ASTME751-2007a鋼產(chǎn)品化學(xué)分析用標(biāo)準(zhǔn)方法、作法和術(shù)語(yǔ)(中文版)

1、鋼制品化學(xué)分析方法、實(shí)驗(yàn)操作和術(shù)語(yǔ)1 適用范圍1.1 本標(biāo)準(zhǔn)包括鋼、不銹鋼和同類合金化學(xué)分析有關(guān)的定義、 參考方法、 實(shí)驗(yàn)操作和指南， 也包括濕法化學(xué)分析和儀器分析技 術(shù)。1.2 對(duì)處理化學(xué)成分要求、產(chǎn)品分析、剩余元素和參考標(biāo)準(zhǔn)， 和化學(xué)分析數(shù)據(jù)的處理、報(bào)告都提供了指導(dǎo)。1.3 本標(biāo)準(zhǔn)只適用于那些把本標(biāo)準(zhǔn)或其一部分作為要求的產(chǎn)品 標(biāo)準(zhǔn)。1.4 在有爭(zhēng)議的情況下， 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求優(yōu)先于本標(biāo)準(zhǔn)的要求。1.5 當(dāng)需要評(píng)定試驗(yàn)室的資料時(shí)，請(qǐng)參閱 ISO/IEC17025 。1.6 本標(biāo)準(zhǔn)無(wú)意論述與使用本標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)的所有安全問(wèn)題。本標(biāo) 準(zhǔn)的使用者有責(zé)任在使用之前制定適當(dāng)?shù)陌踩l(wèi)生規(guī)程和確定 這種管理限制的

2、適用范圍。2 引用文件2.1ASTM 標(biāo)準(zhǔn)：E 29 試驗(yàn)數(shù)據(jù)一致性的使用規(guī)范E 30 鋼、鑄鐵、平爐鐵和熟鐵的化學(xué)分析方法E 50 金屬、礦物和相關(guān)原料化學(xué)分析用儀器、 試劑和安全預(yù) 防措施的實(shí)用規(guī)程E 59 測(cè)定化學(xué)成分用鋼和鐵的取樣方法E60 金屬化學(xué)分析用光度和分光光度測(cè)量方法的實(shí)用規(guī)程E 212 用桿對(duì)桿技術(shù)作碳鋼和低合金鋼光譜分析的試驗(yàn)方法E 293 低合金鋼中酸溶鋁光譜分析的試驗(yàn)方法E 322 低合金鋼和鑄鐵的 X 射線發(fā)射光譜分析試驗(yàn)方法E 327 用點(diǎn)對(duì)面技術(shù)作 188 型不銹鋼光發(fā)射光譜分析的試驗(yàn)方法E 350 碳鋼、低合金鋼、硅電工鋼、工業(yè)純鐵和熟鐵的化學(xué) 分析方法E 3

3、52 工具鋼和其它類似中、高合金鋼的化學(xué)分析方法E 353 不銹鋼、耐熱鋼、馬氏體時(shí)效鋼和其它類似鉻一鎳一 鐵合金的化學(xué)分析方法E 354 高溫、電工、磁性和其它類似用途的鐵、鎳和鈷合金 的化學(xué)分析方法E403 用點(diǎn)對(duì)面技術(shù)作碳鋼和低合金鋼光發(fā)射光譜分析的試 驗(yàn)方法E404 用點(diǎn)對(duì)面技術(shù)作碳鋼和低合金鋼中硼的光譜測(cè)定用試 驗(yàn)方法E 415 碳鋼和低合金鋼真空光發(fā)射光譜分析方法E 421 高純鐵中硅和鋁的光譜測(cè)定用試驗(yàn)方法E 485 用點(diǎn)對(duì)面技術(shù)作高爐生鐵真空光發(fā)射光譜分析的試驗(yàn) 方法E548 評(píng)價(jià)試驗(yàn)室能力的一般要求E 572 不銹鋼 X 射線發(fā)射光譜分析方法E 663 火焰原子吸收分析的實(shí)用

