汽车工业高速发展的背景下,消费者对汽车性能的要求越来越高,而经过精密加工的汽车零部件能够显著提高尺寸精度、形状精度和表面质量,从而优化整车性能。因此,快速、准确地测定小尺寸、异形结构零部件中的元素成分,是保障汽车零部件质量的重要环节。汽车小零件具备形状不规则、尺寸多样、表面处理困难等因素,导致传统火花光谱仪难以满足检测需求。为解决小尺寸样品的分析难题,钢研纳克提供Φ4~8mm的垫片选购件,可以快速、准确的分析小尺寸样品。
本文应用钢研纳克SparkCCD7000火花直读光谱仪并结合Φ4mm氮化硼垫片,对碳钢及不锈钢汽车小零件中的多种元素实现准确、快速的测定,数据符合国家标准GB/T 14203-2016《火花放电原子发射光谱分析法通则》、GB/T 4336-2016《碳素钢和中低合金钢多元素含量的测定-火花放电原子发射光谱法(常规法)》、GB/T 11170-2008《不锈钢多元素含量的测定-火花放电原子发射光谱法(常规法)》中对于数据精密度的相关规定,该仪器可满足碳钢及不锈钢的小尺寸金属零部件需求。
图1 钢研纳克SparkCCD7000火花直读光谱仪
钢研纳克SparkCCD7000火花直读光谱仪采用高分辨率线阵CCD作为检测器,实现全谱扫描,可以广泛适用于多种基体金属样品的全元素成分分析。其体积只相当于传统仪器即采用光电倍增管作为检测器的火花光谱仪的1/3,无需增加硬件即可在现场增加分析元素或新的基体。其激发光源为激发能量、频率连续可调的全数字光源,可同时精准检测碳钢及不锈钢材料中多种元素的化学成分。该仪器适用于不同材料,被广泛应用于有色、冶金、铸造、机械、金属加工等领域的生产过程控制及中心实验室成品检测中。
实验室环境:温度23.2℃,相对湿度:32%
氩气:高纯氩(纯度≥99.999%),流量9L/min
制样设备:锉刀或砂纸,粒度240目;砂纸磨盘,粒度40目
样品用锉刀或砂纸处理除去表层氧化物或其他杂质,之后使用无尘布结合无水乙醇清洁表面,使样品表面平整洁净,符合光谱分析要求
仪器型号:钢研纳克SparkCCD7000火花直读光谱仪
钢研纳克可根据用户需求定制适用于不同分析材料的校准曲线,并经过基体校正及第三元素干扰校正,保证分析结果的准确性。用户只需用随仪器附带的漂移校正样品对曲线进行标准化即可分析大部分未知样品。分析一部分未知样品还需进行类型校准,用此来消除绘制工作曲线所用的标准样品与客户实际样品之间在冶金工艺、内部结构、物理状态等方面存在较大差异所带来的影响,选用与客户实际样品化学成分相近的标准样品进行类型校准,之后就可进行准确分析。
以下为客户生产碳钢螺栓样品重复性检测数据,具体见表2,表3。
以下为客户生产不锈钢挡圈样品重复性检测数据,具体见表5,表6。
以下为客户生产不锈钢喉箍样品重复性检测数据,具体见表7,表8。
以下为客户生产不锈钢盖形螺母样品重复性检测数据,具体见表9,表10。
以下为不锈钢标准样品准确性检测数据,具体见表11,表12。
表11不锈钢YSBS11379a-2008标准样品
准确性数据
表12不锈钢YSBS11379a-2008标准样品
准确性数据(续)
以下为不锈钢标准样品准确性检测数据,具体见表13,表14。
表14 不锈钢IARM296A标准样品
准确性数据(续)
通过以上实验数据可以看出,钢研纳克SparkCCD7000火花直读光谱仪性能优异,测试过程中结合Φ4mm氮化硼垫片,可以准确、快速的对特殊小尺寸碳钢及不锈钢样品进行分析。数据稳定可靠,精密度符合国家标准要求,满足相关企业的使用需求。目前该款仪器已在有色冶炼、汽车制造、航空航天、船舶、机电设备、工程机械、电子电工、教育、科研等领域的原料、零件、产品工艺研发方面都有广泛的应用。