(高清版)GBT 42794-2023 鎳鐵 碳、硫、硅、磷、鎳、鈷、鉻和銅含量的測(cè)定 火花源原子發(fā)射光譜法

含量的測(cè)定火花源原子發(fā)射光譜法Ferronickel—Determinationofcarbon,sulfur,silicon,phosphorus,nickel,2023-08-06發(fā)布國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)提出。本文件由全國(guó)生鐵及鐵合金標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC318)歸口。本文件起草單位：山西太鋼不銹鋼股份有限公司、深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司、德陽(yáng)市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所、深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司韶關(guān)冶煉廠、廣東中南鋼鐵股份有限公司、青島博信達(dá)科技有限公司、臨沂鑫海新型材料有限公司、天津精一儀器儀表有限公司、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院。劉艷婷。1含量的測(cè)定火花源原子發(fā)射光譜法警示——使用本文件的人員應(yīng)有正規(guī)實(shí)驗(yàn)室工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本文件并未指出所有可能的安全問(wèn)題。使用者有責(zé)任采取適當(dāng)?shù)陌踩徒】荡胧?，并保證符合國(guó)家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的條件。本文件適用于鎳鐵產(chǎn)品化學(xué)成分的常規(guī)分析，各元素的測(cè)定范圍見(jiàn)表1。表1元素及測(cè)定范圍元素測(cè)定范圍(質(zhì)量分?jǐn)?shù))%CSPNi2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T6379.1測(cè)量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度(正確度與精密度)第1部分：總則與定義GB/T6379.2測(cè)量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度(正確度與精密度)第2部分：確定標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法重復(fù)性與再現(xiàn)性的基本方法GB/T6379.6測(cè)量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度(正確度與精密度)第6部分：準(zhǔn)確度值的實(shí)際應(yīng)用GB/T25050鎳鐵錠或塊成分分析用樣品的采取GB/T25051鎳鐵顆粒成分分析用樣品的采取2GB/T42794—20233術(shù)語(yǔ)和定義本文件沒(méi)有需要界定的術(shù)語(yǔ)和定義。將制備好的鎳鐵塊狀樣品在火花光源的作用下與對(duì)電極之間發(fā)生放電。電火花使試樣表面熔融，進(jìn)一步蒸發(fā)并激發(fā)使其發(fā)光。被測(cè)元素的原子或離子被激發(fā)時(shí)，電子在原子內(nèi)不同能級(jí)間躍遷，當(dāng)其由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生特征譜線，測(cè)量選定的分析元素和內(nèi)標(biāo)元素特征譜線的光譜強(qiáng)度。根據(jù)樣品中被測(cè)元素譜線強(qiáng)度(或強(qiáng)度比),通過(guò)校準(zhǔn)曲線計(jì)算被測(cè)元素的含量。5試劑和材料5.1電極刷電極刷是一種鋼絲刷，用來(lái)去除電極激發(fā)試樣以后尖端殘留的黑色沉積物。5.2標(biāo)準(zhǔn)樣品標(biāo)準(zhǔn)樣品是為繪制校準(zhǔn)曲線使用的，應(yīng)是一系列鎳鐵有證光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品。其化學(xué)成分應(yīng)涵蓋分析元素的含量范圍，并保持適當(dāng)?shù)奶荻?。