整理KSD1652铁及钢的火花源原子发射光谱分析方法.docx
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整理KSD1652铁及钢的火花源原子发射光谱分析方法
韩国产业标准KSD1652:
2007
铁及钢的火花源原子发射光谱分析方法
1.适用范围
此标准是对铁及钢的火花源原子发射光谱分析方法的规定，
适用于表1中列出的各成分的测量范围。
备注:
此规格中的铁是指生铁、铸铁等，钢是指碳素钢、低合金钢、高合金钢等。
表1测量范围
碳
≥0.001,≤5.5
硅
≥0.002,≤6
锰
≥0.003,≤30
磷
≥0.0005,≤1.0
硫
≥0.0002,≤0.5
镍
≥0.002,≤40
铬
≥0.002,≤40
钼
≥0.001,≤10
铜
≥0.001,≤6
钨
≥0.01,≤25
钒
≥0.001,≤6
钴
≥0.01,≤20
钛
≥0.0005,≤3
铝
≥0.001,≤5
砷
≥0.001,≤0.3
锡
≥0.0006,≤0.3
硼
≥0.0005,≤0.5
铅
≥0.001,≤0.5
锆
≥0.001,≤1
铌
≥0.001,≤2
镁
≥0.001,≤0.2
钙
≥0.0001,≤0.01
钽
≥0.02,≤0.2
锑
≥0.008,≤0.5
硒
≥0.003,≤0.1
碲
≥0.003,≤0.1
镧
≥0.002,≤0.05
铈
≥0.005,≤0.05
2.引用标准下列所示的标准,通过本标准的引用而成为本标准的条文,其最新版适用于本标准.
KSD0001钢材的检查通则
KSD1801铁及钢的分析方法通则
KSD0228钢材的分析方法及允许偏差值
3.定义
本标准中使用的主要用语的定义按以下规定
a）放出强度的测定值
放出强度法的情况下用分光分析法求出的定量成分的放出强度，强度比法中是定量成分的放出强度和内标准元素（一般情况为铁元素）的放出强度比。
b）定时积分法
放出强度的测定中按照一定时间的光谱强度的累积后，换算成数据的方法。
c）时间分析PDA测光法
在放出强度的测定中转换1脉冲测定的数据信号，统计处理后（平均值、中央值等）测量的方法。
d）冶炼的履历
即使分析试料的化学成分一样，但是因为在冶炼当中的产生的金属形态给以测定值产生影响，所以记录产生影响的因素如试料熔炼中的凝固速度、热处理、轧延温度等的履历。
4.概要
切割试料后用研磨将其磨成平面状态，并把它附着在放出分光分析装置的试料台上，用作电极。
对电极使用银或钨发生电花，并光谱分析定量成分的强度。
5.装置及分析条件
5.1放出分光分析装置 放出分光装置依据KSD1650的3（装置）的装置外，按下列规定。
a）对电极
直径在1～7mm的银棒或者钨棒的顶端加工成20～120°的圆锥状或有直径1mm的平面圆锥梯状。
b）氩气
氩气中氧气及碳化氢的含量要低保证其纯度在99.99%以上，因氩气的定量值对结果的影响比较大，所以使用气罐装置时，如减少了容器量可按照11.计算定量结果。
5.2装置的调整
按照KSD1650的8.1（装置的调整）.
