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检测钢铁材料中镍元素的方法和标准有哪些?

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浏览:- 发布日期:2019-05-22 10:33:29【

镍元素在钢(gang)(gang)(gang)铁材料(liao)中应用(yong)是(shi)非常普遍的,它(ta)能细(xi)化(hua)铁素体(ti)晶粒,增进(jin)钢(gang)(gang)(gang)的硬化(hua)性能;能降(jiang)低热(re)处理时的淬火温度(du),使材料(liao)在热(re)处理时变形小;能提(ti)(ti)高钢(gang)(gang)(gang)的塑韧性,特别是(shi)低温韧性;能提(ti)(ti)高钢(gang)(gang)(gang)的热(re)强性和(he)耐蚀性,是(shi)热(re)强钢(gang)(gang)(gang)及奥氏(shi)体(ti)不(bu)锈钢(gang)(gang)(gang)的主要(yao)合(he)金元素之(zhi)一。因此,正确而快速地(di)测定出材料(liao)中镍元素的含量(liang)是(shi)非常重要(yao)的。

目前,国内钢(gang)铁行业(ye)常用的对镍元素的检测方法有以下几种:

1、传统手工湿法:

主要(yao)(yao)有丁(ding)(ding)二酮(tong)肟分光(guang)光(guang)度法(GB/T 223.23)和丁(ding)(ding)二酮(tong)肟重量法(GB/T 223.25),前者又分为直接(jie)光(guang)度法和萃取分离-丁(ding)(ding)二酮(tong)肟分光(guang)光(guang)度法,测(ce)定范围分别为0.03%-2.00%和0.010%-0.5%,主要(yao)(yao)适(shi)(shi)用(yong)于生铁、碳(tan)素钢、合金(jin)钢和精(jing)密合金(jin)等镍元素含(han)量较少的(de)(de)材料的(de)(de)测(ce)定;后者则(ze)适(shi)(shi)用(yong)范围较广,测(ce)定范围为2%以上,可涵盖碳(tan)钢、合金(jin)钢和精(jing)密合金(jin),甚至高温合金(jin)中镍的(de)(de)测(ce)定。两(liang)种方法的(de)(de)检测(ce)过程均费时(shi)(shi)较长(zhang),均需要(yao)(yao)长(zhang)时(shi)(shi)蒸(zheng)发冒烟(yan)等操作,特(te)别是(shi)当镍含(han)量较高必须采用(yong)重量法测(ce)定时(shi)(shi),需要(yao)(yao)将丁(ding)(ding)二酮(tong)肟沉淀物在145℃下反(fan)复烘干至恒重。

后来(lai)又出现了丁(ding)二酮肟-EDTA容量(liang)法(如HB 5220.23),将丁(ding)二酮肟沉淀溶解,调节(jie)pH为10的条件(jian)下,以紫脲(niao)酸铵(an)为指示剂(ji),用EDTA标准(zhun)溶液(ye)进(jin)行滴(di)定。方(fang)法改进(jin)后,确(que)实节(jie)省了一些操(cao)作时间,但相对来(lai)说仍(reng)然(ran)费(fei)时较长。

故一般推(tui)荐当镍含量较高超(chao)过仪(yi)器法测定范围或需要仲裁试验(yan)时才(cai)采(cai)用(yong)此类(lei)方法进行检测。

2、仪器法:

仪器法(fa)(fa)(fa)被广(guang)泛应用(yong)于金属制造领域的生产工艺控制、炉前化验、实(shi)验室成品检验当中(zhong),具有分析速度快、运行成本低、操作维护方便等特点。在(zai)镍元素的检测方法(fa)(fa)(fa)中(zhong),常(chang)用(yong)的有直(zhi)读光谱(pu)法(fa)(fa)(fa)和(he)等离(li)子(zi)体发(fa)射光谱(pu)法(fa)(fa)(fa)。

前(qian)者常(chang)用的国内标准(zhun)有GB/T 4336(测定范围(wei)0.009-4.2,主(zhu)要适(shi)用于(yu)碳素钢和(he)中低合金(jin)钢)和(he)GB/T 11170(测定范围(wei)为0.10-24.00,主(zhu)要适(shi)用在不锈(xiu)钢),国外常(chang)用标准(zhun)有ASTM E415、 ASTM E1086 和(he)ASTM A751等。

后者常用的国(guo)内标准有GB/T 20125(测(ce)定(ding)范围0.01-4.00,只适用于(yu)铁含(han)(han)量(liang)(liang)超(chao)(chao)过92%的碳(tan)钢、低(di)合金钢,且要求碳(tan)硫含(han)(han)量(liang)(liang)不(bu)大(da)于(yu)1%、钨铌等元素含(han)(han)量(liang)(liang)不(bu)大(da)于(yu)0.10%)、YB/T 4396(测(ce)定(ding)范围0.10-20.00,且要求碳(tan)含(han)(han)量(liang)(liang)不(bu)超(chao)(chao)过0.8%、铬(ge)含(han)(han)量(liang)(liang)不(bu)超(chao)(chao)过28%)和SN/T 2718(测(ce)定(ding)范围3.00-20.00)等,常用的国(guo)外(wai)标准为JIS G 1258系(xi)列和ASTM A751等。

直读光(guang)谱(pu)法相较于(yu)等离子体发(fa)(fa)射(she)光(guang)谱(pu)法的(de)检(jian)(jian)(jian)测时(shi)(shi)效更(geng)为(wei)快速一(yi)些,但一(yi)般只能检(jian)(jian)(jian)测固态样(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin),且(qie)通常要求样(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)直径(jing)大于(yu)16mm、厚度大于(yu)2mm。当样(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)不符合(he)直读光(guang)谱(pu)仪的(de)检(jian)(jian)(jian)测要求时(shi)(shi),则一(yi)般采用(yong)(yong)等离子体发(fa)(fa)射(she)光(guang)谱(pu)法,其不受(shou)样(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)形态限制(zhi),且(qie)具(ju)有检(jian)(jian)(jian)出限更(geng)低、检(jian)(jian)(jian)测结果(guo)更(geng)为(wei)准(zhun)确等特点。采用(yong)(yong)等离子体发(fa)(fa)射(she)光(guang)谱(pu)法时(shi)(shi),需要将(jiang)样(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)制(zhi)备成(cheng)碎屑状,取(qu)少量(liang)用(yong)(yong)合(he)适(shi)的(de)酸将(jiang)其溶解(jie)至(zhi)澄清后进行测定。

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