CN104111263B - 一种虚拟合成标样的x射线荧光光谱基本参数法 - Google Patents

一种虚拟合成标样的x射线荧光光谱基本参数法 Download PDF

Info

Publication number
CN104111263B
CN104111263B CN201410318776.8A CN201410318776A CN104111263B CN 104111263 B CN104111263 B CN 104111263B CN 201410318776 A CN201410318776 A CN 201410318776A CN 104111263 B CN104111263 B CN 104111263B
Authority
CN
China
Prior art keywords
standard sample
standard
sample
curve
dummy synthesis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201410318776.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104111263A (zh
Inventor
张环月
唐侠
金恒松
葛新颖
权义宽
季守华
闫秀芬
孙健
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHENYANG FOUNDRY AND FORGING INDUSTRY Co Ltd
SHENYANG PRODUCT QUALITY SUPERVISION AND INSPECTION INSTITUTE
SHIMADZU ENTERPRISE MANAGEMENT (CHINA) Co Ltd
Dalian University of Technology
Shenyang Liming Aero Engine Group Co Ltd
Original Assignee
SHENYANG FOUNDRY AND FORGING INDUSTRY Co Ltd
SHENYANG PRODUCT QUALITY SUPERVISION AND INSPECTION INSTITUTE
SHIMADZU ENTERPRISE MANAGEMENT (CHINA) Co Ltd
Dalian University of Technology
Shenyang Liming Aero Engine Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHENYANG FOUNDRY AND FORGING INDUSTRY Co Ltd, SHENYANG PRODUCT QUALITY SUPERVISION AND INSPECTION INSTITUTE, SHIMADZU ENTERPRISE MANAGEMENT (CHINA) Co Ltd, Dalian University of Technology, Shenyang Liming Aero Engine Group Co Ltd filed Critical SHENYANG FOUNDRY AND FORGING INDUSTRY Co Ltd
Priority to CN201410318776.8A priority Critical patent/CN104111263B/zh
Publication of CN104111263A publication Critical patent/CN104111263A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104111263B publication Critical patent/CN104111263B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

本发明涉及一种虚拟合成标样的X射线荧光光谱基本参数法，属于X射线荧光光谱检测技术领域。将标准样品与基本参数法相结合，选择合适的工作条件，进行有效的谱线重叠校正和背景扣除等综合运用，得到各个元素的净强度值，再虚拟合成一个标准样品，建立一个用虚拟合成标准样品制作的基本参数法曲线，最终使用者采用几块标样即可建立同一基体材质的通用工作曲线，实现对同一基体的合金的成分准确检测，分析范围宽，基本参数法不受标准样品上下限的限制，不用购买大量标准样品，具有很大的经济效益。还可用于新材料的检测，满足高校研究所等研制新材料的检测，解决新材料无标准样品的问题。本方法在X射线荧光光谱仪检测领域具有广阔的应用前景。

