(高清版)GBT 42794-2023 镍铁 碳、硫、硅、磷、镍、钴、铬和铜含量的测定 火花源原子发射光谱法

含量的测定火花源原子发射光谱法Ferronickel—Determinationofcarbon,sulfur,silicon,phosphorus,nickel,2023-08-06发布国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国钢铁工业协会提出。本文件由全国生铁及铁合金标准化技术委员会(SAC/TC318)归口。本文件起草单位：山西太钢不锈钢股份有限公司、深圳市中金岭南有色金属股份有限公司、德阳市产品质量监督检验所、深圳市中金岭南有色金属股份有限公司韶关冶炼厂、广东中南钢铁股份有限公司、青岛博信达科技有限公司、临沂鑫海新型材料有限公司、天津精一仪器仪表有限公司、冶金工业信息标准研究院。刘艳婷。1含量的测定火花源原子发射光谱法警示——使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。本文件适用于镍铁产品化学成分的常规分析，各元素的测定范围见表1。表1元素及测定范围元素测定范围(质量分数)%CSPNi2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T6379.1测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第1部分：总则与定义GB/T6379.2测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第2部分：确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法GB/T6379.6测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第6部分：准确度值的实际应用GB/T25050镍铁锭或块成分分析用样品的采取GB/T25051镍铁颗粒成分分析用样品的采取2GB/T42794—20233术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。将制备好的镍铁块状样品在火花光源的作用下与对电极之间发生放电。电火花使试样表面熔融，进一步蒸发并激发使其发光。被测元素的原子或离子被激发时，电子在原子内不同能级间跃迁，当其由高能级向低能级跃迁时产生特征谱线，测量选定的分析元素和内标元素特征谱线的光谱强度。根据样品中被测元素谱线强度(或强度比),通过校准曲线计算被测元素的含量。5试剂和材料5.1电极刷电极刷是一种钢丝刷，用来去除电极激发试样以后尖端残留的黑色沉积物。5.2标准样品标准样品是为绘制校准曲线使用的，应是一系列镍铁有证光谱标准样品。其化学成分应涵盖分析元素的含量范围，并保持适当的梯度。选择不适当的标准样品系列会使分析结果产生偏差，因此，对标准样品的选择应充分注意。在绘制校准曲线时，通常使用几个分析元素含量不同的标准样品作为一个系列，其组成和组织结构最好与分析样品近似。5.3标准化样品由于仪器状态的变化导致测量结果的偏离，为直接利用原始校准曲线，求出准确结果，用1个～2个样品对仪器进行标准化校正，修正由于仪器状态的变化引起的仪器测量值对校准曲线的偏离，这种样品称为标准化样品。标准化样品应均匀并要求有适当的含量，可从绘制校准曲线的标准样品中选出，也可选用其他均匀稳定且含量合适的样品。当使用两点标准化时，其含量分别从每个元素曲线上限和下限附近选取。5.4控制样品控制样品应与分析样品具有相近的化学成分和组织结构。它用于对分析样品在校准曲线上测定的结果进行进一步校准。控制样品可以是有证标准样品，也可以是参考标准样品或自制的内控标准样品。6仪器可以使用任何型号的火花源原子发射光谱仪，所用火花源原子发射光谱仪应包含激发光源、火花室、氩气系统、对电极、分光系统和测量系统等主要部件，并符合以下使用要求：a)激发光源应是稳定的火花放电光源；3b)氩气系统中氩气的纯度应不小于99.995%;c)分光系统中光路的真空度应在3Pa以下，或充高纯惰性气体(该气体不吸收波长小于200nm谱线，且纯度不低于99.999%)。7取样和样品制备按照GB/T25050或GB/T25051的规定取样。取样应确保样品均匀，无孔缩和裂缝。7.2制样分析样品的测量面应足够覆盖火花架激发孔径，通常要求直径大于16mm,厚度大于5mm。要保可采用铣床加工。研磨材料有氧化铝、氧化锆和碳化硅等。研磨材质的粒度通常为0.124mm~标准样品、标准化样品、控制样品和分析样品应在同一条件下研磨。8仪器的准备及分析条件光谱仪应放置在防震、洁净，室内温度为16℃~30℃,相对湿度<70%的实验室中。室内温度最大允许温差为5℃。8.2分析条件和分析谱线分析条件的选择取决于分析软件和光谱仪型号。分析镍铁中各元素含量(见表1)时，可使用不同的分析谱线。本方法推荐的分析条件见表2,分析谱线和内标谱线见表3。注：磷元素一般不使用内标谱线。表2仪器分析条件条件参数样品和对电极间隙/mm吹扫时间/s预积分时间/s积分时间/s吹扫阶段氩气流量/(L/min)预积分阶段氩气流量/(L/min)积分阶段氩气流量/(L/min)4表3推荐的分析谱线和内标谱线元素波长可能的干扰元素(内标)———CS——CPNi、S————C 5表3推荐的分析谱线和内标谱线(续)元素波长可能的干扰元素206.5—267.7Ni286.3—298.9312.3313.2——211.2212.3Ni223.0 224.3Ni327.4——337.2——510.6Ni9分析步骤9.1校准9.1.1校准曲线的绘制使用火花源原子发射光谱仪，在所选定的工作条件下，激发一系列镍铁光谱标准样品(见5.2),每个样品至少激发3次。绘制分析元素的发光强度(或强度比)与含量(或含量比)的校准曲线，通常选择一次回归曲线或二次回归曲线。如果二次回归曲线弯曲幅度较大，应进行曲线的分段校准。必要时，应进行干扰元素校正。镍铁标准样品应涵盖分析元素的含量范围(见表1),至少使用4个水平，并保持适当的梯度。9.1.2校准曲线的确认校准曲线绘制完成后应进行检查确认。