CN104614215A - 高锰铝青铜标准物质及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高锰铝青铜合金标准物质，各元素含量：Al：5～11wt％；Mn：10～18wt％；Fe：2～5wt％；Ni：1.5～3wt％；Zn：0.1～0.6wt％；Si：0.01～0.18wt％；Pb：0.005～0.03wt％；C：0.01～0.12wt％，其余为Cu及其它杂质元素，各组分重量百分比之和为百分百。本发明还公开了此标准物质的制备方法：配料，熔炼，铸造，铸锭检验，均匀化退火，均匀化变形加工，热处理，机加工，制得。本标准物质各元素成分分布均匀，含量准确，组织结构致密；主成分Mn、Al、Fe、Ni含量呈梯度分布，各元素有良好均匀性，可用于光谱仪建立分析工作标准，校准分析方法及仪器，为材料赋值。

Description

高锰铝青铜标准物质及其制备方法

技术领域

本发明属于分析检测技术领域，涉及一种计量检测铜合金材料的标准物质，具体涉及一种高锰铝青铜合金标准物质，还涉及这种标准物质的制备方法。

背景技术

高锰铝青铜是以Mn和Al为主要强化元素的高强度耐蚀合金。在铝青铜中加入多量Mn的目的是抑制β相的共析转变，防止缓冷脆化。该类合金具有很高的力学性能，在大气、淡水、海水中均有良好的耐蚀性，腐蚀疲劳强度高，且铸造性能好，并可以进行焊接，广泛用于船舶螺旋桨的主体材料。目前国内螺旋桨的主要材质为高锰铝青铜中的ZCuAl₈Mn₁₃Fe₃Ni₂和ZCuAl₈Mn₁₄Fe₃Ni₂两种牌号。

为了保障该合金产品的质量可靠性及稳定性，必须对其材质进行准确的组分测量，需要相应的高锰铝青铜标准物质对分析方法、分析设备及分析结果进行校准。目前铜合金分析方法除湿法的化学分析方法外，先进快捷的仪器分析方法有：(1)X射线荧光光谱分析法；(2)光电直读光谱法；(3)原子吸收光谱法；(4)ICP等离子光谱法等，这些分析方法均需要相应的标准物质用于建立工作标准，对仪器进行校准。

标准物质是具有一种或多种足够均匀和很好确定了特性值，用于校验仪器，评价测量方法或给材料赋值的材料或物质。标准物质作为计量器具的一种，它能复现，保存和传递量值，保证在不同时间与空间量值的可比性与一致性。钛合金标准物质的作用可以归纳为以下几个方面：(1)评价分析测试方法的精密度和准确度；(2)用于校准分析仪器；(3)用作建立钛合金的分析测定工作标准；(4)控制钛合金材料的分析质量；(5)用于实验室认可和实验室能力验证。

高锰铝青铜系列标准物质的研制主要有以下两个难点：

如何控制高锰铝青铜标准物质各元素组分含量，使其覆盖ZCuAl₈Mn₁₃Fe₃Ni₂和ZCuAl₈Mn₁₄Fe₃Ni₂两种合金标准组分含量范围，并且使各元素含量呈梯度分布，以满足标准物质的使用需要。标准物质通常被用于绘制分析工作曲线，因此要求制备出的标准物质中各分析元素含量应呈合理地梯度分布。ZCuAl₈Mn₁₃Fe₃Ni₂和ZCuAl₈Mn₁₄Fe₃Ni₂合金需控制的化学元素有8个，每种元素含量必须达到设定的目标值，并满足6个含量点梯度分布，所以熔炼过程对元素含量的精确控制难度较大。高锰铝青铜材质中需要定量分析的元素有Al、Mn、Fe、Ni、Si、Pb、Zn、C等元素，各元素在不同成分含量段、不同熔炼设备中的烧损率不同，其中Al、Zn元素在熔炼过程中的烧损较为严重，并且原材料中Si、Zn、Pb、C等杂质元素含量分布不均匀，很难准确核算其组分含量，难于满足6个组分梯度分布的要求。

