光电光谱法分析钛合金中的碳
海绵钛、钛及钛合金化学分析方法 光电直读光谱法-最新国标
海绵钛、钛及钛合金化学分析方法第29部分:铝、碳、铬、铜、铁、锰、钼、镍、硅、锡、钒、锆含量的测定光电直读光谱法警示——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。
1范围本文件规定了用光电直读光谱法测定海绵钛、钛及钛合金中铝、碳、铬、铜、铁、锰、钼、镍、硅、锡、钒、锆含量的方法。
本文件适用于海绵钛、钛及钛合金中表1界定的各元素含量的测定。
表1 元素及测定范围元素 测定范围(质量分数)w%Al 0.013~7.82C 0.010~0.18Cr 0.005~2.92Cu 0.003~0.46Fe 0.020~0.54Mn 0.003~4.70Mo 0.006~6.13Ni 0.003~0.86Si 0.006~0.46Sn 0.008~3.19V 0.006~14.93Zr 0.011~4.09注:表中每个元素的测定范围可以根据仪器、测量元素波长的光谱特性以及可得到的标准物质等适当扩展。
未经精密度试验验证的含量段,实验室在测定该含量样品时,应先进行方法确认。
2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/T 2524-2019 海绵钛GB/T 6379.1 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/T 6379.2 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/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判断GB/T 14203-2016 火花放电原子发射光谱分析法通则GB/T 31981 钛及钛合金化学成分分析取制样方法3 术语和定义GB/T 14203-2016 界定的术语和定义适用于本文件。
火花放电原子发射光谱法测定钛及钛合金中主要元素
(
1 兰州兰石检测技术有限公司,兰州 730314;
2 兰州兰石石油装备工程股份有限公司,兰州 730314)
摘 要 采用火花放电原子发射光谱法测定了钛及钛合金中碳、铁、铝和钒的含量.通 过 对 钛 合 金 样 品
的表面处理方式、氩气流量和压力、类型标准化等参数的摸索,确立了一套系统的 分 析 方 法. 结 果 表 明,
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钛合金中碳化物的组成及形态的演变规律模板
第34卷 第6期 稀有金属材料与工程 Vol.34, No.6 2005年 6月 RARE METAL MA TERIALS AND ENGINEERING June 2005 _______________________________ 收到初稿日期: 收到修改稿日期:基金项目:江苏科技大学先进焊接技术省级重点实验室资金资助作者简介:金云学:男,1964年生,博士,教授,江苏科技大学材料科学与工程学院,江苏镇江212003,电话:0086-511-5847886 初稿钛合金中碳化物组成及形态的演变机制金云学1,李俊刚2(1江苏科技大学,先进焊接技术省级重点实验室,江苏,镇江 212003;2佳木斯大学,材料科学与工程学院,黑龙江,佳木斯 154007)摘 要: 本文采用熔铸法制备自生颗粒增强钛基复合材料。
利用SEM 、EDA 、TEM 、XRD 等手段,系统研究了增强相形态、尺寸、分布及其形成机制。
结果表明,合金基体为α-Ti 时,碳化物为单相TiC ,其形态随着碳含量的增加依次呈羽毛状或麦穗状、颗粒状或短棒状、粗大的枝晶状;当合金中铝含量增加时,溶体中TiC ,通过包共晶转变,开始析出Ti 3AlC 相。
碳含量低时形成单相Ti 3AlC ;碳含量增加时,由于Al 扩散限制,形成TiC 为芯Ti 3AlC 为包覆层的双层结构颗粒,形态上呈颗粒状或树枝晶状;当合金中铝含量进一步增加时,碳化物转变为单相片状Ti 2AlC 。
关键词: 钛合金,复合材料,碳化物,形态,机制中图法分类号:TB331 文献标识码: A 文章编号:1002-185X(2005)06-0???-0?1引言TiC 颗粒增强钛合金基复合材料具有化学稳定性好,界面结合好等特点[1]。
因此,有很多研究工作者从事TiC 颗粒增强钛基复合材料的制备和组织、结构、性能的研究工作。