選擇不適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)樣品系列會(huì)使分析結(jié)果產(chǎn)生偏差，因此，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品的選擇應(yīng)充分注意。在繪制校準(zhǔn)曲線時(shí)，通常使用幾個(gè)分析元素含量不同的標(biāo)準(zhǔn)樣品作為一個(gè)系列，其組成和組織結(jié)構(gòu)最好與分析樣品近似。5.3標(biāo)準(zhǔn)化樣品由于儀器狀態(tài)的變化導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的偏離，為直接利用原始校準(zhǔn)曲線，求出準(zhǔn)確結(jié)果，用1個(gè)～2個(gè)樣品對(duì)儀器進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化校正，修正由于儀器狀態(tài)的變化引起的儀器測(cè)量值對(duì)校準(zhǔn)曲線的偏離，這種樣品稱為標(biāo)準(zhǔn)化樣品。標(biāo)準(zhǔn)化樣品應(yīng)均勻并要求有適當(dāng)?shù)暮?，可從繪制校準(zhǔn)曲線的標(biāo)準(zhǔn)樣品中選出，也可選用其他均勻穩(wěn)定且含量合適的樣品。當(dāng)使用兩點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)，其含量分別從每個(gè)元素曲線上限和下限附近選取。5.4控制樣品控制樣品應(yīng)與分析樣品具有相近的化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)。它用于對(duì)分析樣品在校準(zhǔn)曲線上測(cè)定的結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步校準(zhǔn)?？刂茦悠房梢允怯凶C標(biāo)準(zhǔn)樣品，也可以是參考標(biāo)準(zhǔn)樣品或自制的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)樣品。6儀器可以使用任何型號(hào)的火花源原子發(fā)射光譜儀，所用火花源原子發(fā)射光譜儀應(yīng)包含激發(fā)光源、火花室、氬氣系統(tǒng)、對(duì)電極、分光系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)等主要部件，并符合以下使用要求：a)激發(fā)光源應(yīng)是穩(wěn)定的火花放電光源；3b)氬氣系統(tǒng)中氬氣的純度應(yīng)不小于99.995%;c)分光系統(tǒng)中光路的真空度應(yīng)在3Pa以下，或充高純惰性氣體(該氣體不吸收波長(zhǎng)小于200nm譜線，且純度不低于99.999%)。7取樣和樣品制備按照GB/T25050或GB/T25051的規(guī)定取樣。取樣應(yīng)確保樣品均勻，無(wú)孔縮和裂縫。7.2制樣分析樣品的測(cè)量面應(yīng)足夠覆蓋火花架激發(fā)孔徑，通常要求直徑大于16mm,厚度大于5mm。要?？刹捎勉姶布庸ぁＱ心ゲ牧嫌醒趸X、氧化鋯和碳化硅等。研磨材質(zhì)的粒度通常為0.124mm~標(biāo)準(zhǔn)樣品、標(biāo)準(zhǔn)化樣品、控制樣品和分析樣品應(yīng)在同一條件下研磨。8儀器的準(zhǔn)備及分析條件光譜儀應(yīng)放置在防震、潔凈，室內(nèi)溫度為16℃~30℃,相對(duì)濕度<70%的實(shí)驗(yàn)室中。室內(nèi)溫度最大允許溫差為5℃。8.2分析條件和分析譜線分析條件的選擇取決于分析軟件和光譜儀型號(hào)。分析鎳鐵中各元素含量(見(jiàn)表1)時(shí)，可使用不同的分析譜線。本方法推薦的分析條件見(jiàn)表2,分析譜線和內(nèi)標(biāo)譜線見(jiàn)表3。注：磷元素一般不使用內(nèi)標(biāo)譜線。表2儀器分析條件條件參數(shù)樣品和對(duì)電極間隙/mm吹掃時(shí)間/s預(yù)積分時(shí)間/s積分時(shí)間/s吹掃階段氬氣流量/(L/min)預(yù)積分階段氬氣流量/(L/min)積分階段氬氣流量/(L/min)4表3推薦的分析譜線和內(nèi)標(biāo)譜線元素波長(zhǎng)可能的干擾元素(內(nèi)標(biāo))———CS——CPNi、S————C 5表3推薦的分析譜線和內(nèi)標(biāo)譜線(續(xù))元素波長(zhǎng)可能的干擾元素206.5—267.7Ni286.3—298.9312.3313.2——211.2212.3Ni223.0 224.3Ni327.4——337.2——510.6Ni9分析步驟9.1校準(zhǔn)9.1.1校準(zhǔn)曲線的繪制使用火花源原子發(fā)射光譜儀，在所選定的工作條件下，激發(fā)一系列鎳鐵光譜標(biāo)準(zhǔn)樣品(見(jiàn)5.2),每個(gè)樣品至少激發(fā)3次。