4、規(guī)程E743 光譜分析試驗(yàn)室質(zhì)量保證導(dǎo)則E851 評(píng)價(jià)光譜試驗(yàn)室的實(shí)用規(guī)程E 882 化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室的責(zé)任和質(zhì)量控制導(dǎo)則E 1019 測(cè)定鋼、鐵、鎳和鈷合金中碳、硫、氮、氧和氫的方 法E1024 用火焰原子吸收分光光度技術(shù)作金屬和金屬礦物化 學(xué)分析導(dǎo)則E 1063 以 X 射線發(fā)射光譜測(cè)定碳鋼和低合金鋼中鈰和鑭的試驗(yàn)方法E1086 用點(diǎn)對(duì)面激發(fā)技術(shù)作不銹鋼真空光發(fā)射光譜分析的 試驗(yàn)方法E 1087 為制備作發(fā)射光譜分析用試樣用浸沒(méi)取樣器從鋼包 中取熔化鋼水樣品的實(shí)用規(guī)程E1097 直流等離子體發(fā)射光譜分析導(dǎo)則E1184 電熱（石墨爐）原子吸收分析的實(shí)用規(guī)程E1282 規(guī)定金屬和合金的化學(xué)成分，

5、選取試樣操作，和定量 分析方法的導(dǎo)則E 1329 光譜化學(xué)分析控制圖表的驗(yàn)證及其使用的實(shí)用規(guī)程2.2 ISO 標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC17025 檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室的通用要求3術(shù)語(yǔ)3.1 定義與分析有關(guān)的：3.1.1 澆鑄或熔煉（以前稱包樣）分析向采購(gòu)方提供報(bào)告 的代表一爐鋼的化學(xué)成分， 后者通過(guò)分析試樣測(cè)定， 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)中 指定的元素最好在澆注過(guò)程中取樣。3.1.1.2 產(chǎn)品、檢驗(yàn)或鑒定分析半成品或成品的化學(xué)分析， 一般用來(lái)確定是否與標(biāo)準(zhǔn)要求相一致。 產(chǎn)品分析中的規(guī)定成分范 圍通常大于熔煉分析，這是由于考慮到了分析的可再現(xiàn)性偏差 （注 1）和鋼的不均勻性。注 1：除了 E30 標(biāo)準(zhǔn)，所有化學(xué)分析方法均

6、引用本文件的再 現(xiàn)性數(shù)據(jù)。3.1.1.3 產(chǎn)品分析偏差（注 2）指規(guī)定元素高于最大范圍或 低于最小范圍的允許偏差只適用于產(chǎn)品分析， 而不適用于澆鑄和 熔煉分析。注 2：術(shù)語(yǔ)“分析偏差”常常被誤解。它不適用于確定表明與規(guī)定化學(xué)成分范圍相一致的澆鑄或熔煉分析， 它只適用于產(chǎn)品 分析，且只有當(dāng)某一元素的熔煉分析略為超出規(guī)定范圍時(shí)才有意 義。例如，UNS30400不銹鋼的鉻含量范圍是 18.0020.00%, 生產(chǎn)廠報(bào)告的某一爐號(hào)的鈷含量是18.01，用戶進(jìn)行產(chǎn)品分析時(shí)可能發(fā)現(xiàn)鉻含量為 17.80%。如果對(duì)這一鉻含量的產(chǎn)品分析偏 差是 0.20%，產(chǎn)品分析鉻含量 17.80%是合格的，產(chǎn)品分析鉻含 量

7、為 17.79%就不合格。3.1.1.4 專利分析方法指非 ASTM 出版的非標(biāo)準(zhǔn)分析方法， 可追蹤到全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)學(xué)會(huì)（ NIST ）（當(dāng)有時(shí)）或第 10 節(jié)中 注明的其它資料來(lái)源的有用參考標(biāo)準(zhǔn)。3.1.1.5 仲裁分析指采用 1 0. 1 . 1 * （原文誤為 9.1.1，已更正 譯注。）中所列 ASTM 方法、 NIST 參考標(biāo)準(zhǔn)或方法和雙方同 意的參考標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的分析。 選擇仲裁分析的試驗(yàn)室應(yīng)由供需雙方、亠:丿、£商定。3.1.1.6 有證參考基準(zhǔn)指在公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)或團(tuán)體的管 轄下，例如全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)學(xué)會(huì)（ NIST ）對(duì)化學(xué)成分經(jīng)專門準(zhǔn) 備的、分析好的和有證參考基準(zhǔn)， 后