制备工艺上,日本的研究者多采用机械合金化法(粉末冶金法)和燃烧合成法[2,3],而欧美国家的研究者多采用XD TM 法、熔铸法或多种工艺的组合方法[4]。
光谱分析在金属冶炼中的应用
汇报人:可编辑 2024-01-06
目录
• 光谱分析简介 • 光谱分析在金属冶炼中的应用 • 光谱分析的优势与局限性 • 光谱分析技术的发展趋势 • 实际应用案例
01
光谱分析简介
光谱分析的定义
总结词
光谱分析是一种基于物质与电磁辐射 相互作用的测量方法,通过测量物质 发射或吸收光谱来分析其成分和结构 。
光谱分析的分类
总结词
光谱分析可以根据不同的分类标准进行分类,如根据光谱产生的机制可分为发射光谱法和吸收光谱法;根据光谱 的测量方式可分为直接测量法和间接测量法。
详细描述
发射光谱法是通过测量物质发射的光谱来进行分析的方法,而吸收光谱法则是通过测量物质吸收特定光波长后的 光谱来进行分析的方法。直接测量法是通过测量物质与光源直接相互作用后的光谱,而间接测量法则需要借助其 他介质或技术手段来测量光谱。
。
局限性
样品制备要求高
光谱分析对样品的制备 要求较高,需要将样品 研磨、混合均匀等处理
。
干扰因素多
光谱分析可能会受到基 体效应、光谱干扰等因 素的影响,导致分析结
果不准确。
仪器成本高
光谱分析仪器通常价格 较高,增加了应用成本
。
操作技术要求高
光谱分析需要专业的操 作人员和技术支持,以 保证分析结果的准确性
VS
智能决策支持
系统具备智能决策功能,能够根据历史数 据和算法预测金属的冶炼过程和产品质量 。
光谱数据库的建立与完善
数据共享与标准化
光谱数据库的建立和完善有助于实现数据共享和标准化,提高光谱分析的可比性和可靠 性。
数据库更新与维护
随着技术的进步和知识的更新,光谱数据库需要不断更新和维护,以确保其准确性和可 靠性。
钛拉曼光谱
钛拉曼光谱钛拉曼光谱(Titanium Raman Spectroscopy)是一种应用于钛材料的拉曼光谱分析技术。
拉曼光谱通过测量样品散射光的频移,提供有关材料结构、化学成分和分子振动信息的详细分析。
以下是钛拉曼光谱的一些详细具体内容:1.工作原理:钛拉曼光谱利用激光照射样品,由于拉曼散射效应,样品的分子或晶格结构将引起散射光的频移。
这个频移代表了分子的振动模式和晶格的声子振动等信息。
通过检测散射光的频移,可以确定钛材料的组成、纯度以及结构特征。
2.仪器设置:钛拉曼光谱需要使用拉曼光谱仪。
典型的仪器系统由激光源、光学透镜、样品台、光谱分析器和探测器等组成。
激光通常是单色激光,如波长为532 nm或785nm的激光。
激光与样品之间的相互作用导致拉曼散射光,通过光谱分析器分析拉曼散射光的频移。
3.应用领域:钛拉曼光谱在研究和应用领域有广泛的应用。
在钛材料研究中,它可以用于检测钛合金的相变、热处理效应以及晶格缺陷。
此外,钛拉曼光谱还可用于分析纳米材料、薄膜材料和钛基生物材料等。
4.数据解析:钛拉曼光谱的数据通常以频移(波数)和散射强度的形式表示。
频移是由散射光的波长和激光波长之间的差异得出的,单位通常为cm⁻¹。
通过分析频移的位置、强度和峰形等特征,可以推断材料的化学成分和结构特征。
需要注意的是,钛拉曼光谱分析需要针对具体的钛材料和研究问题进行仪器设置和数据解析。
对于非常表面敏感的样品,可能需要进行适当的样品处理和准备工作。
此外,数据的解释可以结合理论计算和已知样品的对比分析,提高对拉曼光谱数据的解释能力和准确性。
tb13钛合金化学成分
tb13钛合金化学成分TB13钛合金是一种常用的钛合金材料,具有良好的力学性能、耐蚀性和耐热性。
它由钛、铝、铁、氧和碳等元素组成。
下面将详细介绍TB13钛合金的化学成分以及其在工业领域中的应用。
TB13钛合金的化学成分主要包括钛(Ti)、铝(Al)、铁(Fe)、氧(O)和碳(C)等元素。
其中,钛是主要的合金元素,占比超过90%。
钛具有低密度、高强度和优良的耐腐蚀性,是一种理想的结构材料。
铝是另一个重要的合金元素,它能够提高合金的强度和硬度。
铁的存在可以增加合金的耐热性和耐腐蚀性。
氧和碳是常见的杂质元素,它们的含量应控制在合适的范围内,以确保合金的性能。
TB13钛合金具有优异的力学性能和耐蚀性,广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域。
在航空航天领域,TB13钛合金常用于制造飞机结构件和发动机零部件,如机身、机翼、发动机叶片等。