Description

一种虚拟合成标样的X射线荧光光谱基本参数法
技术领域
本发明涉及一种虚拟合成标样的X射线荧光光谱基本参数法，属于X射线荧光光谱检测技术领域。
背景技术
合金中的化学成份复杂，需要分析的元素多,采用化学法分析试样存在检测周期长，消耗大量人力，检测成本高等缺点。X射线荧光光谱法以其分析速度快、精密度高、准确度好、试样制样方便、无损检测等优点而广泛应用于冶金、矿石、粉末等领域。但是X射线荧光光谱法对标样要求苛刻，在荧光光谱中行之有效的方法，如内标法，标准加入法，稀释法，混合配置粉末标样和熔片法等对块状金属样品都不适用。对于金属样品，各国的测试标准都规定需要成套的标准样品来建立校准工作曲线，一个牌号的材料检测需要一套同类材料的标准样品。以铁基为例要测量铁基所有牌号的成分，需要几十套，几百块的标准样品。套标的工作曲线法分析范围窄，成分分析范围不得超过套标的上下限。现今各类新合金不断涌出，尤其高校研究所的新材料。套标的研制成本大(仅为合金定值就需要至少8家参与)、周期长、市场小等原因使标样的发展跟不上检测的需求，这些给X射线荧光光谱仪成分分析增加了障碍。
由于增强和吸收的基体效应影响，X射线荧光光谱中的谱线强度和元素浓度不成正比，为了对基体效应校正，从上世纪50年代开始发展起来了经验影响系数法，但是用这样的方法迭代求解未知样品浓度时，有时会出现不收敛的情况，甚至校正后强度与浓度曲线的截距出现负值，而且经验系数法一般不能将浓度范围外推到标样浓度以外，计算经验系数需要标样数量较大(标样数应是参与校正元素的三倍)。FP法(基本参数法)则分析范围宽，全部元素参予增强与吸收效应校正，因此也更准确。FP法的计算是非常复杂的，它涉及到仪器的几何因子和各种基本参数，如：荧光产额、质量吸收系数、吸收限跃迁因子和谱线分数等。FP法需要得到测定谱线的净强度值，去除到各种干扰，包括背景强度，谱线重叠干扰强度等。一般设备制造商给出的内存的灵敏度系数库来分析未知样，只能给出半定量的结果。带标样的基本参数法，测量未知样与测量标样是在同一仪器的同样测量条件下进行的，消除了原级谱强度分布等不确定因素对分析结果的影响。如果采用FP法，使用单标(如果它的定值是足够准确的话)或少量标准样品，就可准确测量，扩大上下限，能检测同一基体所有材料，有着很大的应用前景。
发明内容
本发明解决X射线荧光光谱检测某材质成分必须依赖一套相同材质标准样品的问题，将金属材料按基体分类，针对各类合金，提出一个将标准样品与基本参数法相结合的检测方法，可为用户安装这些工作曲线，并配置长期保存曲线可靠的校正样品(5～7个)。即可实现对同一基体所有合金的成分检测，该方法具有非常实际的应用前景。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
将材料按基体分类：铁基合金、镍基合金、铜基合金、铝基合金、钛基合金、镁基合金和铅基合金等。
步骤1针对某一基体合金选择相对应的标准样品，标准样品的选取原则：先选取不少于3套含有多种元素的标准样品a，根据标准样品a选择标准样品b，再根据标准样品a和/或标准样品b选择标准样品c；
标准样品a：尽可能的包含多种元素；
标准样品b：包括标准样品a中缺失元素；
标准样品a和标准样品b中所含元素的总和履盖该基体合金能测的所有元素；
标准样品c：其中含有的某种元素比标准样品a和/或标准样品b中该种元素的含量高。
步骤2样品的制备：将样品进行打磨处理，表面磨成纹理一致的光滑平面。为避免制样中磨料对低含量的Al、Si元素的干扰，选用120#铝砂纸水磨后，测Si元素；再用120#硅砂纸水磨后，测Al和其他元素。
步骤3设置X射线荧光光谱仪(XRF)的工作条件和待测元素分析线系，测量出该基体合金中受共存元素谱线重叠干扰的元素的重叠校正系数。
步骤4利用瑞利散射线扣除背景及通道材料的影响得到每一个元素的扣除背景系数和通道材料影响系数；以铑靶的瑞利散射线为参照线用扣除谱线间重叠干扰一样的方法来扣除背景，得到每一个元素的扣除背景系数，减少测量时间和因测量背景强度所带来的误差。并用相同的方法扣除不锈钢通道材料对低含量铁、镍和铬的影响得到通道影响系数。