5.3装置的性能基准装置的性能基准按如下规定。
1）按照5.2调整的光谱分析装置，应为了平行精密度及感度设置分析条件（分析线、侧光条件等）。
2）平行精密度应小于<表2>及<表3>的平行标准偏差允许值。
所谓平行精密度是指均质的试料，举例来说仪器分析用钢筋等标准物质按照8顺序连续测定6回以上并求出其测量值，均质是指其求出的各定量值的标准偏差。
3）装置性能应定期检验，如分析条件发生变化或装置修理·调整等设备状态发生变化时必须进行检验。
表2平行标准偏差允许值（钢）
单位：
%
成分
成分含量的范围
平行标准偏差允许值
（1）
碳
0.013≤，＜0.14
0.14≤，≤0.49
3×（0.01308×C%+0.00045）
3×（0.00198×C%+0.00201）
硅
0.10≤，≤1.42
3×（0.0094×Si%-0.00038）
锰
0.12≤，≤1.79
3×（0.00508×Mn%+0.00011）
磷
0．004≤，≤0.038
3×（0.01275×P%+0.00009）
硫
0.002≤，≤0.041
3×（0.02630×S%+0.00006）
镍
0.015≤，＜4.00
4.00≤，≤20.6
3×（0.00598×Ni%+0.00034）
3×（0.00740×Ni%-0.00533）
铬
0.011≤，＜3.3
3.3≤，＜15.0
15.0≤，≤25.6
3×（0.00413×Cr%+0.00043）
3×（0.00148×Cr%+0.00920）
3×（0.00820×Cr%-0.09160）
钼
0.010≤，≤2.43
3×（0.00603×Mo%+0.00016）
铜
0.024≤，≤0.49
3×（0.00719×%Cu+0.00025）
钒
0.010≤，≤0.40
3×（0.00413×V%+0.00009）
钴
0.013≤，≤0.27
3×（0.00244×Co%+0.00029）
钛
0.012≤，≤0.10
3×（0.00927×Ti%+0.00001）
砷
0.005≤，≤0.046
3×（0.00474×As%+0.00024）
锡
0.006≤，≤0.066
3×（0.00875×Sn%+0.00008）
硼
0.0014≤，≤0.007
3×（0.00473×B%+0.00003）
锆
0.008≤，≤0.039
3×（0.02045×Zr%+0.00006）
铌
0.010≤，≤0.050
3×（0.00308×Nb%+0.00026）
钙
0.0006≤，≤0.0029
3×（0.02223×Ca%+0.00002）
表2平行标准偏差允许值（铁）
单位：
%
成分
成分含量的范围
平行标准偏差允许值
（1）
碳
2.02≤，≤4.32
3×（0.00501×C%+0.0029）
硅
0.32≤，＜1.60
1.60≤，≤3.44
3×（0.00609×Si%+0.0017）
3×（0.01459×Si%-0.0118）
锰
0.18≤，≤2.42
3×（0.00392×Mn%+0.0013）
磷
0.010≤，≤0.57
3×（0.01040×P%+0.0003）
硫
0.003≤，≤0.23
3×（0.03282×S%+0.0002）
镍
0.03≤，≤5.27
3×（0.00826×Ni%+0.0001）
铬
0.02≤，≤2.11
3×（0.00642×Cr%+0.0002）
铜
0.02≤，≤2.11
3×（0.04670×%Cu+0.0003）
钛
0.009≤，≤0.17
3×（0.01866×Ti%-0.0001）
注
（1）:
各个元素符号中%是表示各成分按照5.3.2）求出的平行精密度的定量值的（%）的平均值。
5.4分析条件
根据试料的种类、共存成份、同时定量成分的种类及定量成分的含率，设定满足装置性能基准的分析条件。
分析条件的例子及相关事项按照<表4～表7>。
新形成的对电极通过反复放电测量其放射强度，测出能得到稳定放电强度的分析次数范围。
表4分析条件的例子
项 目
内 容
分析仪的内部压力
2.7Pa以下
分光仪的力线分散
1㎚/㎜以下
入口幅度
20～50㎛
测光方式
定时积分法
时间分解PDA测光法
分析材料和对电极间距
4.0～6.0㎜
发光时氩气流量
4～18L/min
分析线的波长
参照<表5>