其优异的强度和轻质特性使得飞机能够减少重量,提高燃油效率,同时保证飞行安全。
在汽车制造领域,TB13钛合金常用于制造高性能赛车和豪华车的车身和零部件,以提高汽车的性能和安全性。
在医疗器械领域,TB13钛合金常用于制造人工关节、牙科种植体等医疗器械,因其良好的生物相容性和耐腐蚀性能,可以与人体组织良好地相容,减少术后并发症。
TB13钛合金的制备通常采用熔化法和粉末冶金法。
熔化法是将钛和合金元素按一定比例混合,加热至熔化,然后冷却形成坯料。
随后,将坯料进行锻造、轧制、热处理等工艺,最终得到所需的合金材料。
粉末冶金法是将钛和合金元素的粉末按一定比例混合,然后通过压制和烧结等工艺将其制备成坯料,再经过热处理得到最终的合金材料。
TB13钛合金具有优异的力学性能和耐蚀性,但同时也存在一些局限性。
首先,由于钛合金的制备工艺复杂,成本较高。
其次,钛合金的加工难度较大,容易产生切削困难、工具磨损等问题。
此外,由于钛合金的燃烧性,在高温条件下容易发生燃烧和爆炸。
因此,在合金的设计和应用过程中需要严格控制合金的成分和加工工艺,以确保合金的性能和安全性。
直流电弧原子发射光谱法测定钛和钛合金中微量杂质元素
2014年7月July2014岩 矿 测 试ROCKANDMINERALANALYSISVol.33,No.4506~511收稿日期:2013-05-10;修回日期:2013-06-20;接受日期:2014-01-20作者简介:王辉,工程师,主要从事难熔金属及合金中气体元素分析,难熔金属、贵金属及合金中杂质元素含量检测,超导材料涂层导体中超导层和缓冲层的制备工作。
Email:whuifs@126.com。
文章编号:02545357(2014)04050606直流电弧原子发射光谱法测定钛和钛合金中微量杂质元素王 辉,马晓敏,郑 伟,王 宽(西北有色金属研究院,陕西西安710016)摘要:高纯度的钛及钛合金具有良好的可塑性,当有杂质存在时变得脆而硬而影响其性能,准确分析杂质元素的含量有利于对钛生产工艺进行质量控制。
对于杂质元素的分析,现行国家标准方法是采用样品蒸发温度较高的直流电弧作为光源,摄谱仪测定,需要经过显影、定影、测量黑度等步骤,操作繁琐,流程长,测量误差较大。
本文应用中阶梯光栅和电荷耦合器件(CCD)组成的直流电弧(DCArc)原子发射光谱仪(波长范围200~800nm),谱线干扰分析和谱线强度测量可以同时进行,能更大限度地获取光谱信息,建立了快速测定钛及钛合金中10种微量杂质元素(锰锡铬镍铝钼钒铜锆钇)的分析方法。
实验讨论了测定过程中的四类谱线干扰,包括钛作为基体元素的谱线干扰、钛合金中添加的化学成分元素干扰、铁谱线的干扰、杂质元素之间的干扰,确定了适当的分析线;并应用一种浅孔薄壁细颈杯形电极装入试样,提高了样品的蒸发效果;用氯化银和碳粉的混合物作缓冲剂,提高了待测元素的谱线强度。
本方法的检测范围为0.001%~0.06%,精密度小于15%,回收率为90.0%~110.0%,适合于大批量钛及钛合金样品中杂质元素的同时检测。
关键词:钛及钛合金;杂质元素;原子发射光谱法;直流电弧;电荷耦合器件中图分类号:O614.411;O657.31文献标识码:B钛具有硬度高、无磁性、耐高温、抗腐蚀的优良特性,在飞机制造、海洋工程等领域被广泛利用。
光电直读光谱法测定钛合金中13种元素
光电直读光谱法测定钛合金中13种元素朱茜【期刊名称】《理化检验-化学分册》【年(卷),期】2018(054)012【摘要】采用OBLF QSN750型光电直读光谱仪测定钛合金中13种元素(即Al、V、Mo、Sn、Zr、Fe、Si、Cu、Cr、Mn、Ni、W、Nb),文中对仪器工作条件作了介绍.通过曲线的平移或转动对分析线的光谱干扰作出校正,对分析的钛合金样品的大小和形态具体规定如下:① 铸造样品外径≥40 mm,厚度≥310 mm;② 切割加工的样品(棒状)直径≥10 mm,长度约40 mm;(板状)厚度≥0.5 mm,面积≥30mm×30 mm;(块状)厚度≥5 mm,面积≥30 mm×30 mm,以上各种形状的样品可采用切削和磨制将其加工出一个合适的分析平面.采用48块钛合金标准样品建立了测定元素的校准曲线,其中Al、V、Mo、Sn、Zr、Cu(324.75 nm)及Cr的曲线采用分段拟合,以得到更好的相关系数.另取2块钛合金标准样品,按所提出方法测定以验证其精密度,结果表明:13个元素测定值的相对标准偏差(n=11)在0.34%~5.8%之间.5个不同牌号的钛合金样品的分析结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法和化学法的分析结果相符.