步骤5将步骤3得到的重叠校正系数和步骤4的扣除背景系数及通道材料影响系数添加到上述的X射线荧光光谱仪的工作条件中，对所有标准样品测定荧光强度，得到标准工作曲线。
步骤6设定虚拟合成标准样品中各元素的含量值：含量高于1％的元素取分析范围的中间值；含量低于1％的元素取分析范围的上限。
步骤7：绘制虚拟合成标准样品的基本参数法曲线：将步骤6设定的虚拟合成标准样品中各元素的含量值代入步骤5得到的标准工作曲线中，将标准工作曲线转换成灵敏度系数曲线，在灵敏度系数界面的“数据”栏中会给出虚拟合成标准样品中各元素的理论强度和估计强度，估计强度是按理论强度×样品的灵敏度系数，再将该“数据”栏中的测量强度填入估计强度值，只留下虚拟合成标准样品的信息，即制成虚拟合成标准样品的基本参数法曲线。合成的虚拟单标样基本参数法曲线是过零点的单点直线，如镍基合金中的钒元素工作曲线，见附图。
步骤:8：曲线保存和转移：初次安装步骤7中的虚拟合成标准样品基本参数(FP)法工作曲线，需进行校对调整，校正该工作曲线需选用5～7块不同材质的块料，用虚拟合成标准样品FP法曲线测定块料的化学成分和荧光强度，被测块料的荧光强度在虚拟合成单标FP法工作曲线上。若使用一段时间后，若使用一段时间后测量块料的化学成分有变化，需要再次测定荧光强度。
本发明的有益效果是：
(1)可为用户安装这些工作曲线，并配置长期保存曲线可靠的校正样品(5～7个)。即可实现对同一基体合金的化学成分分析。合成工作曲线中的成分值和分析验证范围见表1～表4。这里的分析范围是指目前所能找到的标样中成分的标定值，不代表该曲线能够分析的上、下限。基本参数法(FP法)分析对上限没有限制，下限是不能低于荧光光谱所能分析的下限值。具有很大的经济效益。
(2)可用于新材料和未知材料的检测，适合满足高校研究所等研制新材料的检测，解决新材料无标准样品的问题。
(3)因为其精度和准确度可与经典的湿化学相媲美(在高含量时优于湿化学)，且分析速度快的特点，可为直读光谱标样逐块定值，解决因金属结晶时的偏析造成的标样中不同截面成分不同问题。
附图说明
附图是钒元素的FP工作曲线。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案进一步说明本发明的具体实施方式。
实施例1
铁基合金的应用
步骤1：本实施例选取以下标准样品：
(1)1Cr18Ni9Ti，7块，该套标作为主套，除基体外，它包含有：锡、钼、铅、砷、钨、铜、镍、钴、锰、砷、钛、磷、硅、铝共15个元素。
(2)奥氏体不锈钢ST21-28系列，8块，增添元素铌和钽。
(3)镍铬钼铜不锈钢，5块，铜含量高，增添元素锑和钒。
(4)GH2132(美国牌号A286)，4块，镍含量高铜含量低，钛含量高钒含量低。
(5)GH2036铁基高温合金，5块，锰含量高
(6)W18Cr4V高速工具钢，5块，钨含量高。
(7)低合金钢GSBH40067-93，7块，增添铋元素。
(8)低合金钢GSBH40068-93，6块，增添锆元素。
(9)MBH工具钢，3块钼、钴元素含量高。
(10)MBH低合金铸铁，9块，含有锌、硒、碲、镧、铈稀微元素在内的28元素。
步骤2：样品的制备：将样品进行打磨处理，表面磨成纹理一致的光滑平面。为避免制样中磨料对低含量的Al、Si元素的干扰，选用120#铝砂纸水磨后，测Si元素；再用120#硅砂纸水磨后，测Al和其他元素。
步骤3：设置X射线荧光光谱仪(XRF)的工作条件和待测元素分析线系，在该铁基合金中有8个元素受共存元素的谱线重叠干扰，按标准方法依次测出它们的重叠校正系数：
(1)铁的Kβ对钴的Kα的重叠校正系数，铅的Lα对砷的Kα的重叠校正系数，铬的Kβ对锰的Kα的重叠校正系数，用1Cr18Ni9Ti不锈钢套标测定。
(2)镍的Kβ对铜的Kα重叠校正系数，钛的Kβ对钒的Kα的重叠校正系数，用GH2132高合金钢套标测定。
(3)钼的Lι对磷的Kα重叠校正系数，用奥氏体不锈钢ST21-28系列套标测定；钨的Lβ的对磷的Kα重叠校正系数，用W18Cr4V套标测定。
(4)钨的Mα对硅的Kα重叠校正系数，用W18Cr4V套标测定。
步骤4以铑靶的瑞利散射线为参照线用扣除谱线间重叠干扰一样的方法来扣除背景，得到每一个元素的扣除背景系数，减少测量时间和因测量背景强度所带来的误差。并用相同的方法扣除不锈钢通道材料对低含量铁、镍和铬的影响得到通道影响系数。