采用绘制完成的校准曲线，测试每一个参与绘制校准曲线的标准样品(见5.2),分析结果的正确度按照第11章的程序进行比较和判定。如标准样品的测量结果与认证值不一致，应查找原因，重新绘制或优化校准曲线。由于仪器状态的变化导致校准曲线发生漂移时，可通过标准化样品(见5.3)对校准曲线的漂移进行修正，使修正后的元素强度恢复到最初建立校准曲线时的强度。根据仪器软件的标准化校正程序进行操作。69.1.4标准化的确认校准曲线完成标准化校正(见9.1.3)后，应选用一定数量的标准样品(见5.2)进行确认。所用标准样品应涵盖被测元素的高、低含量段。分析结果的正确度按照第11章的程序进行比较和判定。如果标准样品的测量结果与认证值不一致，应查找原因，重新进行标准化。9.1.5控制样品法采用控制样品(见5.4)可对分析样品的结果进行修正以提高其准确性。首先利用绘制好或标准化后的校准曲线，在相同的工作条件下，同时测定控制样品与分析样品。然后利用控制样品元素的分析结果与其标准值之间的差值或比值，对分析样品的测量结果进行修正。根据仪器软件的校正程序进行操9.2样品分析在校准后的光谱仪上激发分析样品，每个样品至少激发两次。如果两次测试结果不一致，则需要激发第3次或第4次，按照附录A中给出的程序执行。9.3结果报出测试结果以质量分数表示。将独立的重复结果之差与表4中的重复性限(r)进行比较，按照附录A中给出的程序执行和报出。10精密度精密度试验是2021年由10个实验室对10个镍铁样品中的8个元素进行测定。样品信息见附录B中表B.1。各实验室对每个样品测试3次。在GB/T6739.2定义的可重复性条件下进行两次测定，第3次测定是使用同一台仪器在不同时间，在标准化校正之后进行的。按GB/T6379.1和GB/T6379.2的规则对共同精密度试验得到的结果数据进行统计处理。各元素含量m与试验结果的重复性限(r)、室内再现性限(Rw)和再现性限(R)的函数关系式见表4。各元素含量m与重复性限(r)、室内再现性限(Rw)和再现性限(R)的函数图形关系见图B.1～图B.10。表4重复性限和再现性限元素水平范围%重复性限(r)%室内再现性限(Rw)%再现性限(R)%C0.017～2.5lgr=0.7505lgm—1.8845lgRw=0.8169lgm—1.6532lgR=0.5960lgm—1.1462S0.018～0.25lgr=1.0894lgm—1.2112lgR=0.91591gm-1.2125lgR=0.58681gm—1.21200.06～4.2lgr=0.7856lgm—1.9081lgR=0.8989lgm-1.7237lgR=0.60491gm—1.0709P0.005～0.040r=0.0276m+0.0001lgRw=0.6067lgm-1.8936R=0.2826m+0.0006Ni14.5～42.0r=0.0056m-0.0285R=0.0069m+0.0146R=0.0203m+0.11570.10～2.2lgr=0.7521lgm-2.2151lgR=0.7887lgm-1.9180lgR=0.4494lgm-1.03850.25～2.3lgr=1.1739lgm—2.2045lgRw=0.8673lgm-1.8387lgR=0.6523lgm—1.11560.003～0.25r=0.0175m+0.0003lgRw=0.6480lgm-1.8692lgR=0.5915lgm-1.20717GB/T42794—2023在重复性限条件下，获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于重复性限(r),以大于重复性限(r)的情况不超过5%为前提。在室内再现性限(Rw)条件下，获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于室内再现性限(Rw),以大于室内再现性限(Rw)的情况不超过5%为前提。在再现性限(R)条件下，获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于再现性限(R),以大于再现性限(R)的情况不超过5%为前提。11实验室测量结果正确度判定按照GB/T6379.6的规定对测量结果的正确度进行判定。在重复性条件下，一个实验室测量标准样品，得到了两个独立测量结果，其绝对差值应不大于重复性限(r)。两个测量结果的平均值X与认证注：在95%的概率水平下，两次测量结果平均值与认证值绝对差值的临界差CDo,ss按式(1)计算： (1)式中：Rw——室内再现性限；r——重复性限。当标准样品的不确定度U不可忽略时，临界差C按式(2)计算：C=√CD³s+U²……(2)式中：U——标准样品的扩展不确定度。12试验报告试验报告应包括下列内容：a)实验室的名称和地址；b)试验报告的签发日期；c)本文件的标准号；d)识别试样必要的细节；e)分析结果；f)结果的编号；g)在测定过程中观察到的异常现象和本文件中没有规定的可能对试样和认证标准样品的结果产生影响的任何操作。8F=X+x+x3F=X+x+x3(规范性)试验结果验收流程图如图A.1所示。是Ni-Xg≤r是是是Xmm-Arin≤1.2r否否是4否标引符号说明：r——重复性限；X——分析值。图A.1试验结果验收流程图9(资料性)共同精密度试验信息共同精密度试验样品信息见表B.1。各元素含量m与重复性限(r)、室内再现性限(Rw)和再现性限(R)的函数图形关系见图B.1～图B.10。表B.1共同精密度试验样品信息样品编号CPSNiNiFe-12.4900.04080.1292.0002.2080.142NiFe-20.02450.07172.3100.094NiFe-30.0932.3970.03560.00642.0300.140NiFe-42.9040.02330.2140.080821.63NiFe-52.9500.02440.2610.093625.70NiFe-60.5993.7470.01930.2610.19828.72NiFe-70.3124.1730.03200.03110.8570.8130.25635.98NiFe-80.05270.7360.00980.01790.5220.5320.018942.85NiFe-90.03440.