【总页数】5页(P1430-1434)【作者】朱茜【作者单位】攀钢集团研究院有限公司理化测试研究所,成都 610300【正文语种】中文【中图分类】O657.31【相关文献】1.光电直读光谱法测定高温合金K18中的主量和杂质元素 [J], 高颂;庞晓辉;刘喜山;赵海燏;张艳2.光电直读光谱法测定不锈钢薄板中7种元素含量 [J], 洪泽浩;蔡锐波3.光电直读光谱法测定锡锭中杂质元素的应用研究 [J], 覃祚明4.光电直读光谱法测定纯金属中的痕量元素 [J], 贾云海;王向红5.光电直读光谱法测定锡青铜中9种杂质元素 [J], 程婧娴;罗舜因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
ONH-2000对钛及钛合金中氧、氮的联合测定
2.1 仪器 与试 剂
实验仪器与试剂 :ONH一2000联 合测定仪 ,高纯 He气 (He体 积分数为 99.999%);高纯镍篮 (氧质量分 数可 达 0.001 0% ,氮质量 分数 可达 0.000 5% ,氢质 量 分 数 可 达 0.0001%);石 墨 坩埚 ;标 准 物质 (见 表 1)。 纯 He气 (99.95% ), Ni篮 (用 75 mLHAt+25 mLHNO3+1.5 mLHCI混 酸 处 理 ,氧 空 白 可 达 0.002 0% ,氮空 白可达 到 0.000 8%)。 2.2 实验原 理
结果稳 定性变差 。因此 ,在助熔 剂 的最佳 用量 (1.0
素的质量分数 y(nq/%)与相应检测池的输 出信号电压
下 ,改变试 样量 进行试 验 。试验 前 ,先用 车床 或线 值 zOO绘制校 准曲线 ,各元 素线性方程及相关 系数见
切割将 试样加 工成直 径为 4 mm左 右的环状 或 条状 , 表 2。在测定样 品时 ,由于载气 、坩埚 、助熔剂 、加
金属 在一 定温度 下 ,钛及 钛合 金与 助熔剂 生 成 低 熔 点的合金 而成 为流 动 的熔 体 ,其 中的氧从 熔 体 中扩 散 出来 并 与石 墨坩 埚 的碳 反应 生 成 CO和少 量 CO ,氮生 成 N 。混合 气体被 载气 带入红 外检测 池 , 氧以 CO和少量 CO 先 行被检测 ,接着分析 气体进入 氧化铜催 化装置使 CO转化 成 CO ,随后气体进入 下 一 个 CO 红 外检 测池 ,把 CO:测定 出来 ,通 过计 算 得到 总氧含 量 。然后载 气带着 混合 气体 进入 洗气 装 置 ,CO 被 吸收 。最后 N:由载 气带入 氮检 测池 。氮 检测 池是 热导池 ,一旦 分析气 体 进入 热导 池 ,由于 气体 热导 系数 不 同 ,从 而使 热敏元 件 的温 度和 阻值 发生变化 ,通过 电信号变化来测定氮含量 。 2.3 试 样量
TC21钛合金表面无氢渗碳层耐磨性分析-NSFC
文献标识码:A
文章编号:1002-185X(2014)12-3114-06
TC21 钛 合 金 是 由 西 北 有 色 金 属 研 究 院 研 制的 一种具有自主知识产权的高强高韧高损伤容限型钛合 金[1],该合金是 Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Cr-Nb-Ni-Si 八元系 α+β 两相钛合金,室温强度可达 1050~1100 MPa,断 裂韧性可达 70 MPa·m1/2 [2],具有广阔的应用前景。但 是 TC21 合金材料也存在与其它钛合金类似的问题: 表面硬度低、易粘着、耐磨性较差,不能作为摩擦件 使用[3]。因此探讨在 TC21 钛合金表面制备耐磨改性处 理涂层是一项非常有意义的工作。
层与基体差别较大,这是由于 C 的渗入改变了 TC21 钛合金组织。关于渗碳区是否有氢化物,在张学敏的 研究中,当 TC21 合金置氢 0.393%时,出现氢化物, 这些氢化物与 α 交替呈片状分布,氢化物片大致平 行[8]。TC4 钛合金渗氢组织特征有文献详细报道,TC21 和 TC4 均是 α+β 两相钛合金,TC4 渗氢组织有一定的 参考性,在文献[4]中详细阐述了 TC4 钛合金渗氢后的 组织形貌,TC4 钛合金渗氢后,出现 TiHx 氢化物,该 氢化物为针状[4,9],氢含量>0.302%(质量分数)时, 氢化物为片状[4,10]。相比文献提供 TC4、TC21 钛合金 渗氢后的组织,TC21 钛合金渗碳断面的 SEM 照片没 有出现针状或片状组织,依此可断定没有氢化物,这 一判断与 XRD 物相分析相吻合。清洗 TC21 渗碳样, 对其进行 X 射线衍射(XRD)分析。图 3 为渗碳层 XRD 图谱,可以看出:在本实验中主成分是 Ti,出现 TiC 等碳化物相,未检测到氢化物及含 H 相,因此对 该渗碳可称为无氢渗碳。