步骤5：将步骤3得到的重叠校正系数和步骤4扣除背景及通道材料影响得到的参数添加到X射线荧光光谱仪的工作条件中，对步骤1中所有标准样品测定荧光强度，得到标准工作曲线。
步骤6：设定虚拟合成标样中各元素的含量，各元素拟定的含量见表1。铁元素是余量，
步骤7：将步骤6设定的虚拟合成标准样品中各元素的含量值代入步骤5得到的标准工作曲线中，将标准工作曲线转换成灵敏度系数曲线，在灵敏度系数界面的“数据”栏中会给出虚拟合成标准样品中各元素的理论强度和估计强度，估计强度是按理论强度×样品的灵敏度系数，再将该“数据”栏中的测量强度填入估计强度值，只留下虚拟合成标准样品的信息，即制成虚拟合成标准样品的基本参数法曲线。
步骤:8：曲线保存和转移：合成工作曲线时使用的几十个标准样品，主要是用来测量各个重叠系数、兼顾各元素的上下线和增加稀缺元素，同一类型的仪器的各元素间重叠系数稍有差别，初次安装步骤7中的虚拟合成标准样品基本参数(FP)法工作曲线，需进行校对调整，校正该工作曲线需选用5～7块不同材质的块料，用虚拟合成标准样品FP法工作曲线测定块料的化学成分和荧光强度，被测块料的荧光强度在虚拟合成单标FP法工作曲线上。若使用一段时间后测量块料的化学成分有变化，需要再次测定荧光强度。
用国内外标准样品验证的分析范围见表1。该分析范围已经基本覆盖了低合金钢，结构钢，不锈钢，工具钢和铁镍基合金中所有可能牌号中的成分限。且分析上限还不限于此。
表1铁基合金合成工作曲线验证的成分范围(％)
实施例2
镍基合金的应用
步骤1：本实施例选取以下标准样品：
(1)GH3044，5块，高钨固溶强化合金。
(2)DZ125，5块，定向凝固合金，高钨、钽、钼、钴强化固溶体基体，又含有高含量的铝、钛形成Ni3(Al、Ti)(γ’相)的时效强化合金。
(3)GH4169(美国Inco718合金)，5块，铌含量高，形成Ni3Nb(γ”相)强化相，用于涡轮盘、压气盘、压气机叶片等，是航空发动机中用量最多的合金。
(4)GH4049，5块，钼、钨、钴、铝、钛元素含量高的变形涡轮叶片材料。
(5)N263(中国GH163)，5块，高钼、钴固溶强化合金，燃烧室类材料。
(6)C1023(中国K423)，5块，高钼、钴，高铝、钛固溶时效类合金，涡轮叶片类材料。该标样含有很多合金元素。
(7)7块不同牌号的单标样品。
(8)DD6合金，含元素铼、铪、钽；DZ125含铪。
(9)IC10合金，含有元素铪、钽。
步骤2：样品的制备：将样品进行打磨处理，表面磨成纹理一致的光滑平面。为避免制样中磨料对低含量的Al、Si元素的干扰，选用120#铝砂纸水磨后，测Si元素；再用120#硅砂纸水磨后，测Al和其他元素。
步骤3：设置X射线荧光光谱仪(XRF)的工作条件和待测元素分析线系，在该镍基合金中有9个元素受共存元素的谱线重叠干扰，按标准方法依次测出它们的重叠校正系数：
钨元素选Lβ1线，钽选Lβ1线，铪选Lα线，以避免钽的Lα与铜的Kα间相互重叠干扰。
(1)钽的Lβ1(λ＝0.1327nm)受铪的Lβ2(λ＝0.1327nm)的重叠干扰，重叠校正系数用含有钽、铪共存的合金IC10与DD6测定。
(2)铜的Kα除受镍的Kβ重叠外，还受到钽的Lα的重叠干扰，前者重叠校正系数用N263和C1023联合测定，后者用C1023和GH4169两套联合测定。
(3)钽的Lβ2对钨的Lβ1的重叠校正系数用DZ125套标测定。
(4)铁的Kβ对钴的Kα的重叠校正系数用步骤1中(7)标准样品测定。
(5)铬的Kβ对锰的Kα的重叠校正系数，采用GH4049套标来测定。
(6)钛的Kβ对钒的Kα的重叠校正系数，采用GH4049套标测定。
(7)钼的Lι对磷的Kα重叠校正系数用GH4049结合7块标样测定，其钨的Mα对磷的重叠校正系数选用在W18Cr4V测定的数据。
(8)钨的Mα对硅的Kα的重叠校正系数，选用了W18Cr4V中的数据。
(9)铅的Lα对砷的Kα的重叠校正系数，使用了铁基合金中的数据。
步骤4以铑靶的瑞利散射线为参照线用扣除谱线间重叠干扰一样的方法来扣除背景，得到每一个元素的扣除背景系数，减少测量时间和因测量背景强度所带来的误差。并用相同的方法扣除不锈钢通道材料对低含量铁、镍和铬的影响得到通道影响系数。