繪制分析元素的發(fā)光強(qiáng)度(或強(qiáng)度比)與含量(或含量比)的校準(zhǔn)曲線，通常選擇一次回歸曲線或二次回歸曲線。如果二次回歸曲線彎曲幅度較大，應(yīng)進(jìn)行曲線的分段校準(zhǔn)。必要時(shí)，應(yīng)進(jìn)行干擾元素校正。鎳鐵標(biāo)準(zhǔn)樣品應(yīng)涵蓋分析元素的含量范圍(見(jiàn)表1),至少使用4個(gè)水平，并保持適當(dāng)?shù)奶荻取?.1.2校準(zhǔn)曲線的確認(rèn)校準(zhǔn)曲線繪制完成后應(yīng)進(jìn)行檢查確認(rèn)。采用繪制完成的校準(zhǔn)曲線，測(cè)試每一個(gè)參與繪制校準(zhǔn)曲線的標(biāo)準(zhǔn)樣品(見(jiàn)5.2),分析結(jié)果的正確度按照第11章的程序進(jìn)行比較和判定。如標(biāo)準(zhǔn)樣品的測(cè)量結(jié)果與認(rèn)證值不一致，應(yīng)查找原因，重新繪制或優(yōu)化校準(zhǔn)曲線。由于儀器狀態(tài)的變化導(dǎo)致校準(zhǔn)曲線發(fā)生漂移時(shí)，可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化樣品(見(jiàn)5.3)對(duì)校準(zhǔn)曲線的漂移進(jìn)行修正，使修正后的元素強(qiáng)度恢復(fù)到最初建立校準(zhǔn)曲線時(shí)的強(qiáng)度。根據(jù)儀器軟件的標(biāo)準(zhǔn)化校正程序進(jìn)行操作。69.1.4標(biāo)準(zhǔn)化的確認(rèn)校準(zhǔn)曲線完成標(biāo)準(zhǔn)化校正(見(jiàn)9.1.3)后，應(yīng)選用一定數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)樣品(見(jiàn)5.2)進(jìn)行確認(rèn)。所用標(biāo)準(zhǔn)樣品應(yīng)涵蓋被測(cè)元素的高、低含量段。分析結(jié)果的正確度按照第11章的程序進(jìn)行比較和判定。如果標(biāo)準(zhǔn)樣品的測(cè)量結(jié)果與認(rèn)證值不一致，應(yīng)查找原因，重新進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。9.1.5控制樣品法采用控制樣品(見(jiàn)5.4)可對(duì)分析樣品的結(jié)果進(jìn)行修正以提高其準(zhǔn)確性。首先利用繪制好或標(biāo)準(zhǔn)化后的校準(zhǔn)曲線，在相同的工作條件下，同時(shí)測(cè)定控制樣品與分析樣品。然后利用控制樣品元素的分析結(jié)果與其標(biāo)準(zhǔn)值之間的差值或比值，對(duì)分析樣品的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正。根據(jù)儀器軟件的校正程序進(jìn)行操9.2樣品分析在校準(zhǔn)后的光譜儀上激發(fā)分析樣品，每個(gè)樣品至少激發(fā)兩次。如果兩次測(cè)試結(jié)果不一致，則需要激發(fā)第3次或第4次，按照附錄A中給出的程序執(zhí)行。9.3結(jié)果報(bào)出測(cè)試結(jié)果以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。將獨(dú)立的重復(fù)結(jié)果之差與表4中的重復(fù)性限(r)進(jìn)行比較，按照附錄A中給出的程序執(zhí)行和報(bào)出。10精密度精密度試驗(yàn)是2021年由10個(gè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)10個(gè)鎳鐵樣品中的8個(gè)元素進(jìn)行測(cè)定。樣品信息見(jiàn)附錄B中表B.1。各實(shí)驗(yàn)室對(duì)每個(gè)樣品測(cè)試3次。在GB/T6739.2定義的可重復(fù)性條件下進(jìn)行兩次測(cè)定，第3次測(cè)定是使用同一臺(tái)儀器在不同時(shí)間，在標(biāo)準(zhǔn)化校正之后進(jìn)行的。