钛合金生产制造新方法——增材制造
增材制造技术的快速发展,为钛合金的生产制造提供了新的方法,激光/电子束、熔焊和固态焊三种增材制造方法在钛合金生产中得到了国内学者的广泛研究。
研究表明,钛合金采用增材技术可得到高质量零件,但不同增材技术具有不同技术特征,实际应用及未来发展中需要根据实际需求采用不同的增材方法。
1.序言钛及钛合金因具有密度小、耐高温、耐腐蚀等优异的物理性能及化学性能,在各工业领域都具有广阔的应用前景,包括船舶制造、航天航空、汽车制造等,同时它也是国防工业的重要材料之一。
钛合金的应用对工业发展起到巨大的推动作用,优于传统材料的性能使其产品质量有了很大提升,满足了工业发展对新材料、新工艺的发展要求,加速了现代工业的发展。
随着钛生产力的不断改善,钛合金已经成为工业生产中的第三金属。
增材制造(Additive Manufacturing,AM)又称“3D打印”,是一种可以实现构件的无模成形的数字化制造技术,具有设计和制造一体化、加工精度高、周期短,产品物理化学性能优异等特点。
增材制造技术从20世纪70年代以来发展迅速,因其与传统制造技术具有巨大差异,已然成为工业领域的研究热点,在现代工业的多领域都得到了快速发展。
增材制造技术的迅速发展,理论上可以实现任何单一或多金属复合结构,为复杂结构件的制造提供了新方法。
钛合金的增材制造技术,解决了精密结构件的加工难题,进一步加大了钛合金的应用范围。
伴随着工业社会的迅速发展,钛合金增材制造技术日新月异,按照增材制造技术的热源不同,可将钛合金增材制造技术分为激光/电子束增材制造、熔焊增材制造和固态焊增材制造三种方式。
国内外的专家学者通过不同的增材制造技术手段,优化工艺方法,稳定增材制造过程,减少或避免增材制造结构缺陷产生,使钛合金增材制造技术朝着绿色、高效、稳定的方向继续发展。
2. 激光/电子束增材制造激光束和电子束作为高密度束源,能量密度高并可调控,被誉为21世纪最先进的制造技术。
目前激光/电子束增材制造主要分为激光金属沉积(Laser Mental Deposition,LMD)技术、激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术、电子束熔丝沉积(Electron Beam Free Form Fabrication,EBF3)技术、电子束选区熔化(Electron BeamMelting,EBM)技术,在钛合金增材制造领域皆有广泛研究。
原子吸收光谱法测定TC11钛合金中微量Fe
取试样 溶 液 5 , 0mL 经硝 酸与 氢氟酸 ( 度均 为 2m lL 体 积 比为 5 1 的混合 液 消 解 至 澄清 液 后 , 浓 o , / :) 定 容至 20m 作 为铁 含量 待测 液 。 5 L, 取 溶解 定 容后试 样溶 液 1 0mL3份 , 加入 10 t / L铁 的标 准 溶液 5 m , 照 上 述 方法 消 解 , 定 各 . g m x L按 均
唐 杰 魏 成 富 一 , 梨容 白 林 王怀 柳 朱 贤忠 , 杨 , , ,
( . 阳师范学院化学与化学工程学院 , 1绵 四川绵 阳 6 10 2 00; 2 攀钢集 团[ f .  ̄J 长城特殊钢有限责任公司 , l l NJ 江油 6 10 ) l 2 7 1
摘 要 :将 T 1 合金 试样 经 盐 酸 一硝 酸 在 加 热 的 条件 下 滴 加 氢 氟 酸 溶 解 后 , 入 锶 盐 以 消 除基 体 钛 及 其 C l钛 加
它元 素 对 铁 的干 扰 , 用 原 子 吸 收 分光 光 度 法 对 其 中铁 元 素含 量 进 行 了测 定 。结 果 显 示 , R D 为 07 , 标 回 采 其 S .% 加 收 率 为 9 .9% 一 0 . 5% , 量 F 质 量 百 分含 量 为 0 0 0% 。 该方 法测 定 速 度 快 , 敏 度 高 , 99 10 0 微 e的 .2 灵 干扰 小 , 定 结 测 果 可靠。
21 0 0年 1 月 1