间隔条件及放电条件
参照<表6及<表7>
表5 分析线及内标准线例子
成分
分析线波长nm
成分
分析线波长nm
碳
CⅠ165.81
铝
AlⅠ308.22
CⅠ193.09
AlⅠ394.40
硅
SiⅠ21242
AlⅠ396.15
SiⅠ251.61
砷
AsⅠ197.26
SiⅠ288.16
AsⅠ228.81
锰
MnⅡ290.02
AsⅠ234.98
MnⅡ293.31
锡
SnⅠ189.99
磷
PⅠ177.50
SnⅠ317.50
PⅠ178.29
SnⅠ326.23
PⅠ214.91
硼
BⅠ182.64
硫
SⅠ180.73
BⅠ206.72
镍
NiⅡ225.39
BⅠ208.96
NiⅡ227.02
BⅠ249.68
NiⅡ227.73
铅
PbⅡ220.35
NiⅡ231.60
（6）环境影响评价结论的科学性。
PbⅠ283.31
NiⅠ341.48
PbⅠ405.78
NiⅡ243.79
锆
ZrⅡ339.20
铬
表二：
项目地理位置示意图和平面布置示意图；CrⅡ267.72
ZrⅡ343.82
安全评价可针对一个特定的对象，也可针对一定的区域范围。
CrⅡ276.65
铌
2.环境影响评价工作等级的划分依据
NbⅡ319.50
（7）列出安全对策措施建议的依据、原则、内容。
CrⅡ286.09
NbⅡ320.63
CrⅡ286.26
（3）对环境影响很小、不需要进行环境影响评价的建设项目，填报环境影响登记表。
镁
环境影响经济损益分析一般按以下四个步骤进行：
MgⅡ279.55
CrⅡ298.92
MgⅡ280.27
CrⅠ428.97
钙
CaⅡ393.37
钼
MoⅡ202.03
钽
TaⅡ240.06
MoⅡ277.54
锑
SbⅠ187.12
MoⅡ281.62
硒
SeⅠ196.09
MoⅠ313.26
碲
TeⅠ214.28
MoⅠ317.03
镧
LaⅡ408.67
MoⅠ386.41
铈
CeⅡ413.76
铜
CuⅡ213.60
铁（内标准线）
FⅡ170.20
CuⅡ224.26
FⅡ261.49
CuⅠ327.40
FⅡ271.44
钨
WⅡ209.86
FⅠ287.23
WⅡ210.32
FⅠⅡ287.53
WⅡ220.45
FⅠ296.69
WⅡ239.71
FⅡ322.77
WⅠ400.88
FⅠ353.66
钒
VⅡ310.23
FⅠ371.99
VⅡ400.88
FⅠ382.04
钴
CoⅡ228.62
FⅠ393.03
CoⅡ258.03
FⅠ438.35
CoⅠ345.35
FⅠ440.48
钛
TiⅡ323.45
TiⅡ324.20
TiⅡ337.28
表6激子条件的例子
No.
激子条件
备注
2次电压
E（V）
静电容量
C（㎌）
磁感应
L（H）
2次电阻
R（Ω）
周波数
f（㎐）
Ⅰ
300～1000
2～12
3～35
残留分～5
200～600
主要用于预备放电
Ⅱ
300～1000
2～20
（1）10,140
（2）20,160
残留分～10
200～400
主要适用于定量磷,硫,硼,铝锡等
Ⅲ
300～700
1.5～2.5
5～20
残留分～10
200～400
适用于上述以外的成分
Ⅳ
300～500
4,2,2
（1）2,2,140
（2）2,2,150
残留分
330
1脉冲强度时间分解后定量用的激子源
Ⅴ
300～850
0.5～2.5
5～180
残留分～10
250～400
适用于解除对电极的附着物。
表7放电条件的例子
预备放电
磷，硫，硼，铝，锡的定量
左侧以外的成分定量
对电极的清理
适用例子1
放电顺序
1
2
3
4
激子条件
（2）
Ⅰ～Ⅳ中任何一个
Ⅱ
Ⅲ
Ⅴ
预备放电数
700～3000
100～500
100～500
25～600
测定脉冲数
-
1000～2000
1000～2000
-
适用例子2
放电顺序
-
1
2
3
激子条件
（2）
无
Ⅱ
Ⅲ
Ⅴ
预备放电数
700～3000
100～500
25～600
测定脉冲数
1000～2000
1000～2000
-
适用例子3
放电顺序
-
1
2
激子条件
（2）
无
Ⅳ
Ⅴ
预备放电数
700～3000
25～600
测定脉冲数
1000～2000
-
注
（2）:
表示<表6>的激子条件№。