8、者供給化學(xué)分析試驗(yàn)室作為 對(duì)比用的精確基準(zhǔn)。 參考試樣應(yīng)與所分析材料十分類似， 使得在 試驗(yàn)方法或修正方面無(wú)明顯差異 （例如， 對(duì)干擾成元素間相互影 響）。3. 1 . 1 .7工作參考基準(zhǔn)指用于常規(guī)分析控制和可追蹤到 NIST 標(biāo)準(zhǔn)和其它公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)（如有適當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的話）的參考基準(zhǔn)。3.1.2 與元素有關(guān)的：3.1.2.1 特意加入的非規(guī)定元素為達(dá)到預(yù)期性能由生產(chǎn)廠選 擇的以控制量加入的某一元素。3.1.2.2 殘余元素非特意加入的，在原材料、耐火材料或空 氣中原有的規(guī)定的或非規(guī)定的元素3.1.2.3 規(guī)定元素根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求，控制到規(guī)定范圍，最 大或最小的元素。3.1.2.4 痕跡元素一般濃度小

9、于 0.01的殘余元素。4 關(guān)于化學(xué)成分要求的標(biāo)準(zhǔn)4.1 推薦 E1282 導(dǎo)則用作查閱規(guī)定的鋼的化學(xué)成分的導(dǎo)則。4.2 規(guī)定化學(xué)成分限值的推薦實(shí)用規(guī)程是用來(lái)限定每種元素的有效數(shù)字的位數(shù)，使得小數(shù)點(diǎn)右邊的位數(shù)符合以下要求：4.3 當(dāng)成分范圍量程為0.10 或 3.0兩者之一時(shí)，小數(shù)點(diǎn)右化學(xué)濃度w 0.010%w 0.10%0.10 3.0%> 3.0%小數(shù)點(diǎn)右邊最大數(shù)字位數(shù)0. xxxx或可用 PPm表示0. xxx0.xx0.x邊的數(shù)字位數(shù)要由上限所表示的值來(lái)確定。4.4 出于技術(shù)上的考慮，可能決定使用小數(shù)點(diǎn)右邊的數(shù)字位 數(shù)較前述推薦的少。注 3：宜采用減少有效數(shù)字位數(shù)的建議，例如從1

10、8.00改為 18.0，但是，除了有技術(shù)理由外，都不應(yīng)該增加有效數(shù)字位 數(shù)。5 澆鑄或熔煉分析5.1 生產(chǎn)廠應(yīng)對(duì)材料標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的元素進(jìn)行分析， 分析結(jié)果應(yīng) 符合材料標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的要求。5.1.1 對(duì)多次熔煉，無(wú)論單個(gè)熔煉或單個(gè)澆鑄分析還是平均的 熔煉或澆鑄分析都應(yīng)提出報(bào)告。如果熔煉或澆鑄的容積差別很 大，應(yīng)根據(jù)每一熔煉或澆鑄的相對(duì)質(zhì)量提出熔煉或澆鑄分析的加 權(quán)平均結(jié)果提出報(bào)告。5.1.2 對(duì)自耗電極重熔材料，一個(gè)爐號(hào)的定義是從初次熔煉重 熔的所有鋼錠。 從一個(gè)重熔鋼錠或每一初次熔煉的一個(gè)重熔鋼錠 的產(chǎn)品取得熔煉分析。 如果最初的熔煉分析沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的熔煉 （包樣）分析要求， 應(yīng)從每一重熔鋼錠的產(chǎn)

11、品取一個(gè)試樣進(jìn)行分 析，并且分析應(yīng)達(dá)到熔煉（包樣）分析要求。5.2 如果熔煉分析所取試樣丟失、 不夠或不能代表該爐號(hào)， 可 以用半成品或成品的產(chǎn)品分析來(lái)確定熔煉分析。5.2.1 如果用產(chǎn)品分析來(lái)確定熔煉分析，產(chǎn)品分析應(yīng)達(dá)到熔煉 分析所規(guī)定的范圍，而且第 6 條中所述的產(chǎn)品分析偏差不適用。6 產(chǎn)品分析要求6.1 對(duì)產(chǎn)品分析來(lái)說(shuō)， 規(guī)定的化學(xué)成分范圍， 由于考慮到與分 析的再現(xiàn)性和鋼的均勻性有關(guān)的偏差， 一般比用于熔煉分析的范 圍要大些（指定的產(chǎn)品分析偏差） 。如果對(duì)爐號(hào)中的任一元素進(jìn) 行多次測(cè)定，它們可能沒(méi)有高出和低于規(guī)定的范圍的變化。6.2 除非單項(xiàng)材料標(biāo)準(zhǔn)許可， 產(chǎn)品分析偏差不可用來(lái)確定與規(guī)