步骤5：将步骤3得到的重叠校正系数和步骤4扣除背景及通道材料影响得到的参数添加到X射线荧光光谱仪的工作条件中，对步骤1中所有标准样品测定荧光强度，得到标准工作曲线。
步骤6：设定虚拟合成标样中各元素的含量，各元素拟定的含量见表2。
步骤7：将步骤6设定的虚拟合成标准样品中各元素的含量值代入步骤5得到的标准工作曲线中，将标准工作曲线转换成灵敏度系数曲线，在灵敏度系数界面的“数据”栏中会给出虚拟合成标准样品中各元素的理论强度和估计强度，估计强度是按理论强度×样品的灵敏度系数，再将该“数据”栏中的测量强度填入估计强度值，只留下虚拟合成标准样品的信息，即制成虚拟合成标准样品的基本参数法曲线。
步骤:8：曲线保存和转移：合成工作曲线时使用的几十个标准样品，主要是用来测量各个重叠系数、兼顾各元素的上下线和增加稀缺元素，同一类型的仪器的各元素间重叠系数稍有差别，初次安装步骤7中的虚拟合成标准样品基本参数(FP)法工作曲线，需进行校对调整，校正该工作曲线需选用5～7块不同材质的块料，用虚拟合成标准样品FP法工作曲线测定块料的化学成分和荧光强度，被测块料的荧光强度在虚拟合成单标FP法工作曲线上。若使用一段时间后测量块料的化学成分有变化，需要再次测定荧光强度。
用国内外标样验证的分析范围见表2，实际分析范围要大于此表，此分析范围已基本覆盖了目前已知的中、美、英、俄镍基和镍铁基的所有牌号中成分范围，包括蒙乃尔合金。
表2镍基合金合成工作曲线可分析的成分范围(％)
元素 合成工作曲线中成分值 经标样验证的分析范围
Mo 5.0 0.03～28.0
Nb 1.0 0.01～6.8
Zr 0.04 0.01～0.05
Ta 1.0 0.02～4.8
Cu 2.0 0.01～30.8
Re 1.0 ～2.15
W 4.0 0.05～16.0
Hf 0.5 0.01～1.50
Co 5.0 0.02～21.0
Fe 5.0 0.06～44.4
Mn 0.5 0.01～1.30
Cr 15.0 0.1～44.0
V 0.5 0.01～0.69
Ti 1.0 0.1～5.50
P 0.01 0.002～0.024
Si 0.5 0.1～1.2
Al 1.0 0.1～6.3
Pb 0.05 0.002～0.010
As 0.05 0.002～0.010
Sn 0.05 0.002～0.022
Sb 0.05 0.002～0.010
实施例3
铜合金的应用
步骤1：本实施例选取以下标准样品：
(1)铝青铜，9块，特点是铝、镍、贴元素含量都具有宽大的范围，且元素种类多，含有12个元素。
(2)硅黄铜，6块，含有硫、锑、铋元素并且锌和硅元素含量高。
(3)炮铜，5块，锡、铅和锌元素含量较高，还含有低含量铋、银和锑。
(4)镍银，5块，特点是镍、锌元素的含量高，镍含量20.9％。
(5)QA110-4-4铝铁镍青铜，5块。
步骤2：样品的制备：将样品进行打磨处理，表面磨成纹理一致的光滑平面。为避免制样中磨料对低含量的Al、Si元素的干扰，选用120#铝砂纸水磨后，测Si元素；再用120#硅砂纸水磨后，测Al和其他元素。
步骤3：设置X射线荧光光谱仪(XRF)的工作条件和待测元素分析线系，Sb和Sn都选用了Kα线，比默认的Lα线有较高的强度，选用高分辨率狭缝目的是提高其峰背比。在本系统中有3对元素间存在重叠干扰，按标准方法测出重叠校正系数：
(1)铅的Lα对砷的Kα的重叠校正系数用铝青铜套标测定。
(2)铜的Kβ对锌的Kα的重叠校正系数用铝青铜套标测定。
(3)铜的Kα四级线(λ＝0.6167nm)对磷的Kα(λ＝0.6158nm)的重叠校正系数用铝青铜套标测定。
步骤4以铑靶的瑞利散射线为参照线用扣除谱线间重叠干扰一样的方法来扣除背景，得到每一个元素的扣除背景系数，减少测量时间和因测量背景强度所带来的误差。并用相同的方法扣除不锈钢通道材料对低含量铁、镍和铬的影响得到通道影响系数。
步骤5：将步骤3得到的重叠校正系数和步骤4扣除背景及通道材料影响得到的参数添加到X射线荧光光谱仪的工作条件中，对步骤1中所有标准样品测定荧光强度，得到标准工作曲线。
步骤6：设定虚拟合成标样中各元素的含量，各元素拟定的含量见表3。