2 9卷 第 1 1
绵阳师范学院学报
J u n lo a , n r lUnv ri o r a fMin a g Noma ie s c
N Y2 1 O .0O
Vo . 9 No 1 12 .1
光电发射光谱法测定钛合金中硅含量
光电发射光谱法测定钛合金中硅含量陈涛;高玲;赵绥;王磊;许涯平【摘要】对光电发射光谱法测定钛合金中硅含量的实验方法进行研究,重点分析样品制备、定期描迹、谱线选择、清扫激发台、标准化、控样校正等实验操作对钛合金中硅含量准确度的影响.用多个钛合金标样进行准确度和精密度试验,各标样相对误差均小于1%,相对标准偏差(RSD)均小于5%.【期刊名称】《云南冶金》【年(卷),期】2018(047)006【总页数】3页(P78-80)【关键词】光电发射光谱法;钛合金;硅含量【作者】陈涛;高玲;赵绥;王磊;许涯平【作者单位】昆钢技术中心,云南安宁650302;昆钢技术中心,云南安宁650302;昆钢技术中心,云南安宁650302;昆钢技术中心,云南安宁650302;昆钢技术中心,云南安宁650302【正文语种】中文【中图分类】O657.31上世纪60年代中期,钛合金已在一般工业中应用,用于制作电解工业的电极,发电站的冷凝器,石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等,钛合金已成为一种耐蚀结构的材料。
昆钢已具备钛锭、钛卷、钛合金产品生产能力,如今正在加大科技投入,将钛合金材料应用到航空航天、医疗等高端领域。
对钛合金化学成分的检测提出了新的要求,硅是钛合金成分中比较常见的元素之一,对钛合金中硅含量的测定也有了更快、更准确的要求。
钛合金中硅含量的测定方法有GB/T4698.3-1996钼蓝分光光度法测定硅量[1],该方法要求在pH1.3~1.5时加入钼酸铵,对pH的要求较高,不易控制,还需要水浴加热1.5 h,要用到大量的化学试剂进行操作,对分析人员的技术水平要求较高。
还有火焰原子吸收法测定钛合金中硅[2],分析中需要配制硅标液和绘制工作曲线,还要对样品进行试样分解,用到化学试剂和水浴加热操作,分析过程存在基体影响、酸度影响和钠盐干扰。
电感耦合等离子体原子发射光谱法测定镁及镁合金中硅含量[3],样品溶解需要进行溶解酸的选择,还需要基体效应试验等工作。
碳纤维与钛合金的参数对比
碳纤维与钛合金的参数对比碳纤维和钛合金是目前在航空航天、汽车、体育器材等领域中广泛应用的两种先进材料。
它们具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,但在一些性能参数上却存在一定的差异。
本文将从密度、强度、刚度、耐腐蚀性、导电性和价格等方面对碳纤维和钛合金进行对比分析。
密度是一个材料的重要参数之一。
碳纤维的密度约为1.6 g/cm³,而钛合金的密度约为4.5 g/cm³。
可以看出,碳纤维的密度明显低于钛合金,因此在相同体积下,碳纤维制成的构件会更轻。
这也是碳纤维广泛应用于航空航天领域的重要原因之一。
强度是衡量材料抵抗外力破坏的能力的指标。
碳纤维具有很高的拉伸强度和弯曲强度,其拉伸强度可达到3000 MPa以上,而钛合金的拉伸强度通常在1000-1500 MPa之间。
这意味着碳纤维相比钛合金具有更高的抗拉伸能力,更适合在需要承受大力的应用中使用。
第三,刚度是指材料抵抗形变的能力。
碳纤维的刚度(弹性模量)约为230 GPa,而钛合金的刚度约为110 GPa。
可以看出,碳纤维的刚度是钛合金的两倍以上。
因此,在需要具有较高刚度的应用中,如航空航天领域的飞机机身和翼面等部件,碳纤维更加适合使用。
第四,耐腐蚀性是衡量材料抵抗腐蚀介质侵蚀的能力。
碳纤维具有优异的耐腐蚀性,不会被常见的酸、碱等介质腐蚀。
而钛合金也具有较好的耐腐蚀性能,但在一些强氧化性介质中仍然存在一定的腐蚀风险。
因此,在一些特殊的腐蚀环境中,如海洋环境下的船舶部件,碳纤维更具有优势。
第五,导电性是衡量材料导电性能的指标。
碳纤维具有良好的导电性能,可以用于制作导电材料和电磁屏蔽材料。
而钛合金由于其不良的导电性能,通常需要进行额外的处理才能用于导电领域。
价格是决定材料应用范围的一个重要因素。
一般情况下,碳纤维的价格相对较高,而钛合金的价格相对较低。
这也是碳纤维应用受限的原因之一。
碳纤维和钛合金具有各自独特的优势。
碳纤维具有较低的密度、较高的强度和刚度以及优异的耐腐蚀性和导电性,适用于要求轻质化、高强度、高刚度和抗腐蚀的应用领域;而钛合金具有较低的价格和较好的耐腐蚀性,适用于一些对成本要求较高的场合。