12、 定的熔煉或澆鑄分析相一致。6.3 產(chǎn)品分析偏差若有時(shí)， 在單項(xiàng)材料標(biāo)準(zhǔn)或通用要求標(biāo)準(zhǔn)給 出。7 非規(guī)定元素（注 4）7.1 允許報(bào)告非規(guī)定元素的分析結(jié)果。注 4：所有商用金屬除規(guī)定的元素外，都含有少量的各種元 素、對(duì)可能存在的每一個(gè)非規(guī)定元素不可能也沒(méi)有必要規(guī)定范 圍，盡管存在許多這些元素常常由生產(chǎn)廠作常規(guī)測(cè)定。7.2 對(duì)規(guī)定的元素而不是成組元素（例如： “所有其它元素” ， “稀土元素”和“剩余元素” ）應(yīng)確定成分范圍。8 取樣8.1 澆鑄或熔煉分析8.1.1 應(yīng)盡可能在一次熔煉澆注過(guò)程中取樣，按照生產(chǎn)廠的看法，它最能代表澆鑄的成分。8.1.2 在熔煉分析試樣或分析結(jié)果丟失或不夠的情況下，

13、或當(dāng) 試樣顯然不是真正代表該熔煉時(shí)， 可以從半成品或成品取代表性 試樣，此時(shí)，該試樣的分析結(jié)果應(yīng)滿足規(guī)定要求，且應(yīng)達(dá)到對(duì)熔 煉分析所規(guī)定的范圍。8.2 檢驗(yàn)、產(chǎn)品或鑒定分析 - 除非另有規(guī)定，應(yīng)以最新版本的“實(shí)用規(guī)程E59'作為取樣導(dǎo)則。9 試驗(yàn)方法9.1 本條所列一些方法適用于鋼的化學(xué)分析。9.1.1 下列 ASTM 濕法化學(xué)分析方法可作為仲裁試驗(yàn)方法和標(biāo) 準(zhǔn)化儀器分析法的基礎(chǔ)：試驗(yàn)方法一般說(shuō)明E30E350 到 E354 以前的方法E350鋼的濕法化學(xué)分析基本方法E352工具鋼濕法化學(xué)分析方法E353不銹鋼濕法化學(xué)分析方法E354高鎳鋼濕法化學(xué)分析方法E1019鋼、鐵、鎳和鈷合金中

14、測(cè)定碳、硫、氮、氧和氫的方法9.1.2 下列 ASTM 儀器分析方法、實(shí)驗(yàn)操作和導(dǎo)則可用于鋼 的化學(xué)分析， 或可用作鋼的常規(guī)分析用儀器設(shè)備的校準(zhǔn)和標(biāo)定的 導(dǎo)則方法 一般說(shuō)明E50 金屬化學(xué)分析用儀器、試劑和安全E60 金屬分析用光度和分光光度測(cè)量方法的實(shí)用規(guī)程E212 鋼的光譜分析（桿對(duì)桿技術(shù)）E293 酸溶鋁的光譜分析E322鋼的 X 射線熒光分析E327不銹鋼的光譜分析E403鋼的光譜分析E404鋼中硼的光譜測(cè)定（點(diǎn)對(duì)面技術(shù)）E415鋼的真空發(fā)射光譜分析方法E421E485 驗(yàn)方法高純鐵中硅和鋁的光譜測(cè)定用試驗(yàn)方法用點(diǎn)對(duì)面技術(shù)作高爐鐵的真空發(fā)射光譜分析的試E 572不銹鋼的 X 射線發(fā)射光

15、譜分析方法E 663E 882火焰原子吸收 統(tǒng)計(jì)和質(zhì)量控制E1019 方法測(cè)定鋼、鐵、鎳和鈷合金中碳、硫、氮、氧和氫的E1024用火焰原子吸收分光光度技術(shù)作金屬和金屬載體礦物化學(xué)分析導(dǎo)則E1063的方法以 X 射線發(fā)射光譜測(cè)定碳鋼和低合金鋼中鈰和鑭E1086 方法用點(diǎn)對(duì)面激發(fā)技術(shù)作不銹鋼真空光發(fā)射光譜分析的E1087為制備作發(fā)射光譜化學(xué)分析用試樣用浸沒(méi)取樣器從鋼包中取熔化鋼水樣品的實(shí)用規(guī)程E1097直流等離子體發(fā)射光譜分析導(dǎo)則E1184電熱（石墨爐）原子吸收分析的實(shí)用規(guī)程E1282規(guī)定金屬和合金的化學(xué)成分，選取試樣操作，和定量分析方法的導(dǎo)則E1329光譜化學(xué)分析控制圖表的驗(yàn)證及其使用的實(shí)用規(guī)程