步骤7：将步骤6设定的虚拟合成标准样品中各元素的含量值代入步骤5得到的标准工作曲线中，将标准工作曲线转换成灵敏度系数曲线，在灵敏度系数界面的“数据”栏中会给出虚拟合成标准样品中各元素的理论强度和估计强度，估计强度是按理论强度×样品的灵敏度系数，再将该“数据”栏中的测量强度填入估计强度值，只留下虚拟合成标准样品的信息，即制成虚拟合成标准样品的基本参数法曲线。
步骤:8：曲线保存和转移：合成工作曲线时使用的几十个标准样品，主要是用来测量各个重叠系数、兼顾各元素的上下线和增加稀缺元素，同一类型的仪器的各元素间重叠系数稍有差别，初次安装步骤7中的虚拟合成标准样品基本参数(FP)法工作曲线，需进行校对调整，校正该工作曲线需选用5～7块不同材质的块料，用虚拟合成标准样品FP法工作曲线测定块料的化学成分和荧光强度，被测块料的荧光强度在虚拟合成单标FP法工作曲线上。若使用一段时间后测量块料的化学成分有变化，需要再次测定荧光强度。
此分析的验证范围见表3，实际分析范围要大于此表，经标准样品验证的分析范围已经覆盖了目前所有铜基合金中的元素成分。
表3铜基合金合成工作曲线可分析的成分范围(％)
实施例4
钛合金的应用
步骤1：本实施例选取了以下各类标准样品：
(1)Ti6242，5块。
(2)TC4，8块。
(3)B.S.T-13等7块，含元素种类多。
步骤2：样品的制备：将样品进行打磨处理，表面磨成纹理一致的光滑平面。为避免制样中磨料对低含量的Al、Si元素的干扰，选用120#铝砂纸水磨后，测Si元素；再用120#硅砂纸水磨后，测Al和其他元素。
步骤3：设置X射线荧光光谱仪(XRF)的工作条件和待测元素分析线系，在本系统中有2对元素间存在重叠干扰，按标准规定的方法测出重叠校正系数：
(1)钛的Kβ对钒的Kα重叠校正系数用Ti-6Al-4V套标测出。
(2)钒的Kβ对铬的Kα的重叠校正系数用BST-13测出。
步骤4以铑靶的瑞利散射线为参照线用扣除谱线间重叠干扰一样的方法来扣除背景，得到每一个元素的扣除背景系数，减少测量时间和因测量背景强度所带来的误差。并用相同的方法扣除不锈钢通道材料对低含量铁、镍和铬的影响得到通道影响系数。
步骤5：将步骤3得到的重叠校正系数和步骤4扣除背景及通道材料影响得到的参数添加到X射线荧光光谱仪的工作条件中，对步骤1中所有标准样品测定荧光强度，得到标准工作曲线。
步骤6：设定虚拟合成标样中各元素的含量，各元素拟定的含量见表4。
步骤7：将步骤6设定的虚拟合成标准样品中各元素的含量值代入步骤5得到的标准工作曲线中，将标准工作曲线转换成灵敏度系数曲线，在灵敏度系数界面的“数据”栏中会给出虚拟合成标准样品中各元素的理论强度和估计强度，估计强度是按理论强度×样品的灵敏度系数，再将该“数据”栏中的测量强度填入估计强度值，只留下虚拟合成标准样品的信息，即制成虚拟合成标准样品的基本参数法曲线。
步骤:8：曲线保存和转移：合成工作曲线时使用的几十个标准样品，主要是用来测量各个重叠系数、兼顾各元素的上下线和增加稀缺元素，同一类型的仪器的各元素间重叠系数稍有差别，初次安装步骤7中的虚拟合成标准样品基本参数(FP)法工作曲线，需进行校对调整，校正该工作曲线需选用5～7块不同材质的块料，用虚拟合成标准样品FP法工作曲线测定块料的化学成分和荧光强度，被测块料的荧光强度在虚拟合成单标FP法工作曲线上。若使用一段时间后测量块料的化学成分有变化，需要再次测定荧光强度。
此分析验证范围见表4，实际分析范围要大于此表。分析范围基本覆盖了除含钯(Pd)的医用钛合金外的其它工业用钛合金，特别是解决了钛合金中钒、铬共存的荧光分析难题。
表4钛基合金合成工作曲线可分析的成分范围(％)
元素 合成工作曲线中成分值 经标样验证的分析范围
Mo 2.0 0.004～3.10
Nb 0.2 ～0.45
Zr 4.0 0.001～5.35
Cu 0.02 0.012～0.021
Ni 0.02 0.004～0.018
W 0.5 0.38～0.87
Ta 0.3 ～0.47
Fe 0.5 0.047～2.21
Mn 1.0 0.02～4.70
Cr 1.0 0.013～3.59
V 3.0 0.01～5.65
Sn 2.5 0.01～3.60
Si 0.2 0.024～0.277
Al 5.0 0.003～7.03