6.标准物质，黑色曲线校正用试料及分析试料
标准物质，黑色曲线校正用试料及分析试料按以下规定。
6.1化学分析用钢铁认定标准物质
均质且一个以上成分上标有认定值的化学分析用钢铁标准物质。
其认定值为了确定组成值的单位按照溯及性的顺序决定。
且各认定值要有一定信赖区间的使用于各个仪器的分析时是否符合实验方法的验证过程。
特别要符合KSA9001（ISO9001）的7.6项规定的标准物质。
如没有以上的标准物质时应把使用的基准做文件化。
6.2仪器分析用钢铁认定标准物质
均质且一个以上成分上标有认定值的仪器分析用钢铁标准物质。
用于黑色曲线制定
用试料及黑色曲线矫正用试料。
但是分析试料和冶炼履历不同情况下，用于黑色曲线制作时，应使用具有和分析试料相接近冶炼履历及化学组成的标准物质来修订黑色曲线。
6.3仪器分析用钢铁标准物质
用于黑色曲线的制作或黑色曲线验证的使用标准物质。
均质且和分析试料的冶炼履历上相近，定量成份的标准值满足韩国标准规定的化学分析方法。
其正确性由钢铁认定标准物质来保证。
如果没有公认方法时，可以在分析室技术确认。
并使用文件化的化学分析方法来确定标准值。
如决定仪器分析用钢铁标准物质的标准值时，应并行分析化学分析用钢铁认定标准物质，且有必要进行其定量值是否满足允许偏差（3）。
如无此标准时，应把使用的基准做文件化管理。
注（3）详细判定方法按照KSD1081。
6.4黑色曲线矫正用试料
为了确认及矫正黑色曲线所适用的普通试料，仪器分析用引证标准物质或者相当均质的试料且冶炼履历及化学组成不同也可。
这试料也可用于装置性能的判定。
6.5分析试料
分析试料包含熔炼试料和产品试料。
全部为直径在20㎜以上且厚度在3㎜以上平面状态的块状体。
熔炼试料是从熔炼状态的铁或者钢中提取的铸造试料，产品试料是从钢坯或者半成品中切割制作。
试料采取依据KSD0001,KSD0028,KSD0228,KSD0401及KSD1650外，按以下规定。
1）熔炼试料的采取
原则上从每炉中提取所需量的铁水后试料模具上浇注后冷却（4）制作。
根据冷却速度有可能析出石墨，所以有必要把实施水冷的试料，改用急冷方式。
2）采取产品试料
按照KSD0001,KSD0028及KSD0401，在可以获得产品平均组成的位置上采取。
铸铁时不规定试料的采取。
注（4）:
保证在一定条件（炉量级温度、浇注时试料造型的温度、镇定剂种类和添加量）浇注。
并有必要规定铸型中试料块的冷却方法。
7.试料的调制
按照KSD1650的4（试料的采取․试料的调制用仪器及机械）切断或使用切断设备，加工成分析面的直径大于20㎜，厚度大于3㎜的形状（5）。
之后分析面磨成平面状态（6）。
使用砂带和砂轮机时砂带的粒度按照KSL6001的#36～#240使用，因为材质的不同可能影响研磨面成分，且对定量值也有影响，所以要根据目的选择材质。
并且试料制作时温度的上升会给定量值产生影响，所以保证一定温度的制作条件。
注（5）:
试料的直径为小于20㎜或者厚度小于3㎜情况下可以使用补助铁块。
（6）:
试料的放电面要平，使用研磨、切割设备磨平。
8.制作
依据KSM0028规定外，按以下规定。
8.1放出强度法
1）按7.制作的分析试料放在根据4.2调整的分析装置台上并连接5.1的1）对电极。
2）按5.4的分析条件下放出并测定放出强度。
3）从2）中获取的放出强度作为强度测定值。
8.2强度比法
1）按8.1的1）及2）的顺序制作。
2）从8.1的2）中获取的定量成分的放出强度和内部元素的放出强度比来求出放出强度比的测定值。
9.黑色曲线的制作法
9.1按照品种制作黑色曲线制作法
准备分析试料和冶炼履历及化学成分相近，且能等分定量成分含量范围的4种以上的仪器分析用钢铁认定标准物质（7）。
按照8.1的1）或者2）的顺序，测量与分析试料相同条件下的放出强度测定值。
并在测出的放出强度测定值和定量成分的表示值中，求得公式
（1），公式
（2）或公式（3）的关系式作为黑色曲线（8）。
Wi=a1Ii+b1……………………………………………………………………
（1）
Wi=a2Ii2+b2Ii+c2……………………………………………………………
（2）
⋮
Wi=anIin+bnIi（n-1）…+cn………………………………………………………（3）
这里Wi:
仪器分析用钢铁标准物质的定量成分i的标准值（%）
Ii:
仪器分析用钢铁标准物质的定量成分i的放出强度测定值
a1,b1:
常数项
a2,b2,c2:
常数项
⋮
an,bn,cn:
常数项
注（7）:
使用冶炼履历及化学成分不同的仪器分析用钢铁标准物质或仪器分析用钢铁认定标准物质也可。
但此时分析与求出的黑色曲线试料和冶炼履历相近的仪器分析用标准物质，求出偏差并修正使偏差值最小后作为黑色曲线。
注（8）:
黑色曲线在适当的范围内可以分解制作。
9.2基准黑色曲线的制作法（9）
1）光谱线重叠保证系数（10）的计算
铁剂定量成分i组成的Fe-i2元系钢铁认定标准物质（11）的定量成分i的放出强度，按8.1的1）或者2）的顺序测定，放出强度测定值和定来能够成分 i的标准值关系制作成Fe-i2元系黑色曲线.然后使用铁及成分J组成的Fe-j2元系钢铁标准物质，在与Fe-i2系钢铁标准物质相同条件下测量定量成分i在分析线上的放射强度，并求出放射强度测定值和Fe-i2系黑色曲线中相当定量成分i的定量值∆Xi（12）。
此∆Xi（12）和共存成分J含量率关系用累积法计算后在用公式（4）求出光谱线叠加系数Ij。
∆Xi=Ij․Wj+C………………………………………………………………（4）
这里∆Xi:
Fe-j2元系钢铁认定标准物质X的定量成分j的外表定量值（%）
Wj:
Fe-j2元系钢铁引证标准物质X的共存成分j的标准值（%）
Ij:
关于定量成分i的共存成分j的光谱线重叠保证系数
C:
常数
注（9）:
举例共存成分及铁量的影响，在下列叙述中使用光谱线重叠保证系数来保证。
所以可以在仪器分析用钢铁标准物质和冶炼履历相近的品种中，定量化学组成不一样的分析试料中的成分时使用。
（10）:
体现定量成分中定量值的共存成分影响的保证系数，即定量成分i的光谱线共存成分与成分j的光谱线重叠时，定量成分i的外表放出强度会比实际强度高出.此时为了保证对定量成分i的共存成分J的影响力的系数。
（11）:
以铁为主要成分，只添加1个定量元素的钢铁标准物质中，含有其他元素但是含量很低的情况。
（12）:
Fe-j2元系钢铁标准物质中不能忽视定量含量i的影响时，应在定量值中减去定量成分i的含量后计算出保证系数Ij。
2）推测基准值的计算
使用仪器分析用钢铁标准物质（单位系）的定量成分i的标准值及共存成分j的标准值Wj（13）及1）求出的保证系数ij,按照公式（5）计算Xi^，把这个称谓一起分析用钢忒标准物质的定量成分i的推测基准值。
Xi^=Wi+∑Ij·Wj……………………………………………………………（5）
3）基准黑色曲线制作方法
对于2）中求出推测基准值Xi^的仪器分析用钢铁引证标准物质，按照8.1的1）或者2）的顺序，在分析试料相同条件下制作得出的定量成分的放出强度测定值Ij和推测基准值Xi^中，求出公式（6）.公式（7）或者公式（8）的关系式并作为黑色曲线.
Xi^=a1Ii+b1……………………………………………………………………（6）
Xi^=a2Ii2+b2Ii+c2………………………………………………………………（7）
Xi^=anIin+bnIi（n-1）…+cn………………………………………………………（8）
⋮
这里Xi^:
2）中求出的分析用钢铁标准物质的定量成分i的推测基准值（%）
Ii:
仪器分析用钢铁标准物质的定量成分i的放出强度测定值（%）
a1,b1:
常数项
a2,b2c2:
常数项
⋮
an,bn,cn:
常数项
注（13）:
保证铁量时，使用铁的含量（WFE）的比率中减去含量的值（铁量比）Wi′,Wj′.
Wi′=Wi/（WFe/100）
Wj′=Wj/（WFe/100）
注（14）:
基准黑色曲线与黑色曲线相近，因存在误差有可能与参考2元系黑色曲线不一致.
9.3按照品种制作黑色曲线（15）的方法
为了保证定量值的误差最小,按照9.2的顺序保证冶炼履历和成分含量满足要求后，求出Ii和Xi^关系式，并作为每品种的黑色曲线.
注（15）:
对于利用9.2基准黑色曲线得出的定量值，无法在允许值范围内判定正确时,共存成分的影响和铁量变动的影响保证应用于试料的冶炼履历或者成分含有率中。
10.黑色曲线的验证
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