中低合金钢和镍基高温合金中痕量硫的辉光放电发射光谱分析方法

243中低合金钢和镍基高温合金中痕量硫的辉光放电发射光谱分析方法（滕璇李小佳王海舟）1适用范围本方法适用于中低合金钢和镍基高温合金中痕量硫的测定，其范围见表1。表1硫的测定范围材料测定范围中低合金钢0.001%~.070%镍基高温合金0.0005%~0.02%2原理将制备好的样品作为阴极，在阴阳极间加上高电压，用以击穿其间的惰性气体，使样品（阴极）与阳极之间产生辉光放电，将光引入分光系统通过色散元件将光谱分解后，对选定的内标线和分析线的强度进行测量，根据标准样品制作的标准曲线求出分析样品中待测元素的含量。3仪器3.1辉光放电光谱仪辉光放电光谱仪的光源为Grimm型光源或类似的辉光放电光源（包括直流和射频两种供能模式），光谱仪为ISO14707中描述的同时检测或顺序检测型，其中设有被分析元素合适的光谱通道。阳极的直径在2.5mm和8mm之间均可，对于直径大的阳极，可以采用水冷却装置。4取样和样品制备4.1取样分析样品应保证均匀、无缩孔和裂纹。4.2样品制备所有的分析样品都需要用砂纸打磨出一个平整光滑的表面（它们的大小必须适合于所用光谱仪光源装置的大小），然后用优级纯的丙酮或甲醇浸泡几分钟。标准样品和分析样品应在同一条件下制备。5标准样品和标准化样品5.1标准样品应用标准样品制作工作曲线。5.2标准化样品244为了检测仪器是否漂移，需要用标准化样品对仪器进行标准化。标准化样品必须是非常均匀的，并且要有适当的含量。在用两点标准化时，其含量分别取元素工作曲线上限和下限附近的含量，用单点标准化时，其含量要取工作曲线上限附近的含量。6仪器的准备6.1光源的调整阳极需定期清洗。6.2光学系统的检查6.2.1透镜必须定期清理。6.2.2定期检查出射狭缝的位置。6.3测光系统的调整和检查6.3.1为使光电倍增管稳定输出，测光装置在使用前应预先通电。停机三天后，一般应稳定24h。6.3.2放电电压，放电电流和气压的选择辉光放电的放电电压，放电电流和气压三个参数是相互影响的。任定其中两个，第三个参数也就相应固定了。这三个参数中无论采用固定电压电流，还是固定气压操作模式，都根据放电电压和放电电流或气压对测定强度和精密度的影响而确定。6.3.3预溅射时间的选择根据不同类型的分析对象，通过做强度与时间的曲线图，选择合适的预溅射时间。6.3.4积分时间的选择积分时间是以分析精度为基础进行实验确定的。6.3.5光电倍增管高压的设定根据分析元素的含量范围和谱线的特性来确定。7分析条件和分析步骤7.1分析条件工作条件列入表2中。表2工作条件工作参数低合金钢镍基高温合金放电电压(V)700800放电电流(mA)4040预溅射时间(s)6050积分时间（s）1010工作气体高纯Ar(纯度99.999%)7.2分析线对于所要分析的元素来说，存在着许多可以采用的谱线。一般选择合适的谱线基于几245个方面的考虑，包括所使用光谱仪的谱线范围，分析元素的浓度，谱线的灵敏度及其来源于样品中其它元素的干扰。表3列出了所选用的分析线和内标线。表3所选用的分析线和内标线元素波长(nm)S（分析元素）180.731Fe（内标元素）371.029Ni（内标元素）341.4777.3按6对仪器准备工作的要求，设定和校准仪器。7.4放上一个不分析样品，空烧2~5次，然后开始分析工作。7.5工作曲线的制备按5.1的制备要求进行。在所选定的工作条件下，激发一套于分析样品相应的标准样品，每个样品激发三~四次，由所测元素平均强度值或强度比值与元素的相应含量绘制工作曲线。7.6用标准化样品对仪器进行标准化的时间随不同仪器而定，它取决于仪器的稳定性。7.7标准样品和分析样品的操作条件应保持一致。8分析结果的计算根据分析线对的相对强度，从校准曲线上求出分析元素的含量。待测元素的分析结果，应在校准曲线所用的一系列标准样品的含量范围内。9短期精度和长期精度本方法对于中低合金钢中的硫和镍基高温合金中的硫的短期精密度和长期精密度见表4。表4长期精密度和短期精密度材料短期精度长期精度镍基高温合金0.00X5%0.00X10%0.0005~0.00130%中低合金钢0.00X5%.00X10%