Claims (1)

1.一种虚拟合成标样的X射线荧光光谱基本参数法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1，针对某一基体合金选择相对应的标准样品，标准样品的选取原则：先选取不少于3套含有多种元素的标准样品a，根据标准样品a选择标准样品b，再根据标准样品a和/或标准样品b选择标准样品c；
标准样品a：尽可能的包含多种元素；
标准样品b：包括标准样品a中缺失元素；
标准样品a和标准样品b中所含元素的总和覆盖该基体合金能测的所有元素；
标准样品c：其中含有的某种元素比标准样品a和/或标准样品b中该种元素的含量高；
步骤2，样品的制备：将样品进行打磨处理，表面磨成纹理一致的光滑平面；选用120#铝砂纸水磨后，测Si元素；再用120#硅砂纸水磨后，测Al和其他元素；
步骤3，设置X射线荧光光谱仪的工作条件和待测元素分析线系，测量出该基体合金中含有的受共存元素谱线重叠干扰元素的重叠校正系数；
步骤4，利用瑞利散射线扣除背景及通道材料的影响得到每一个元素的扣除背景系数和通道材料影响系数；
步骤5，将步骤3得到的重叠校正系数和步骤4的扣除背景系数及通道材料影响系数添加到上述的X射线荧光光谱仪的工作条件中，对所有标准样品测定荧光强度，得到标准工作曲线；
步骤6，设定虚拟合成标准样品中各元素的含量值：含量高于1%的元素取分析范围的中间值；含量低于1%的元素取分析范围的上限；
步骤7，绘制虚拟合成标准样品的基本参数法曲线：将步骤6设定的虚拟合成标准样品中各元素的含量值代入步骤5得到的标准工作曲线中，将标准工作曲线转换成灵敏度系数曲线，在灵敏度系数界面的“数据”栏中会给出虚拟合成标准样品中各元素的理论强度和估计强度，估计强度是按理论强度×样品的灵敏度系数，再将该“数据”栏中的测量强度代入估计强度值，只留下虚拟合成标准样品的信息，即制成虚拟合成标准样品的基本参数法曲线；
步骤8，曲线保存和转移：初次安装步骤7中的虚拟合成标准样品基本参数法工作曲线，需对其进行校对调整，校对该工作曲线需选用5～7块不同材质的块料，用虚拟合成标准样品FP法工作曲线测定块料的化学成分和荧光强度，被测块料的荧光强度在虚拟合成单标FP法工作曲线上；若使用一段时间后，被测块料的荧光强度不在虚拟合成单标FP法工作曲线上，需要再次测定荧光强度。
CN201410318776.8A 2014-07-07 2014-07-07 一种虚拟合成标样的x射线荧光光谱基本参数法 Expired - Fee Related CN104111263B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410318776.8A CN104111263B (zh) 2014-07-07 2014-07-07 一种虚拟合成标样的x射线荧光光谱基本参数法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410318776.8A CN104111263B (zh) 2014-07-07 2014-07-07 一种虚拟合成标样的x射线荧光光谱基本参数法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104111263A CN104111263A (zh) 2014-10-22
CN104111263B true CN104111263B (zh) 2016-08-24