钛合金成分测量
钛合金成分测量钛合金是一种广泛应用于工业制造领域的材料,具有优异的力学性能和耐腐蚀性。
为了保证钛合金材料的质量和性能,对其成分进行测量是非常重要的。
本文将介绍钛合金成分测量的方法和意义。
一、钛合金成分测量的方法钛合金成分测量可以采用多种方法,其中常用的方法有以下几种:1. 光谱分析法:光谱分析是一种通过测量钛合金材料中的元素发射光谱或吸收光谱来确定其成分的方法。
通过分析光谱图谱,可以快速准确地测量出钛合金中各元素的含量。
2. X射线衍射法:X射线衍射是一种通过测量钛合金材料中晶体的衍射图案来确定其元素成分的方法。
该方法可以确定钛合金中的晶体结构和晶粒尺寸,从而推测出其中的元素成分。
3. 电子探针分析法:电子探针分析是一种通过扫描钛合金材料表面的电子束来测量其成分的方法。
通过测量电子束与材料相互作用时产生的特征X射线或激发电子,可以确定钛合金中各元素的含量。
4. 质谱分析法:质谱分析是一种通过测量钛合金材料中各元素的质量谱图来确定其成分的方法。
该方法可以通过测量质谱图中各峰的强度和位置,来准确分析出钛合金中各元素的含量。
钛合金成分测量对于保证钛合金材料的质量和性能具有重要意义。
1. 质量控制:钛合金材料的成分直接影响其力学性能和耐腐蚀性能。
通过对钛合金成分进行测量,可以及时发现成分偏差,从而及时调整生产工艺,保证产品质量的稳定性。
2. 工艺优化:钛合金的成分对于热处理和加工工艺有很大的影响。
通过测量钛合金成分,可以确定最佳的热处理参数和加工工艺,提高钛合金材料的综合性能。
3. 性能预测:钛合金材料的性能与其成分密切相关。
通过测量钛合金成分,可以建立成分与性能之间的关系模型,从而预测不同成分的钛合金材料的性能表现。
4. 材料研究:钛合金成分测量是研究钛合金材料性能与成分关系的基础。
通过测量钛合金成分,可以深入研究钛合金材料的晶体结构、相变行为和热力学性质,为钛合金材料的进一步开发和应用提供科学依据。
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再根据 非修 正浓 度 c计 算修 正含 量 c 。 。
c=c +∑£ o c
式 中 : — 被测元 素 的修 正含 量 , ; c — % c—— 被测元 素 的非 修正 含量 , ; 0 % t—— 某个 共存 元素 的重 叠 干扰 系数 ; C — 某个共 存元 素 的含量 , ; i — %
碳元 素进 行 强度采 集 , 据 光谱 仪 内置 的共存 元 素 根
干 扰系数 计算 程序 , 出 干 扰 系数 并 对 含 量进 行修 求 正, 然后 绘制 碳 的标准 工作 曲线 。
2 结果 与讨 论 2 1 干扰 元 素 .
高、 加工性能好等优点 , 已广泛应用于航天 、 航空等 军事工 业 中 。 目前 , 由于 国内 研 发钛 合 金 标 准 物 质
利用光 电光谱仪 对 钛合金 标准 物质 中 的碳 建 立
工作 曲线 时 , 发现碳 的数 据点相 当分 散 , 以绘 制碳 难
的工 作 曲线 。通过 资 料 查询 及 实 验 分 析 , 实 了影 证
响光 电光谱 分析 钛 合 金 中碳 的主 要 因 素 , 是共 存 元
固定 , 有些 元素 经常 受到 一个 或若 干个 元素 的干 扰 ,
维普资讯
李 海 军 , : 电 光谱 法 分析 钛 合金 中 的碳 等 光
光 电 光 谱 法 分 析 钛 合 金 中 的 碳
李海军 陈超选
( 国船 舶 重 工 集 团 公 司第 十 二 研 究 所 , 中 兴平 市 7 30 ) 1 12
钛 合 金 作 为 一 种 新 型 材 料 , 有 密 度 低 、 度 具 强
按 照分析 条件 , 过对 一 组 钛 合 金标 准 物 质 中 通
加 , 得碳 的测 试强 度 明显增 大 。 使 2 2 被 测元 素的含 量修 正 . 在光 电光谱 仪 中 , 析 线 波 长 的 出 口狭 缝 均 已 分
钢铁 中碳 的光 电光 谱 分 析 已 有 文 献 报 道 ¨ 一, 而钛 合金 中的碳 的光 电光 谱分 析至 今 尚未见报 道 。
次; 内标 积分 器序 号 :0 T2 ; 光方 式 : ( D 2 ( i) 测 P P A法 +全积 分 ) 处 理 方式 :2 8 范 围 : ( ; 9 0 0; T 综合 区域 ) 。
1 3 实 验 方 法 .
