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火花直读光谱仪碳元素的准确度

发布时间:2020-03-24 10:49:28         点击:52

       灰铸铁具有良好的铸造、减震、耐磨、切削加工等性能,在汽车行业中主要用来制造制动盘。制动盘是制动系统中用来产生阻碍车辆运动或运动趋势制动力的部件。碳元素是影响灰铸铁性能的重要元素,灰铸铁中的碳是以石墨片状态存在于铸铁中,碳元素含量对于灰铸铁的性能有一定的影响:碳元素含量过低,铸铁容易出现白口化组织,机械性能和铸造性能都会降低;而碳元素含量过高时,片状石墨过多且粗大,甚至可能会出现石墨的漂浮,降低铸件的性能和质量。

火花直读光谱仪碳元素的准确度

火花直读光谱仪碳元素的准确度

       汽车主机厂对于供货的灰铸铁材料通常都会检测监控其碳元素含量,以此来控制制动盘的质量,指导采购和生产。

       目前GB/T 24234- -2009 铸铁多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法中规定的使用火花直读光谱仪测定铸铁的元素含量主要用于铸铁的炉前分析,且只适用于白口化后的铸铁,而制动盘成品中的灰铸铁通常是非白口化的状态。

       铸铁的白口化是非常复杂和困难的工作,尤其在实验室对少量铸铁样品进行白口化时难以控制浇铸温度和解决冷却后白口化程度的问题。对于铸铁的碳元素含量,GB/T 20123- -2006钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法中规定可使用红外碳题。对于铸铁的碳元素含量GB/T20123- -2006钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法中规定可使用红外碳硫分析仪来测定。

        红外碳硫分析仪是采用高频感应炉对铸铁进行燃烧后使用红外吸收法来测定铸铁的碳元素含量,是测量较为准确的化学分析法。但红外碳硫分析仪检测周期长,不适合生产过程的快速质量分析。

        本文使用火花直读光谱仪直接在灰铸铁的同--位置连续激发测试,激发出样品表面带黑晕的正常激发点,确定测试结果的稳定性和精密度,同时将测试结果与化学法结果进行比较,最终确定火花直读光谱仪测定灰铸铁样品碳元素含量的准确度。

       将灰铸铁样品用磨样机磨平,并使用无水乙醇擦净磨平面杂质,待干燥后使用火花直读光谱仪按1.2.2 的工作参数对样品表面同一位置进行连续激发,激发出样品表面带黑晕的正常激发点,设备软件直接得出灰铸铁样品碳元素含量的多次测试结果。

         使用火花直读光谱法与化学分析法测试灰铸铁中的碳元素含量,相对标准偏差均在0.4%--0.9%之间。将火花直读光谱法与化学分析法的分析结果进行对比,2种测试方法的相对标准偏差RSD<5%。火花直读光谱仪直接在灰铸铁样品的同一位置连续激发,激发后,被激发的灰铸铁样品表面呈现出带黑晕的正常激发点,符合金属材料使用火花直读光谱仪测试的激发特征。火花直读光谱法测试结果的稳定性和精密度均比较好,误差也比较小。火花直读光谱法与化学分析法的分析结果差距也不大。火花直读光谱仪测试灰铸铁样品中的碳元素含量方便、快捷、准确,同时解决了使用化学分析法周期长的问题,提高了样品检测速度和工作效率,比较适合日常实验现场的分析使用。

 

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