分享：合金化學(xué)成分的測(cè)定方法
由于許多原因，確定合金的確切化學(xué)成分是非常重要的，例如，當(dāng)無(wú)法獲得軋機(jī)測(cè)試證書(shū)或證書(shū)的有效性有問(wèn)題時(shí)，可能需要驗(yàn)證關(guān)鍵部件是由正確的合金制成的。
有數(shù)百種不同的合金成分，每一種都有自己一套特定的性能。同一賤金屬成分的某些合金往往具有非常不同的性能。其中一個(gè)例子就是不銹鋼合金的抗酸腐蝕能力;有些合金鋼對(duì)某些酸有很強(qiáng)的抵抗力，而另一些則不然。選擇不正確的等級(jí)會(huì)導(dǎo)致突然和不可預(yù)測(cè)的失敗。
正確識(shí)別一種合金的方法被稱(chēng)為陽(yáng)性材料識(shí)別(PMI)。這是用來(lái)確定合金成分的各種技術(shù)和方法的總稱(chēng)。PMI可以定量地測(cè)定合金的元素組成，定性地測(cè)定合金的等級(jí)。有許多不同的技術(shù)用于確定合金成分，但在PMI工業(yè)中使用的兩種主要技術(shù)，XRF和OES，將在下面進(jìn)行討論。
x射線熒光光譜法測(cè)定合金化學(xué)成分
x射線熒光光譜，或XRF，是PMI的一種方法，使用低能x射線掃描合金的化學(xué)成分。使用手持儀器，可以在幾秒鐘內(nèi)確定合金的成分。
x射線激發(fā)了樣品中的原子，原子發(fā)出熒光，產(chǎn)生次級(jí)x射線，這些次級(jí)x射線被反射到探測(cè)器上。這些反射的x射線的能量(或波長(zhǎng))可以用來(lái)精確地確定樣品中含有哪些元素。因此，合金的成分可以由裝置來(lái)確定。
必須指出的是，由于x射線與金屬原子的高散射，x射線只能到達(dá)大約100微米的深度進(jìn)入輕合金。隨著合金密度的增加，該深度減小。因此，至關(guān)重要的是，材料的表面是代表散裝材料。任何類(lèi)型的表面涂層，如鍍鋅涂層，油漆或表面污染將極大地改變掃描的結(jié)果。
優(yōu)點(diǎn)
缺點(diǎn)
該裝置輕巧易用
輕合金的試樣表面只有幾百微米，重合金的試樣表面只有幾十微米
樣品需要的表面處理非常少
不是所有的元素都能用這種技術(shù)檢測(cè)到
對(duì)小塊材料(如金屬絲)進(jìn)行取樣
用光譜法研究合金的化學(xué)成分
光學(xué)發(fā)射光譜，或稱(chēng)OES，是PMI的一種方法，在氬氣存在的情況下在樣品上產(chǎn)生火花?；鸹ぐl(fā)了樣品中的原子。
這些被激發(fā)的原子發(fā)出特定頻率的光，這些光被用來(lái)精確地確定合金的成分?？梢栽诓皇褂脷鍤獾那闆r下進(jìn)行測(cè)量，但會(huì)犧牲結(jié)果的準(zhǔn)確性。
OES的主要優(yōu)點(diǎn)之一是它能夠測(cè)量XRF無(wú)法探測(cè)到的輕元素。因此，OES是一種非常通用的測(cè)定合金化學(xué)成分的方法。
表1 - OES的優(yōu)點(diǎn)/缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
缺點(diǎn)
檢測(cè)輕合金元素
該系統(tǒng)體積龐大，需要?dú)鍤獠拍艿玫綔?zhǔn)確的結(jié)果
材料上留有燒傷痕跡
需要進(jìn)行大量的表面處理
PMI可識(shí)別材料
XRF可以識(shí)別元素周期表上90%的元素，即比鎂重的元素。PMI可以識(shí)別的一些典型合金如下所示。
銅合金
鋁合金
鈦合金
青銅和黃銅合金
鉻鉬合金
不銹鋼合金
鎳鈷合金
XRF無(wú)法識(shí)別含有比鎂輕元素(包括鋰、鈹、硼、碳、氮)的合金的確切成分，例如:
含鋰鋁合金
含鈹銅合金
低碳鋼
應(yīng)該注意的是，盡管XRF不能檢測(cè)這些元素，但有時(shí)仍然可以通過(guò)識(shí)別其他合金元素來(lái)識(shí)別合金。OES可以識(shí)別上述所有元素，包括含有碳、鋰、硼、鈹?shù)容p元素的合金。
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