7075鋁合金是一種冷處理鍛壓合金,強度高,遠(yuǎn)勝于軟鋼。7075是商用最強力合金之一。7075鋁合金結(jié)構(gòu)緊密,耐腐蝕效果強,對于航空、船用板材最佳?;瘜W(xué)成分為Si:≤0.40%;Fe:≤0.50%;Cu:1. 2% ~ 2.0%; Mn:≤0.30%;Mg:2.1% ~ 2. 9%;Cr:0. 18% ~ 0.28% ;Zn:5.1% ~6. 1%;Ti:≤0.20% ;Ti + Zr:≤0. 25%。
7075鋁合金中主量和雜質(zhì)的元素測定國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6987 - 2001采用化學(xué)法、原子吸收光譜法,這兩種方法在測定各元素時需要分別測定;航空行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HB6731.10-2005中采用ICP-AES法可以同時測定Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti等元素,但測定前需要將樣品加工制成粉末試樣,再制備成液體試樣進行分析。本文采用
光電直讀光譜儀同時測定7075鋁合金材料中Si、Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti、Zr等多元素,使用固體試樣直接進行分析,減少了實驗步驟,大大提高了工作效率,試驗周期縮短為化學(xué)法的一半。
1.實驗部分
1.1儀器
臺式直讀光譜儀SPECTROMAXx(德國斯派克)
1.2材料 7075鋁合金標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)
1.3試樣制備 將樣品進行切割,利用銑床將一個表面銑成光滑平面,光滑平面為工作面。
1.4樣品分析 儀器穩(wěn)定后,開啟預(yù)先設(shè)置的7075鋁合金分析程序。待至少3次激發(fā)值近似相等后,選擇標(biāo)樣對工作曲線進行兩點校正。合格后,選擇與待測試樣化學(xué)成分(尤其是Si、Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti、Zr元素含量)相近的標(biāo)樣(或稱為控樣)對主曲線進行一點校正,完成后測定試樣。將預(yù)制好的待測試樣放入火花臺板進行分析。
2.結(jié)果與討論
2.1準(zhǔn)確度試驗
2.1.1對比試驗
取7075鋁合金樣品4批,分別使用本方法和GB/T 6987 - 2001中相應(yīng)元素的分析方法進行比對試驗,分析結(jié)果見表1。GB/T 6987 - 2001中規(guī)定的實驗室之間允許差見表2。
由表1表2可知,通過對照光電光譜法分析結(jié)果和GB/T 6987-2001法分析結(jié)果(Ti除外)表明,光電光譜法的準(zhǔn)確度較高,滿足國標(biāo)要求。
2.1.2回收試驗 選與試樣中各元素含量接近的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),按實驗方法進行分析,計算回收率,結(jié)果見表3。
由表3中數(shù)據(jù)可知,試驗樣品的加標(biāo)回收率為97. 2% ~ 100. 7% ,說明本方法測試結(jié)果的準(zhǔn)確度較高。
2.2精密度試驗 取實際生產(chǎn)中的7075鋁合金樣品1件,按實驗方法測定6次,測定結(jié)果見表4。由表3可知,該方法的精密度較好。
3.結(jié)論
采用光電直讀光譜法測定7075鋁合金中Si、Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti、Zr等元素,該方法快速、準(zhǔn)確、可靠,完全適用于7075鋁合金中Si、Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti、Zr等元素含量的測定。本法與經(jīng)典化學(xué)分析方法和ICP- AES方法相比快速且操作簡便。但在研究過程中也發(fā)現(xiàn)Si和Ti兩元素的測試穩(wěn)定性相對其它元素較差,在今后的工作中需做進一步的研究。