Family

ID=51708137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410318776.8A Expired - Fee Related CN104111263B (zh) 2014-07-07 2014-07-07 一种虚拟合成标样的x射线荧光光谱基本参数法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104111263B (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104390945B (zh) * 2014-11-07 2017-03-29 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种铁基合金的元素含量荧光分析方法
JP6574959B2 (ja) 2016-09-30 2019-09-18 株式会社リガク 波長分散型蛍光ｘ線分析装置およびそれを用いる蛍光ｘ線分析方法
EP3598116B1 (en) 2017-03-15 2021-07-21 Rigaku Corporation X-ray fluorescence analysis method, x-ray fluorescence analysis program, and x-ray fluorescence spectrometer
CN106940325B (zh) * 2017-04-12 2019-11-15 神华集团有限责任公司 换热设备垢样的检测方法
CN108490013B (zh) * 2018-03-12 2021-01-15 天津钢管制造有限公司 利用光谱仪测定铝丝中La元素的方法
CN108508052B (zh) * 2018-06-11 2023-10-20 西北核技术研究所 基于参考元素的x射线荧光薄层质量厚度测量系统及方法
CN109406552B (zh) * 2018-12-29 2020-06-23 中国原子能科学研究院 一种在线测定浓度的γ吸收-模拟标准加入法
CN109813738A (zh) * 2019-02-02 2019-05-28 大唐南京环保科技有限责任公司 消除基材对脱硝催化剂化学成分含量检测影响的方法
CN110441340A (zh) * 2019-07-16 2019-11-12 天津钢管制造有限公司 基于X射线荧光光谱分析合金钢中Ta元素的测定方法
CN110632111B (zh) * 2019-09-25 2022-03-11 中国核动力研究设计院 多目标元素体系x射线荧光基体效应测量方法及其应用
CN110865092A (zh) * 2019-12-10 2020-03-06 中国科学院金属研究所 利用x射线荧光光谱表征高温合金成分分布的原位分析方法
CN111766260B (zh) * 2020-06-15 2021-12-03 电子科技大学 基于遗传算法优化基本参数快速生成x荧光光谱的方法
CN112461877A (zh) * 2020-11-18 2021-03-09 重庆长安工业(集团)有限责任公司 一种x射线荧光光谱法定量检测铈元素的方法
CN113533014B (zh) * 2021-06-11 2022-07-26 中国科学院金属研究所 一种铸造高温合金光谱分析内控标样的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102128851A (zh) * 2010-12-24 2011-07-20 沈阳飞机工业（集团）有限公司 X射线荧光光谱分析谱线重叠校正方法
CN102901742A (zh) * 2011-07-26 2013-01-30 唐山建龙实业有限公司 一种用x射线荧光光谱分析法测定铁矿石中镍铬铜的方法
CN103278488A (zh) * 2013-05-24 2013-09-04 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种快速半定量gh4169合金痕量元素的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102128851A (zh) * 2010-12-24 2011-07-20 沈阳飞机工业（集团）有限公司 X射线荧光光谱分析谱线重叠校正方法
CN102901742A (zh) * 2011-07-26 2013-01-30 唐山建龙实业有限公司 一种用x射线荧光光谱分析法测定铁矿石中镍铬铜的方法
CN103278488A (zh) * 2013-05-24 2013-09-04 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种快速半定量gh4169合金痕量元素的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
X射线荧光光谱法分析IC10合金成分;张继民 等;《理化检验—化学分册》;20100731;第46卷(第7期);第751-753页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN104111263A (zh) 2014-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104111263B (zh) 一种虚拟合成标样的x射线荧光光谱基本参数法
Schramm et al. Stacking fault energies of seven commercial austenitic stainless steels
CN110865092A (zh) 利用x射线荧光光谱表征高温合金成分分布的原位分析方法
CN104390945B (zh) 一种铁基合金的元素含量荧光分析方法
CN104897710B (zh) 一种快速联测冰铜中Ni、Cu、Fe、S、Pb、Zn、As、Sb、Bi、SiO2的分析方法
CN107589140A (zh) 一种能量色散x射线荧光光谱检测复混肥产品中氯、磷、钾含量的方法
CN102539208A (zh) 2d70铝合金光谱与化学标准样品的制备方法
CN105466909A (zh) 一种粉末冶金中六元素含量快速定量分析方法
CN107941714A (zh) 使用直读光谱仪测定钛合金成分的方法
CN104406957A (zh) 用icp法同时测定铝青铜中多元素含量的方法
CN104101523A (zh) X射线荧光光谱法用高压制样技术
CN101852735A (zh) 用光电直读发射光谱仪测定铝钛硼合金中钛含量的方法
CN105486707B (zh) 一种钴基合金的定量荧光分析方法
CN105606414A (zh) 一套线材光谱标准样品及其制备方法
CN106891204A (zh) 一种高温合金构件抗疲劳磨削工艺参数域的获得方法
CN109060777A (zh) 铁铬镍耐腐蚀合金中镍含量的测定方法
CN103278488A (zh) 一种快速半定量gh4169合金痕量元素的方法
CN105067591A (zh) 一种铝铍中间合金中铍含量的icp-aes检测方法
CN104316511A (zh) 火花源原子发射光谱分析中谱线干扰的校正方法
CN103424398A (zh) 一种用于海绵钛中钡百分含量的测定方法
CN100520368C (zh) 一种火花源发射光谱分析用钢铁的低端校正样品
CN103499595B (zh) 弹簧钢夹杂物化学成分微区定量测量方法
CN105486705A (zh) 定量分析粉末混合物成分的方法
CN102253067B (zh) 测定熔敷金属化学成分的方法
CN101639437A (zh) 一种含钴样品中钴含量的定量分析方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Zhang Huanyue

Inventor after: Tang Xia

Inventor after: Jin Hengsong

Inventor after: Ge Yingxin

Inventor after: Quan Yikuan

Inventor after: Ji Shouhua

Inventor after: Yan Xiufen

Inventor after: Sun Jian

Inventor before: Zhang Huanyue

Inventor before: Tang Xia

Inventor before: Jin Hengsong

Inventor before: Ge Xinying

Inventor before: Quan Yikuan

Inventor before: Ji Shouhua

Inventor before: Yan Xiufen

Inventor before: Sun Jian

CB03 Change of inventor or designer information
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160824

Termination date: 20200707

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee