝合金材料中Si、Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti、Zr等多元素,使用固体试样直接进行分析,减少了实验步骤,大大提高了工作效率,试验周期缩短为化学法的一半。


1.实验部分


1.1仪器

台式直读光谱仪SPECTROMAXx(德国斯派克)


1.2材料

7075铝合金标准物质


1.3试样制备

将样品进行切割,利用铣床将一个表面铣成光滑平面,光滑平面为工作面。


1.4样品分析

仪器稳定后,开启预先设置的7075铝合金分析程序。待至少3次激发值近似相等后,选择标样对工作曲线进行两点校正。合格后,选择与待测试样化学成分(尤其是Si、Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti、Zr元素含量)相近的标样(或称为控样)对主曲线进行一点校正,完成后测定试样。将预制好的待测试样放入火花台板进行分析。


直读光谱仪SPECTROMAXx.png


2.结果与讨论


2.1准确度试验


2.1.1对比试验


取7075铝合金样品4批,分别使用本方法和GB/T 6987 - 2001中相应元素的分析方法进行比对试验,分析结果见表1。GB/T 6987 - 2001中规定的实验室之间允许差见表2。


表1 对比试验结果.png

表2规定的实验室之间的允许差.png


由表1表2可知,通过对照光电光谱法分析结果和GB/T 6987-2001法分析结果(Ti除外)表明,光电光谱法的准确度较高,满足国标要求。


2.1.2回收试验

选与试样中各元素含量接近的标准物质,按实验方法进行分析,计算回收率,结果见表3。


表3 回收试验结果.png


由表3中数据可知,试验样品的加标回收率为97. 2% ~ 100. 7% ,说明本方法测试结果的准确度较高。


2.2精密度试验

取实际生产中的7075铝合金样品1件,按实验方法测定6次,测定结果见表4。由表3可知,该方法的精密度较好。


表4 精密度试验结果.png


3.结论


采用光电直读光谱法测定7075铝合金中Si、Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti、Zr等元素,该方法快速、准确、可靠,适用于7075铝合金中Si、Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti、Zr等元素含量的测定。本法与经典化学分析方法和ICP- AES方法相比快速且操作简便。但在研究过程中也发现Si和Ti两元素的测试稳定性相对其它元素较差,在今后的工作中需做进一步的研究。

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