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铝、镁轻合金材料分析过程:直读光谱仪的妙用

返回列表 来源: 仪德 发布日期: 2021.04.19
用SPECTROMAXx直读光谱仪对国内外汽车零部件轻合金材料铝合金、镁合金的化学成分进行了测试研究,并对国内外汽车变速器上使用的轻合金材料牌号进行了测试。结果表明,SPECTROMAXx直读光谱分析法对轻合金材料的分析精度高,结果稳定可靠,测试范围广,分析速度快,操作简便。

目前,在汽车、航天、军工等各个领域大量使用轻合金材料,因此,准确快速测试轻合金材料铝合金、镁合金的化学成分显得尤为重要。用传统的化学分析方法分析速度慢,结果准确度低,对环境和人员的身心健康有危害,不能满足现代化生产的需要。本文用德国最新 SPECTROMAXx直读光谱仪对轻合金材料铝合金、镁合金的化学成分进行了测试与精度分析。


铝镁轻合金测试


试验条件与步骤


直读光谱的分析原理
金属材料的原子在火花光源的激发下由固态变为气态的原子蒸气,气态原子的外层电子吸收能量后由低能态向高能态跃迁,由于外层电子在高能态时不稳定,瞬间又回到低能态,释放出的能量以光的形式表现出来,并满足普朗克公式。现代技术通过高性能CCD检测器精确测量原子的电子发出光的强度来测量原子的浓度。

试验条件
室内环境控制:温度18~ 25℃;湿度RH≤80%设备控制参数:UV-optic升至35℃左右;Optic 升至此30℃左右;氩气净化器工作温控升至250℃,氩气压力稳定至0.55 MPa。

试验方法
待设备的各项控制参数符合要求后,按照 SPECTROMAXx直读光谱仪作业指导书( QJJC-GC207 -2007)的操作方法,首先作智能逻辑ICAL校正,然后选择与要检测的试样相类似的标准样品作类型校正,并调用类型校正系数。上述各步骤控制参数正常后就可以进行测试。

试验结果


直读光谱仪对轻合金材料铝合金测试精度的试验

轻合金材料标样E513e分析数据

待设备的各项控制参数符合要求后,用轻合金材料铝合金YSRK01-2004( E513e)标样在直读光谱仪上连续分析11次,获得一组分析数据,见表。

直读光谱对轻合金材料铝合金标样E513e的分析数据

直读光谱对轻合金材料铝合金标样E513e的分析数据2



直读光谱仪对轻合金材料铝合金测试精度的验证

对上表的分析数据进行数理统计,计算出直读光谱仪对轻合金材料铝合金的各元素的标准偏差S(xi)、相对标准偏差RSD(精度),与设备保证精度RSD相比较,结果表明,直读光谱仪对轻合金材料铝合金的测试精度完全满意。计算结果见下表。

铝合金标样测试精度验证



直读光谱对国内外汽车零部件轻合金材料铝合金、镁合金的测试结果

对国外汽车变速器上使用轻合金材料的测试结果

对德国ZF公司生产的最新产品16S汽车重型变速器_上使用轻合金材料的化学成分进行测试研究,发现轻合金材料在汽车变速器上获得更广泛的应用,如汽车变速器壳体材料原先的产品为灰铸铁,最新的产品已改为轻合金材料铝合金,这大大降低了变速器的自身重量。其他各种型号的豪华客车汽车变速器的上盖、后盖、端盖、段位锁壳体等零部件,轻合金材料也得到广泛应用,它们的化学成分测试结果见表。

国外汽车变速器轻合金材料的测试结果



对国内汽车 变速器上使用轻合金材料的测试结果

国内汽车变速器上使用的轻合金材料主要是变速器上盖后盖、端盖等零部件,其中大部分都为铝合金材料,但也有镁铝合金材料,镁铝合金是近年才在汽车变速器上得到应用。对国内生产汽车变速器零部件的轻合金材料进行了测试研究,结果见表。

国内汽车变速器轻合金材料的测试结果



直读光谱仪对轻合金材料测试可操作性试验

直读光谱仪对轻合金材料的分析完成“制样+分析+结果"整个过程,仅需3 min, 而传统的化学分析方法需要几天,显示直读光谱分析方法对轻合金材料的测试速度快,明显提高了工作效率,尤为适合批量样品的测试。

从上述的分析结果表明,直读光谱仪对轻合金材料的测试结果稳定,整个分析过程不受环境和人为因素的影响。

多重保护功能在直读光谱设备中普遍采用,使操作者身体得到保护。

台式直读光谱仪 MAXx 08

通过对SPECTROMAXx直读光谱仪分析结果的数据进行一-系列数理统计,计算出设备分析精度RSD值,得出SPECTROMAXx直读光谱分析法对轻合金材料的分析精度高,结果稳定可靠。

本文试验证明,SPECTROMAXx直读光谱仪对轻合金材料铝合金、镁合金中的微量元素、常量元素都能准确分析,说明SPECTROMAXx直读光谱仪对轻合金材料的测试范围广。

直读光谱分析法对轻合金材料的分析速度快、操作简便。


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