16、9.2 以下是鋼的常規(guī)化學(xué)分析用的一些普遍認(rèn)可的方法。這些常規(guī)分析是生產(chǎn)廠質(zhì)量控制 /保證計(jì)劃的基礎(chǔ)。若試驗(yàn)結(jié)果與 標(biāo)準(zhǔn)方法（當(dāng)適用時(shí)）所得的結(jié)果相同，則允許采用專利方法。921用X射線熒光光譜儀（XRF）作不銹鋼分析，見(jiàn)表 1 不銹鋼規(guī)定元素和范圍。表1對(duì)不銹鋼使用X射線熒光光譜儀分析時(shí)的規(guī)定元素及范圍兀素范圍，%兀素范圍，%Mn 0.00515.0 Cu0.0054.0P 0.0010.15 Cb0.0053.0Si 0.0055.0 V0.0052.0Cr 0.0126.0 Ti0.0052.5Ni 0.0136.0 Cc0.0054.0Al 0.0025.5 Sr0.002 0.20M

17、o 0.0058.0 W0.0053.0922用火花發(fā)射光譜儀（OES）作不銹鋼分析，見(jiàn)表 2不銹 鋼規(guī)定元素和范圍。表2對(duì)不銹鋼使用火花發(fā)射光譜儀 分析時(shí)的規(guī)定元素及范圍兀素范圍，%兀素范圍，%C 0.0045.0 V0.0052.0S 0.00050.1 Ti0.0052.5N2 0.00200.3 Cc0.0054.0Mn 0.00515.0 Sir 0.0010.20P0.001 1.5 W0.0053.0Si 0.0055.0 Pb0.002 0.05Cr 0.0126.0 B0.00050.05Ni 0.0136.0 Ca0.00020.01Al 0.0015.5 M(J0.001

18、 0.01Mo 0.0058.0 Ce5 0.0010.2Cu 0.0054.0 Zr0.0010.1Cb 0.0053.0 Ta0.0050.5923用原子吸收分光光度計(jì)作溶液分析。924用感應(yīng)耦合等離子體發(fā)射光譜儀作溶液分析。925由燃燒法（在氧氣中）測(cè)定碳或硫，或兩者；和由導(dǎo)熱 率或紅外線探測(cè)儀測(cè)定 CO2或SO2或兩者。元素范圍，%CS0.0025.0 0.005 0.1926由熔化法（在氦氣中）測(cè)定氮或氧；和用導(dǎo)熱率測(cè)定N2, 用紅外線或?qū)崧侍綔y(cè)儀通過(guò)測(cè)定CO來(lái)測(cè)定。2元素范圍，%N20.00050.3020.0080.029.27使用感應(yīng)耦會(huì)等離子體發(fā)射分光儀（ICP）或定向等離

19、子體發(fā)射分光儀（DCP）作溶液分析。對(duì)于不銹鋼規(guī)定元素和范圍如下：兀素范圍，%B0.0002 0.01Ca0.00020.01Mg 0.00020.01Ce0.001 0.2Zr0.001 0.1Ta0.005 0.5la0.001 0.019.3尚有些儀器分析用標(biāo)準(zhǔn)的化學(xué)分析常用的另一些一般方法。例如：極譜分析法，離子交換分離法、輻射活化法和質(zhì)譜測(cè)10 參考材料10.1 對(duì)仲裁分析，應(yīng)采用公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)的參考標(biāo)樣，應(yīng)優(yōu) 先采用NIST標(biāo)準(zhǔn)參考材料（當(dāng)適用時(shí)）。（NIST不生產(chǎn)適用于 所有元素或所有合金的參考標(biāo)樣。 5）51963 年在 ASTM 數(shù)據(jù)系列出版物編號(hào) DS2 中列出了一些參 考標(biāo)準(zhǔn)。10.1.1當(dāng)從 NIST 不能得到某些合金的標(biāo)準(zhǔn)參考材料時(shí)， 則可 采用 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)方法和 NIST 標(biāo)準(zhǔn)參考材料， 在這些方法和參考 標(biāo)樣的有效范圍內(nèi)來(lái)制備參考材料。 宜用一些獨(dú)立的試驗(yàn)室為這 些標(biāo)樣作證明和它們的結(jié)果已經(jīng)滿意地審查和匯合。10.1.2 對(duì)于 ASTM 尚未公布的分析方法例如定性分析方法， 當(dāng)該方法通過(guò)分析合格的參考材料與待選的參考材料一道證明 有效后也可以采用。這些定性分析方法的例子包括重量分析