按GB/T6379.1和GB/T6379.2的規(guī)則對(duì)共同精密度試驗(yàn)得到的結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。各元素含量m與試驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性限(r)、室內(nèi)再現(xiàn)性限(Rw)和再現(xiàn)性限(R)的函數(shù)關(guān)系式見(jiàn)表4。各元素含量m與重復(fù)性限(r)、室內(nèi)再現(xiàn)性限(Rw)和再現(xiàn)性限(R)的函數(shù)圖形關(guān)系見(jiàn)圖B.1～圖B.10。表4重復(fù)性限和再現(xiàn)性限元素水平范圍%重復(fù)性限(r)%室內(nèi)再現(xiàn)性限(Rw)%再現(xiàn)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在重復(fù)性限條件下，獲得的兩次獨(dú)立測(cè)試結(jié)果的絕對(duì)差值不大于重復(fù)性限(r),以大于重復(fù)性限(r)的情況不超過(guò)5%為前提。在室內(nèi)再現(xiàn)性限(Rw)條件下，獲得的兩次獨(dú)立測(cè)試結(jié)果的絕對(duì)差值不大于室內(nèi)再現(xiàn)性限(Rw),以大于室內(nèi)再現(xiàn)性限(Rw)的情況不超過(guò)5%為前提。在再現(xiàn)性限(R)條件下，獲得的兩次獨(dú)立測(cè)試結(jié)果的絕對(duì)差值不大于再現(xiàn)性限(R),以大于再現(xiàn)性限(R)的情況不超過(guò)5%為前提。11實(shí)驗(yàn)室測(cè)量結(jié)果正確度判定按照GB/T6379.6的規(guī)定對(duì)測(cè)量結(jié)果的正確度進(jìn)行判定。在重復(fù)性條件下，一個(gè)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)樣品，得到了兩個(gè)獨(dú)立測(cè)量結(jié)果，其絕對(duì)差值應(yīng)不大于重復(fù)性限(r)。兩個(gè)測(cè)量結(jié)果的平均值X與認(rèn)證注：在95%的概率水平下，兩次測(cè)量結(jié)果平均值與認(rèn)證值絕對(duì)差值的臨界差CDo,ss按式(1)計(jì)算： (1)式中：Rw——室內(nèi)再現(xiàn)性限；r——重復(fù)性限。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)樣品的不確定度U不可忽略時(shí)，臨界差C按式(2)計(jì)算：C=√CD3s+U2……(2)式中：U——標(biāo)準(zhǔn)樣品的擴(kuò)展不確定度。12試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容：a)實(shí)驗(yàn)室的名稱和地址；b)試驗(yàn)報(bào)告的簽發(fā)日期；c)本文件的標(biāo)準(zhǔn)號(hào)；d)識(shí)別試樣必要的細(xì)節(jié)；e)分析結(jié)果；f)結(jié)果的編號(hào)；g)在測(cè)定過(guò)程中觀察到的異?，F(xiàn)象和本文件中沒(méi)有規(guī)定的可能對(duì)試樣和認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)樣品的結(jié)果產(chǎn)生影響的任何操作。8F=X+x+x3F=X+x+x3(規(guī)范性)試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)收流程圖如圖A.1所示。是Ni-Xg≤r是是是Xmm-Arin≤1.2r否否是4否標(biāo)引符號(hào)說(shuō)明：r——重復(fù)性限；X——分析值。圖A.1試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)收流程圖9(資料性)共同精密度試驗(yàn)信息共同精密度試驗(yàn)樣品信息見(jiàn)表B.1。各元素含量m與重復(fù)性限(r)、室內(nèi)再現(xiàn)性限(Rw)和再現(xiàn)性限(R)的函數(shù)圖形關(guān)系見(jiàn)圖B.1～圖B.10。表B.1共同精密度試驗(yàn)樣品信息樣品編號(hào)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.