(2)均匀性、稳定性和准确性是标准物质的重要质量指标，所以对所选用铸锭的均匀性要求极高，如何解决铸锭的偏析问题，以保证各元素的均匀性。根据国家冶金产品光谱标准物质技术规范有关规定：主要组分元素的含量范围，按产品技术条件的上、下限(尤其是下限)向外适当延伸。含量在10％以上者，延伸5％～15％；含量在10％以下者，延伸15％～30％。杂质元素含量范围，应当包含该牌号或产品技术条件要求的上限，而且在不至于产生第三元素影响的前提下，最高值可以达到最低值的5倍以上。由于标准物质组分含量范围要比标准组分范围宽，各元素最高含量往往超过了该元素在基体材料中的固溶度，均匀性很难保证。例如，在ZCuAl₈Mn₁₃Fe₃Ni₂和ZCuAl₈Mn₁₄Fe₃Ni₂两种合金中化学成分组元中，Ni元素含量超过固溶极限时,容易产生K相(Ni-Al)，分布在α基体上，影响Ni元素的均匀分布。少量的Fe元素加入到合金中形成极细的FeAl₃质点，分布于金属溶液中，作为α晶粒的非自发晶核，使合金晶粒细化，并且Fe元素还能延缓原子扩散过程，细化再结晶晶粒，并抑制重结晶相变，阻碍(α+γ₂)共析体的形成，但含量过高时，铁有害的特性会突出，在合金结晶过程中凝聚富集，生成树枝状化合物，使得Fe元素的均匀分布变得更加困难。为提高合金均匀性，生产中一般是加入约2％的Ni和约3％的Fe，而高锰铝青铜标准物质中Fe、Ni元素的最高含量分别是5.5％、3.0％。

高锰铝青铜系列标准物质研制难度很大，迄今为止，国内外尚无高锰铝青铜系列标准物质。因此，迫切需要研制一种高锰铝青铜材料组分分析标准物质，以准确控制和保证高锰铝青铜产品质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种高锰铝青铜标准物质，用于ZCuAl₈Mn₁₃Fe₃Ni₂和ZCuAl₈Mn₁₄Fe₃Ni₂两种合金各元素的组分分析，解决了目前尚无高锰铝青铜系列标准物质的问题。

本发明的另一个目的是提供上述标准物质的制备方法。

本发明的技术方案是，高锰铝青铜标准物质，各主要元素含量范围为：Al：5.00wt％～11.00wt％；Mn：10.00wt％～18.00wt％；Fe：2.00wt％～5.00wt％；Ni：1.50wt％～3.00wt％；Zn：0.10wt％～0.60wt％；Si：0.01wt％～0.18wt％；Pb：0.005wt％～0.030wt％；C：0.01wt％～0.12wt％，其余为Cu及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百。

本发明高锰铝青铜标准物质由如下6种成分组成：

(1)QCuMn_13/14-1，各组分的重量百分比为：Al：11.00±1.10wt％，Mn：10.00±1.00wt％，Fe：5.00±0.50wt％，Ni：3.00±0.30wt％，Zn：0.10±0.02wt％，Si：0.010±0.002wt％，Pb：0.005±0.001wt％，C：0.010±0.002wt％，其余为Cu及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百；

(2)QCuMn_13/14-2，各组分的重量百分比为：Al：9.50±0.95wt％，Mn：11.00±1.10wt％，Fe：4.30±0.43wt％，Ni：2.70±0.27wt％，Zn：0.20±0.04wt％，Si：0.050±0.004wt％，Pb：0.010±0.002wt％，C：0.030±0.006wt％，其余为Cu及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百；

(3)QCuMn_13/14-3，各组分的重量百分比为：Al：8.30±0.83wt％，Mn：13.20±1.32wt％，Fe：3.50±0.35wt％，Ni：2.40±0.24wt％，Zn：0.30±0.06wt％，Si：0.080±0.016wt％，Pb：0.015±0.003wt％，C：0.050±0.010wt％，其余为Cu及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百；

(4)QCuMn_13/14-4，各组分的重量百分比为：Al：7.80±0.78wt％，Mn：14.20±1.42wt％，Fe：3.00±0.30wt％，Ni：2.10±0.21wt％，Zn：0.40±0.08wt％，Si：0.10±0.02wt％，Pb：0.02±0.004wt％，C：0.070±0.014wt％，其余为Cu及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百；

(5)QCuMn_13/14-5，各组分的重量百分比为：Al：6.50±0.65wt％，Mn：16.50±1.65wt％，Fe：2.50±0.25wt％，Ni：1.80±0.18wt％，Zn：0.50±0.10wt％，Si：0.15±0.03wt％，Pb：0.025±0.005wt％，C：0.10±0.02wt％，其余为Cu及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百；

(6)QCuMn_13/14-6，各组分的重量百分比为：Al：5.00±0.50wt％，Mn：18.00±1.80wt％，Fe：2.00±0.20wt％，Ni：1.50±0.15wt％，Zn：0.60±0.12wt％，Si：0.18±0.036wt％，Pb：0.03±0.006wt％，C：0.12±0.024wt％，其余为Cu及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百。

本发明的另一个目的技术方案是，上述高锰铝青铜标准物质的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、

配料：选取阴极铜、高纯铝、高纯铁、电解镍、CuSi₁₅中间合金、CuMn₃₅中间合金、工业纯锌、工业纯铅、增碳剂作为原料，按高锰铝青铜标准物质各元素含量要求以及结合各合金元素的吸收率进行配料计算，并分别称取上述原料；

步骤2、

熔炼和铸造：将经步骤1称量好的原料装入中频感应炉内进行第一次熔炼，获得一次锭；将成分检测合格的一次锭车掉表面氧化物，去除头尾缺陷部分，置于真空感应炉中进行第二次熔炼，浇铸成高锰铝青铜铸锭，获得二次锭；

步骤3、

铸锭检验：将经步骤2制得的二次锭去除头尾缺陷，车掉铸锭表面缺陷，并分别在铸锭头、中、尾分别取样，检测铸锭成分控制及偏析情况；

步骤4、

均匀化退火：将经步骤3检测符合设计成分要求及通过偏析检验的高锰铝青铜合金铸锭进行均匀化退火；

步骤5、

均匀化变形加工：将经步骤5处理后的铸锭进行均匀化变形加工，得到符合要求尺寸的高锰铝青铜棒材；

步骤6、

再结晶退火：将经步骤5制得的高锰铝青铜棒材进行再结晶退火；

步骤7、

加工屑状样：采用车床加工去除经步骤6处理的高锰铝青铜棒表面氧化皮，然后进行车屑，并对铜屑进行粉碎、过筛、清洗、晾干、装瓶等工序，最终得到0.5mm×1～2mm的屑状高锰铝青铜标准物质；

步骤8、

加工块状样：采用车床加工经步骤6处理的高锰铝青铜棒至Ф38mm×40mm，得到块状高锰铝青铜标准物质。

本发明另一技术方案的特点还在于：

步骤2中，第一次熔炼的具体方法为：先随炉依次加入2/3阴极铜(剩余1/3阴极铜作为“冷却料”)、CuMn₃₅中间合金、高纯铁、电解镍、CuSi₁₅中间合金及覆盖剂，升温，并过热至1200℃～1250℃，使得随炉料全部熔化。随后依次加入增碳剂、高纯铝、剩余1/3的阴极铜，升温熔化，同时加强机械搅拌作用，使得合金充分熔解。在出炉前加入工业纯铅及工业纯锌，并充分搅拌。调整金属液温度至1150℃～1200℃，将金属液倒入包中，包底通入氮气，进行精炼除气。随后加入聚渣剂，扒渣，浇铸温度控制在1050℃～1100℃；

获得一次铸锭的具体方法为：将铁模在100℃～150℃环境中预热，再将经中频感应炉熔炼的金属液浇铸入铁模中，铸成Ф60mm的铸锭，获得一次铸锭。

第二次熔炼的具体方法为：采用真空感应熔炼炉制备二次锭，随炉装入一次锭，抽真空进行熔化，真空度控制在1～10Pa。将金属液过热至1150℃～1200℃，使得合金元素充分混匀，随后精炼20～30min，调整金属液温度至1050℃～1100℃，准备浇铸。

获得二次铸锭的具体方法为：将经真空感应炉熔炼的一次锭浇注于水冷铜模中，铸成Ф100mm的铸锭，获得二次铸锭。

步骤2中，氮气的吹入量为18～22L/100kg熔体。

步骤4中，具体均匀化退火方法为：高锰铝青铜合金铸锭放入炉中，控制退火温度为900℃～950℃，保温时间为5h，随炉冷却，待温度降至200℃后出炉。

步骤5中，均匀化变形加工的具体方法为：将铸锭加热至830℃开坯锻造，采用750kg自由锻进行多次墩拔，终锻温度控制在700℃，最终获得Ф(45～50)mm的棒料。

步骤6中，再结晶退火方法为：将经过自由锻的棒料置于退火炉中，再结晶退火温度为420～450℃，退火时间1.5～2h，空气自然冷却。

本发明的有益效果是：

(1)本发明高锰铝青铜标准物质，能够用于高锰铝青铜光谱分析工作标准曲线的建立，校准分析仪器和分析结果，可以准确控制和保证高锰铝青铜产品质量。

(2)发明高锰铝青铜标准物质的制备方法，可靠易行，可以制备出符合使用要求的高锰铝青铜标准物质。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明高锰铝青铜标准物质，各主要元素含量范围为：Al：5.00wt％～11.00wt％；Mn：10.00wt％～18.00wt％；Fe：2.00wt％～5.00wt％；Ni：1.50wt％～3.00wt％；Zn：0.10wt％～0.60wt％；Si：0.01wt％～0.18wt％；Pb：0.005wt％～0.030wt％；C：0.01wt％～0.12wt％，其余为Cu及其它杂质元素(如N、H、O等)，各组分的重量百分比之和为百分之百。

按照全元素系统设计方法设计了6种成分梯度的标准物质，亦即本套标准物质由如下6种标准物质组成：

(1)QCuMn_13/14-1，各组分的重量百分比为：Al：11.00±1.10wt％，Mn：10.00±1.00wt％，Fe：5.00±0.50wt％，Ni：3.00±0.30wt％，Zn：0.10±0.02wt％，Si：0.010±0.002wt％，Pb：0.005±0.001wt％，C：0.010±0.002wt％，其余为Cu及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百；

(2)QCuMn_13/14-2，各组分的重量百分比为：Al：9.50±0.95wt％，Mn：11.00±1.10wt％，Fe：4.30±0.43wt％，Ni：2.70±0.27wt％，Zn：0.20±0.04wt％，Si：0.050±0.004wt％，Pb：0.010±0.002wt％，C：0.030±0.006wt％，其余为Cu及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百；

(3)QCuMn_13/14-3，各组分的重量百分比为：Al：8.30±0.83wt％，Mn：13.20±1.32wt％，Fe：3.50±0.35wt％，Ni：2.40±0.24wt％，Zn：0.30±0.06wt％，Si：0.080±0.016wt％，Pb：0.015±0.003wt％，C：0.050±0.010wt％，其余为Cu及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百；

(4)QCuMn_13/14-4，各组分的重量百分比为：Al：7.80±0.78wt％，Mn：14.20±1.42wt％，Fe：3.00±0.30wt％，Ni：2.10±0.21wt％，Zn：0.40±0.08wt％，Si：0.10±0.02wt％，Pb：0.02±0.004wt％，C：0.070±0.014wt％，其余为Cu及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百；

(5)QCuMn_13/14-5，各组分的重量百分比为：Al：6.50±0.65wt％，Mn：16.50±1.65wt％，Fe：2.50±0.25wt％，Ni：1.80±0.18wt％，Zn：0.50±0.10wt％，Si：0.15±0.03wt％，Pb：0.025±0.005wt％，C：0.10±0.02wt％，其余为Cu及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百；

(6)QCuMn_13/14-6，各组分的重量百分比为：Al：5.00±0.50wt％，Mn：18.00±1.80wt％，Fe：2.00±0.20wt％，Ni：1.50±0.15wt％，Zn：0.60±0.12wt％，Si：0.18±0.036wt％，Pb：0.03±0.006wt％，C：0.12±0.024wt％，其余为Cu及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百。

本发明高锰铝青铜标准物质的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、

配料：选取阴极铜、高纯铝、高纯铁、电解镍、CuSi₁₅中间合金、CuMn₃₅中间合金、工业纯锌、工业纯铅、增碳剂作为原料，按高锰铝青铜标准物质各元素含量要求以及结合各合金元素的吸收率进行配料计算，并分别称取上述原料；

步骤2、

熔炼和铸造：将经步骤1称量好的原料装入中频感应炉内进行第一次熔炼，获得一次锭。第一次熔炼的具体方法为：先随炉依次加入2/3阴极铜、CuMn₃₅中间合金、高纯铁、电解镍、CuSi₁₅中间合金及覆盖剂，升温，并过热至1200℃～1250℃，使得随炉料全部熔化。随后依次加入增碳剂、高纯铝、1/3阴极铜，升温熔化，同时加强机械搅拌作用，使得合金充分熔解。为避免Pb、Zn的过多烧损，需在出炉前加入工业纯铅及工业纯锌，并充分搅拌，加快合金元素的熔解，提高金属液整体的均匀性。调整金属液温度至1150℃～1200℃，将金属液倒入包中，包底通入氮气，氮气的吹入量为18～22L/100kg熔体，进行精炼除气。随后加入聚渣剂，扒渣，浇铸温度控制在1050℃～1100℃；获得一次铸锭的具体方法为：将铁模在100℃～150℃环境中预热，再将经中频感应炉熔炼的金属液浇铸入铁模中，铸成Ф60mm的铸锭，获得一次铸锭；将成分检测合格的一次锭车掉表面氧化物，去除头尾缺陷部分，置于真空感应炉中进行第二次熔炼，浇铸成高锰铝青铜铸锭，获得二次锭；第二次熔炼的具体方法为：采用真空感应熔炼炉制备二次锭，随炉装入一次锭，抽真空进行熔化，真空度控制在1～10Pa。将金属液过热至1150℃～1200℃，使得合金元素充分混匀，随后精炼20～30min，调整金属液温度至1050℃～1100℃，准备浇铸；获得二次铸锭的具体方法为：将经真空感应炉熔炼的一次锭浇注于水冷铜模中，铸成Ф100mm的铸锭，获得二次铸锭；

步骤3、

铸锭检验：将经步骤2制得的二次锭去除头尾缺陷，车掉铸锭表面缺陷，并分别在铸锭头、中、尾分别取样，检测铸锭成分控制及偏析情况；

步骤4、

均匀化退火：将经步骤3检测符合设计成分要求及通过偏析检验的高锰铝青铜合金铸锭进行均匀化退火，具体退火方法为：高锰铝青铜合金铸锭放入炉中，控制退火温度为900℃～950℃，保温时间为5h，随炉冷却，待温度降至200℃后出炉；

步骤5、

均匀化变形加工：将经步骤5处理后的铸锭进行均匀化变形加工，得到符合要求尺寸的高锰铝青铜棒材，均匀化变形加工的具体方法为：将铸锭加热至830℃开坯锻造，采用750kg自由锻进行多次墩拔，终锻温度控制在700℃，最终获得Ф(45～50)mm的棒料；

步骤6、

再结晶退火：将经步骤5制得的高锰铝青铜棒材进行再结晶退火，退火温度为420℃～450℃，1.5～2h，空气自然冷却；

步骤7、

加工屑状样：采用车床加工去除经步骤6处理的高锰铝青铜棒表面氧化皮，然后进行车屑，并对铜屑进行粉碎、过筛、清洗、晾干、装瓶等工序，最终得到0.5mm×1～2mm的屑状高锰铝青铜标准物质；

步骤8、

加工块状样：采用车床加工经步骤6处理的高锰铝青铜棒至Ф38mm×40mm，得到块状高锰铝青铜标准物质。

本发明步骤1中，采用阴极铜、高纯铁、电解镍、高纯铝、工业纯锌、工业纯铅和增碳剂可以避免杂质元素的影响，提高金属液的纯净度。电解锰的熔点是1245℃，密度是7.3g/cm³，非金属硅的熔点是1410℃，密度是2.33g/cm³，而金属铜的熔点为1083℃，密度是8.9g/cm³，将这些合金元素选用纯物质直接加入熔炼，容易产生高熔点组元的夹杂和偏析，以及低密度组元的偏析，不利于合金元素的均匀化分布。因此，采用密度、比热容、熔化潜热与基体阴极铜相近的CuMn₃₅、CuSi₁₅中间合金作为原料进行熔炼，可以改善合金化条件，克服偏析和不熔夹杂等冶金缺陷。

