[发明专利]灰铸铁中硅、锰、磷三元素含量的测量方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种元素含量的测量方法，特别是一种灰铸铁中硅、锰、磷三元素含量的测量方法。

(二)背景技术

目前，灰铸铁件广泛用于机械制造业，对于灰铸铁中主要元素硅、锰、磷的分析，以往一直采用化学分析方法，每种元素需分别测定，分析速度较慢，并且需要多种化学试剂，已不能满足大批量灰铸铁试样的快速分析需要，近年来光电发射光谱分析方法因其快速、简便、准确而发展较快，但要求应用于铸铁分析时，灰铸铁试样激发面须经过白口化处理，要求额外浇铸白口试样，且在浇铸白口试样过程中，由于急冷容易出现裂纹甚至断裂，成品率不高，因此，如何既能在光电发射直读光谱仪上对灰铸铁试样直接检测，又能得到一个准确的测量数值，是一个迫切需要解决的问题。

(三)发明内容

本发明要解决的问题是：提供一种灰铸铁中硅、锰、磷三元素含量的测量方法，该方法既不用单独浇铸灰铸铁白口试样，又能在光电发射直读光谱仪上直接测量硅、锰、磷三元素的含量，具有快速、准确、简便、成本低的优点。

为了解决上述技术问题，本发明的灰铸铁中硅、锰、磷三元素含量的测量方法，包括如下具体步骤：

1)设置光电发射光谱仪的工作条件：环境温度18～26℃；工作湿度30％～60％；电压220V±10％，频率50Hz±2％；冲洗时间3s，预积分时间20s，积分时间5s，积分延时0s，积分光源条件2，疲劳灯2，负高压设备1000V，氩气纯度99.99％。

2)校正漂移误差：测试前预先取用化学分析方法精确定值的控制样品，测量其硅、锰、磷三元素含量，根据其测量数值与化学分析方法测量值的差值，修正由于温度、湿度等外界因素的影响而造成的系统漂移误差。

3)测量灰铸铁试样中硅、锰、磷三元素含量：取用于测量的灰铸铁，在光谱磨样机上砂轮磨制试样，磨平待测；光电发射光谱仪开机数小时稳定后，选择铸铁测量程序，氩气冲洗整个回路2-3分钟，以冲掉进入的空气，再激发空白试样，待至少3次激发值近似相等后，进行标准化；把预先磨好的灰铸铁试样放在光电发射光谱仪的火花台板上，盖住激发孔，对试样进行激发测量，并记录所测量的硅、锰、磷三元素含量。

4)对灰铸铁试样所测量的数值进行修正：根据步骤3)的测量数据的硅、锰、磷三元素含量，硅的含量减去0.06％，锰的含量减去0.02％，磷的含量减去0.008％，即为所测量的灰铸铁试样实际的硅、锰、磷的含量。

本发明的灰铸铁中硅、锰、磷三元素含量的测量方法，所述光谱磨样机上的磨制灰铸铁试样的砂轮目数为40—60目。

本发明取得的有益效果是：不需要单独浇铸灰铸铁白口试样，就可以在光电发射直读光谱仪上测量灰铸铁中硅、锰、磷三元素的含量，具有快速、准确、简便、成本低的特点，完全能够满足铸件生产工艺质量控制的要求。

(四)附图说明

图1为本发明方法的流程图。

(五)具体实施方式

本发明的灰铸铁中硅、锰、磷三元素含量的测量方法，其原理是利用光电发射光谱仪，通过电极与灰铸铁试样之间的放电过程来完成实验的，激发放电后发出的光含有特征色，这些特征色和存在与金属中的每个元素一一对应，某元素的含量越高，其特征色或特征波长的光就越强，采用光学系统将光按不同波长色散，利用光电倍增管转换成电信号，最后通过计算机进行数据处理，从而得到不同元素的含量值。

如图1所示，本发明包含如下的步骤：

第一步，设置光电发射光谱仪的工作条件：环境温度为18～26℃；工作湿度保持在30％～60％；电源的工作电压220V±10％，频率50Hz±2％；冲洗时间3s，预积分时间20s，积分时间5s，积分延时0s，积分光源条件2，疲劳灯2，负高压设备1000V，氩气纯度99.99％。

第二步，校正漂移误差：测试前预先取用化学分析方法精确定值的控制样品，测量其硅、锰、磷三元素含量，根据其测量数值与化学分析方法测量值的差值，校正由于温度、湿度等外界因素的影响而造成的系统漂移误差。

第三步，测量灰铸铁试样中硅、锰、磷三元素含量：取用于测量的灰铸铁，在光谱磨样机上砂轮磨制试样，磨平待测；光电发射光谱仪开机数小时稳定后，选择铸铁测量程序，氩气冲洗整个回路2-3分钟，以冲掉进入的空气，再激发空白试样，待至少3次激发值近似相等后，进行标准化；把预先磨好的灰铸铁试样放在光电发射光谱仪的火花台板上，盖住激发孔，对试样进行激发测量，并记录所测量的硅、锰、磷三元素含量。