光电光谱分析法测定钢中的碳

1、光电光谱分析法测定钢中的碳 摘 要 本文论述了如何用光电光谱仪对钢中的碳进 行测定，以及光谱分析式样的要求。 关键词 光谱法 碳 中图分类号： F72 文献标识码： A 文章编号： 1009-914X（2015）07-0290-01 为了满足现代炼钢生产的需要，快速、准确的分析钢中 碳的含量，现采用光电光谱分析法测定钢中的碳含量。该方 法解决了对钢中碳分析上存在的一些问题，获得了理想的分 析结果。1. 实验部分1.1 实验仪器：本次实验采用日本岛津制造的GVM-514S 光电光谱分析仪。1.1.1 分光仪 光栅曲率半径： 500mm ，分辨率： 04nm/mm ，碳波长：193.09nm，氩气

2、要求：99.99%1.1.2 光源HSPG-300 型，带有五种性能的组合式高速光源，测定钢中的碳用其中的正常火花， C=2.5？f，L=150？H，Ip=350A。1.1.3 软件职能软件系统具有丰富的分析功能，它独到的功能之一是把 一次激发过程分为三个程次（ SEQVENCE ），在每个程次中 可选用一种光源，根据需要对不同元素用不同光源分别激 发。1.2 采样分析 分析条件：1.3 制样1.3.1 切割材料：把炉前去除的试料，用切割机切去有缩孔的顶端部位 3-4cm，制成5-8cm高度的试样。1.3.2 试样的冷却切割后的试样温度约为 800 C,把它迅速放入冷却槽里 横放静置冷却，直到

3、试样的切面中心处冒出几个气泡为止， 用这种冷却方法可以避免产生裂纹或炸裂。1.3.3 磨样把冷却好的试样在粒度为 8 0#的氧化铝砂纸上研磨使其 表面纹路整齐，试样温度一般在 40C,磨样时间过长，使样 品过热，对碳的分析会有影响，注意不要用手直接接触分析 表面，同时对油类的沾污也应避免。1.4 建立工作曲线以工业纯铁 BHG15 号（太原钢研所制）GSBA68057-68062-89 （大连）为基础，建立工作曲线。1.4.1 登记分析情报 对分析条件、分析通道、显示打印格式、有效数字、化 学分析值、工作曲线数据表进行登记。1.4.2 调 ATT 选择分析方位内含量较高的标准试样进行分析，分度

4、值 在 5-6 之间。1.4.3 绘制曲线分别激发标钢试样， 含量 -强度对应， 绘制工作曲线如下：2. 结果与讨论2.1 试样本身对钢中碳分析的影响 分析样品制备的标准性能正确管理对于碳的分析是非 常重要的，对带有气孔、裂纹的试样进行试验对照：试验表明：试样气孔的大小和有无水分的程度对碳的分 析值有巨大误差。若试样上有裂纹时，碳的分析结果偏高， 当裂纹细且分布均匀时，碳的两点激发较接近，可是与真实 值相差较远。因此，光谱用试样表面应该无缩孔、气孔、裂 纹、夹杂等缺陷。2.2 铝对碳的干扰铝对碳的分析有增强的干扰，其相关系数是 -0.0415% ， 而生产上一般用金属铝做为脱氧剂，若不加铝，钢

5、液在样模 内翻腾、凝固后出现空心，为了既达到脱氧的目的也不太影 响分析值，试样中含铝量要控制在小于0.3%，一般含量在0.1%即可。2.3 由于分析仪器变化等原因，使碳的分析值会产生飘移，这时需进行标准化。所谓标准化就是把做工作曲线时，分析标准化试样得到的强度作为标准化强度储存起来，再求 出使分析值强度等于做曲线时的强度值的系数。标准化使曲 线恢复原始状态。由于钢的组织结构、加工工艺对分析碳有较大影响，不 用热处理改变钢的组织，对不同组织的钢，激发时需要的能 量不同， 这对分析碳的结果有很大影响。 不同加工工艺材料， 由于有不同的结晶状态，也影响碳的分析结果，所以应用同 一状态的控样来控制。下