本发明步骤2中，由于铁不容易在铜中熔解，CuMn₃₅中间合金需在高纯铁加入前加入，促进Fe元素的充分熔解。C元素在Cu中的熔解率极低，但可以与Fe形成(Fe，C)化合物，有利于碳元素在金属液中的均匀分布，所以增碳剂应在高纯铁熔化后加入。铝和铜熔合时伴随着放热效应，为减少该效应对金属液的影响，高纯铝加入后应立即加入“冷却料”。工业纯锌、工业纯铅熔点低、极易挥发，须浇注前加入，提高Zn元素的吸收率。

本发明步骤2中，浇注前需将铁模在100℃～150℃环境中预热，是为了烘干金属模内腔涂料中的水分，避免水汽带来的铸造缺陷。同时，防止浇铸时铁模和金属液温差过大，产生冷隔，影响铸锭的表面质量。并且，控制氮气的吹入量为18～22L/100kg熔体，氮气压强为0.5～0.8MPa，是因为气体流量与其压强有关，并且氮气吹入量过少时，除杂不完全，吹入量过多时，有造成氮气浪费。

本发明步骤4中，均匀化退火是为了消除铸锭中存在的枝晶偏析和区域偏析，促使铸锭组分和组织均匀，以及提高铸锭的变形加工能力。

本发明步骤5中，对铸锭采用交互式墩拔变形加工工艺，利用金属在变形过程中微观组织的变化，不断细化合金组织，进一步改善合金锭的组分均匀性。

本发明步骤6中，对高锰铝青铜锻造棒材进行再结晶退火，是为了充分细化的合金组织，提高合金组织的稳定性，从而达到提高高锰铝青铜标准物质成分均匀性及稳定性的目的。

本发明步骤7中，首先采用车床加工去除高锰铝青铜棒料表面氧化皮，然后进行车屑，并对铜屑进行粉碎、过筛、清洗、晾干、装瓶等工序，最终得到0.5mm×(1～2)mm的屑状高锰铝青铜标准物质，可用于ICP等离子光谱等仪器。

本发明步骤8中，采用车床加工高锰铝青铜棒至Ф38mm×40mm，得到块状高锰铝青铜标准物质，分别印上标记，可用于光电直读光谱等仪器。

高锰铝青铜标准物质及其制备方法，制备高锰铝青铜标准物质QCuMn_13/14-1、QCuMn_13/14-2、QCuMn_13/14-3、QCuMn_13/14-4、QCuMn_13/14-5和QCuMn_13/14-6，其重量组分见表1，具体配料见表2。

表1实施例高锰铝青铜标准物质组分重量百分比(％)

表2实施例高锰铝青铜标准物质配料表(kg)

实施例1制备高锰铝青铜标准物质QCuMn_13/14-1

配料：按投料100kg计算，称取阴极铜50.430kg、CuMn₃₅(34.55％)中间合金29.155kg、高纯铝12.223kg、高纯铁5.005kg、电解镍3.001kg、工业纯锌0.109kg、工业纯铅0.006kg、CuSi₁₅(15.7％)中间合金0.064kg和增碳剂0.011kg作为原料。

熔炼和铸造：将称量好的原料装入中频感应炉内进行第一次熔炼，先随炉依次加入2/3的阴极铜、CuMn₃₅中间合金、高纯铁、电解镍、CuSi₁₅中间合金及覆盖剂，升温，并过热至1200℃，使得随炉料全部熔化。随后依次加入增碳剂、高纯铝、1/3阴极铜，升温熔化，同时加强机械搅拌作用，使得合金充分熔解。在出炉前加入工业纯铅及工业纯锌，并充分搅拌。调整金属液温度至1150℃，将金属液倒入包中，包底通入氮气，氮气的吹入量为18L/100kg熔体，进行精炼除气。随后加入聚渣剂，扒渣，浇铸温度控制在1050℃，将铁模在100℃环境中预热，再将经中频感应炉熔炼的金属液浇铸入铁模中，铸成Ф60mm的铸锭，获得一次铸锭。将成分检测合格的一次锭车掉表面氧化物，去除头尾缺陷部分，置于真空感应炉中进行第二次熔炼，采用真空感应熔炼炉制备二次锭，随炉装入一次锭，抽真空进行熔化，真空度控制在1Pa。将金属液过热至1150℃，使得合金元素充分混匀，随后精炼20min，调整金属液温度至1050℃，准备浇铸，然后将经真空感应炉熔炼的一次锭浇注于水冷铜模中，铸成Ф100mm的铸锭，即获得二次锭。

