化學(xué)成分是決定金屬材料性能和質(zhì)量的主要因素。因此,標(biāo)準(zhǔn)中對絕大多數(shù)金屬材料規(guī)定了必須保證的化學(xué)成分,有的甚至作為主要的質(zhì)量、品種指標(biāo)?;瘜W(xué)成分可以通過化學(xué)的、物理的多種方法來分析鑒定,目前應(yīng)用最廣的是化學(xué)分析法和光譜分析法,此外,設(shè)備簡單、鑒定速度快的火花鑒定法,也是對鋼鐵成分鑒定的一種實用的簡易方法。
一、化學(xué)分析法
根據(jù)化學(xué)反應(yīng)來確定被測物質(zhì)的組成成分及含量,這種方法統(tǒng)稱為化學(xué)分析法。化學(xué)分析法分為定性分析和定量分析兩種。
通過定性分析,可以鑒定出被測物質(zhì)含有哪些元素,但不能確定它們的含量;定量分析,是用來準(zhǔn)確測定各種元素的含量。實際生產(chǎn)中主要采用定量分析。
定量分析的方法為重量分析法和容量分析(滴定分析)法。
重量法:通過適當(dāng)?shù)姆椒ㄈ绯恋?、揮發(fā)、電解等使待測組分轉(zhuǎn)化為另一種純的、化學(xué)組成的固定的化合物而與樣品中其他組分得以分離,然后稱其質(zhì)量,根據(jù)稱得到的質(zhì)量計算待測組分的含量,這樣的分析方法稱為重量分析法。
容量法:根據(jù)滴定所消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和體積以及被測物質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)溶液所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)計量關(guān)系,求出被測物質(zhì)的含量,這種分析被稱為滴定分析,也叫容量分析。
二、光譜分析法
各種元素在高溫、高能量的激發(fā)下都能產(chǎn)生自己特有的光譜,根據(jù)元素被激發(fā)后所產(chǎn)生的特征光譜來確定被測物質(zhì)的化學(xué)成分及大致含量的方法,稱為光譜分析法。通常借助于電弧,電火花,激光等外界能源激發(fā)試樣,使被測元素發(fā)出特征光譜。經(jīng)分光后與化學(xué)元素光譜表對照,做出分析。
光譜分析法主要有原子發(fā)射光譜法、原子吸收光譜法、紫外-可見吸收光譜法、紅外光譜法等。
金屬材料檢測分析原理:
五大元素通常指鋼鐵中存在的錳、磷、硅、碳、硫元素,是鋼鐵中最重要的也是最基本的元素,是區(qū)分普通鋼鐵的牌號及品質(zhì),它們的含量直接影響鋼鐵的機(jī)械性能。
金屬元素分析在國內(nèi)冶金,鑄造,機(jī)械,礦產(chǎn)領(lǐng)域非常常見。實驗室配備有電感耦合等離子發(fā)射光譜儀(ICP-OES)、原子吸收光譜儀(AAS)、X射線熒光光譜儀(XRF)、電位滴定儀、分光光度計、氮氧儀、碳硫儀等各類高精度化學(xué)檢測儀器。
可以分析的元素有碳元素、硫元素、硅元素、錳元素、磷元素、鉻元素、鈣元素、鎳元素、銅元素、鉬元素、釩元素、鈦元素、鈮元素、鉭元素、鎢元素、鎘元素、鐵元素、鋅元素、鎂元素、鋁元素、鉛元素、錫元素、砷元素、銻元素、鉍元素、氮元素、氫元素、氧元素、鈷元素等。
常見的金屬元素分析試樣有: 各類水質(zhì),土壤,礦物,廢棄物,紡織品,化妝品,橡塑材料等。