6、面是炉前取样六块，标准化控样修 正后所得数据，列表如下：用光电光谱法测定碳含量，获得了令人满意的结果。参考文献1）冶金分析 ，谢荣厚， 19942）冶金分析 ，金声坤、岳纪伦、李幼远， 1994 为了 满足现代炼钢生产的需要， 快速、准确的分析钢中碳的含量， 现采用光电光谱分析法测定钢中的碳含量。该方法解决了对 钢中碳分析上存在的一些问题，获得了理想的分析结果。1. 实验部分1.1 实验仪器：本次实验采用日本岛津制造的GVM-514S 光电光谱分析仪。1.1.1 分光仪光栅曲率半径： 500mm ，分辨率： 04nm/mm ，碳波长：193.09nm，氩气要求：99.99%1.1.2 光源HS

7、PG-300 型，带有五种性能的组合式高速光源，测定 钢中的碳用其中的正常火花， C=2.5？f， L=150 ？H ， Ip=350A 。1.1.3 软件职能软件系统具有丰富的分析功能，它独到的功能之一是把 一次激发过程分为三个程次( SEQVENCE )，在每个程次中 可选用一种光源，根据需要对不同元素用不同光源分别激 发。1.2 采样分析分析条件：1.3 制样1.3.1 切割材料：把炉前去除的试料，用切割机切去有缩孔的顶端部位 3-4cm，制成5-8cm高度的试样。1.3.2 试样的冷却切割后的试样温度约为 800 C,把它迅速放入冷却槽里 横放静置冷却，直到试样的切面中心处冒出几个气泡

8、为止， 用这种冷却方法可以避免产生裂纹或炸裂。1.3.3 磨样把冷却好的试样在粒度为 8 0#的氧化铝砂纸上研磨使其 表面纹路整齐，试样温度一般在 40C,磨样时间过长，使样 品过热，对碳的分析会有影响，注意不要用手直接接触分析表面，同时对油类的沾污也应避免1.4 建立工作曲线以工业纯铁 BHG15 号（太原钢研所制）GSBA68057-68062-89 （大连）为基础，建立工作曲线。1.4.1 登记分析情报 对分析条件、分析通道、显示打印格式、有效数字、化 学分析值、工作曲线数据表进行登记。1.4.2 调 ATT选择分析方位内含量较高的标准试样进行分析，分度值在 5-6 之间。1.4.3 绘

9、制曲线分别激发标钢试样， 含量 -强度对应， 绘制工作曲线如下：2. 结果与讨论2.1 试样本身对钢中碳分析的影响分析样品制备的标准性能正确管理对于碳的分析是非 常重要的，对带有气孔、裂纹的试样进行试验对照：试验表明：试样气孔的大小和有无水分的程度对碳的分 析值有巨大误差。若试样上有裂纹时，碳的分析结果偏高， 当裂纹细且分布均匀时，碳的两点激发较接近，可是与真实 值相差较远。因此，光谱用试样表面应该无缩孔、气孔、裂 纹、夹杂等缺陷。2.2 铝对碳的干扰铝对碳的分析有增强的干扰，其相关系数是-0.0415% ，而生产上一般用金属铝做为脱氧剂，若不加铝，钢液在样模 内翻腾、凝固后出现空心，为了既达到脱氧的目的也不太影 响分析值，试样中含铝量要控制在小于0.3%，一般含量在0.1%即可。2.3 由于分析仪器变化等原因，使碳的分析值会产生飘 移，这时需进行标准化。所谓标准化就是把做工作曲线时， 分析标准化试样得到的强度作为标准化强度储存起来，再求 出使分析值强度等于做曲线时的强度值的系数。标准化使曲 线恢复原始状态。由于钢的组织结构、加工工艺对分析碳有较大影响，不 用热处理改变钢的组织，对不同组织的钢，激发时需要的能 量不同， 这对分析碳的结