根 据分 析条 件 , 光 电光谱 仪 上测 试 一 组 钛 合 在
收 稿 日期 :0 6 0 - 1 2 0 — 7 2
时进 行多元 素分 析 的优点 。
光 电光 谱 法 分 析 碳 时 , 外 区 的 碳 灵 敏 线 为 紫
130n , 铝 在 紫 外 区 域 有 强 烈 的 扩 散 谱 线 9 . m 而
1 3. 3 n l] 这 两 条谱 线 非 常 接近 , 9 0 m 3 谱线 强度 容 易
影响。
含量 进行 非修 正含 量计 算 , 制 出精 度 很 好 的碳 工 绘
作 曲线 。利用该 工 作 曲线 对 样 品进 行 分析 , 其结 果 令 人 满意 。
1 实验部 分 1 1 析强 度 , 立 建 工作 曲线 , 计算 非修 正浓 度 c。 。
,
产 生叠加 , 因而铝 会 对 碳 的测 定 产生 干扰 。在 多 数
钛 合金 中 , 是 合 金 元 素 , 量 在 4 左 右 , 为 杂 铝 含 % 碳 质元 素 , 量小 于 0 1 。铝在 光 谱 激 发 时 , 谱 线 含 .% 在 130n 处 会 产 生 较 大 的谱 线 强 度 , 者 产 生 叠 9 . m 二
, 测试 强度 。 _
2 3 绘 制碳 的 工作 曲线 .
() 2
T 4 T 5、 I一6 T 1、1 T 、 I一7 。美 国 Ba m rSa dr rm e tn ad
Co mpa y,I c 。 n n ,
12 分析 条件 .
氩 气 冲 洗 时 间 : ; 发 光 源 : 般 火 花 ; 放 3S激 一 预 电脉 冲 :0 60次 ; 分 脉 冲 : 50次 ; 洗 脉 冲 :5 积 10 清 10
.
C o=a 3+b l l +p l+q
1 、 )
火花 光谱仪 : G 5 0 P A一 5 0型 , 日本 岛津 公 司 ; 钛 合 金 光 谱 分 析 标 准 物 质 : 号 分 别 为 T A、 编 2
A 1 5B 1 6B 1 7B TS T 7 7 7 U1 SU2 T SU3 T1 3
这些 共存元 素 产生 的 干 扰 , 接影 响 被测 元 素 的 测 直
素铝 的干扰 。在 直 读 光谱 仪 处 理 软 件 中 , 对共 存 元
素铝 的干扰 情 况进 行 了 登记 , 利用 共 存元 素 干扰 系 数计 算程序 , 到共存 元 素铝 的干扰 系数 , 得 通过 对碳
定并 使分析 的准确 性 降 低 , 是 分 析谱 线 的重 叠 影 这 响 和激发 吸收影 响造 成 的 。分析谱 线 的激发 吸收 影 响一 般存 在 于荧光 分 析 和 IP发 射 光 谱 分 析 中 j C 。 因而 , 在光 电光谱分 析 中 , 主要 考 虑分析 谱线 的重 叠
的种类 较少 , 进 口钛 合 金 标 准物 质 的价 格 又很 昂 而 贵 , 以钛 合金 的分 析 主 要 依靠 湿 法 化 学 分 析来 完 所
成 , 种分 析方 法操作 相 当繁琐 , 易引 起较大 的分 这 容 析 误差 。随着 现代 分析 仪器 的快 速 发 展 , 析 手段 分 得到 了进一 步 提高 , 快 速 而 准 确地 分 析 各 种 材料 可 的化学 成分 。光 电光 谱分 析是 近年 来分 析测试 中采 用的最 常用 的方 法 , 有 分 析 速 度快 、 度 高 、 同 具 精 可