铸锭检验：将制得的二次锭去除头尾缺陷，车掉铸锭表面缺陷，并分别在铸锭头、中、尾分别取样，检测铸锭成分控制及偏析情况；

均匀化退火：将检测符合设计成分要求及通过偏析检验的高锰铝青铜合金铸锭进行均匀化退火，具体退火方法为：高锰铝青铜合金铸锭放入炉中，控制退火温度为900℃，保温时间为5h，随炉冷却，待温度降至200℃后出炉；

均匀化变形加工：将处理后的铸锭进行均匀化变形加工，得到符合要求尺寸的高锰铝青铜棒材，均匀化变形加工的具体方法为：将铸锭加热至830℃开坯锻造，采用750kg自由锻进行多次墩拔，终锻温度控制在700℃，最终获得Ф45mm的棒料；

再结晶退火：将制得的高锰铝青铜棒材进行再结晶退火，控制退火温度为450℃，保温时间为1.5h，空气自然冷却；

加工屑状样：采用车床加工去除经处理的高锰铝青铜棒表面氧化皮，然后进行车屑，并对铜屑进行粉碎、过筛、清洗、晾干、装瓶等工序，最终得到0.5mm×1mm的屑状高锰铝青铜标准物质；

加工块状样：采用车床加工经处理的高锰铝青铜棒至得到块状高锰铝青铜标准物质。

实施例2制备高锰铝青铜标准物质QCuMn_13/14-2

配料：按投料100kg计算，称取阴极铜49.79kg、CuMn₃₅(34.55％)中间合金29.155kg、高纯铝10.556kg、高纯铁4.304kg、电解镍2.701kg、工业纯锌0.217kg、工业纯铅0.011kg、CuSi₁₅(15.7％)中间合金0.318kg和增碳剂0.032kg作为原料。

熔炼和铸造：将称量好的原料装入中频感应炉内进行第一次熔炼，先随炉依次加入2/3的阴极铜、CuMn₃₅中间合金、高纯铁、电解镍、CuSi₁₅中间合金及覆盖剂，升温，并过热至1210℃，使得随炉料全部熔化。随后依次加入增碳剂、高纯铝、1/3阴极铜，升温熔化，同时加强机械搅拌作用，使得合金充分熔解。在出炉前加入工业纯铅及工业纯锌，并充分搅拌。调整金属液温度至1160℃，将金属液倒入包中，包底通入氮气，氮气的吹入量为19L/100kg熔体，进行精炼除气。随后加入聚渣剂，扒渣，浇铸温度控制在1060℃，将铁模在110℃环境中预热，再将经中频感应炉熔炼的金属液浇铸入铁模中，铸成Ф60mm的铸锭，获得一次铸锭。将成分检测合格的一次锭车掉表面氧化物，去除头尾缺陷部分，置于真空感应炉中进行第二次熔炼，采用真空感应熔炼炉制备二次锭，随炉装入一次锭，抽真空进行熔化，真空度控制在2Pa。将金属液过热至1160℃，使得合金元素充分混匀，随后精炼22min，调整金属液温度至1060℃，准备浇铸，然后将经真空感应炉熔炼的一次锭浇注于水冷铜模中，铸成Ф100mm的铸锭，即获得二次锭。

铸锭检验：将制得的二次锭去除头尾缺陷，车掉铸锭表面缺陷，并分别在铸锭头、中、尾分别取样，检测铸锭成分控制及偏析情况；

均匀化退火：将检测符合设计成分要求及通过偏析检验的高锰铝青铜合金铸锭进行均匀化退火，具体退火方法为：高锰铝青铜合金铸锭放入炉中，控制退火温度为910℃，保温时间为5h，随炉冷却，待温度降至200℃后出炉；

均匀化变形加工：将处理后的铸锭进行均匀化变形加工，得到符合要求尺寸的高锰铝青铜棒材，均匀化变形加工的具体方法为：将铸锭加热至830℃开坯锻造，采用750kg自由锻进行多次墩拔，终锻温度控制在700℃，最终获得Ф46mm的棒料；

再结晶退火：将制得的高锰铝青铜棒材进行再结晶退火，控制退火温度为445℃，保温时间为1.6h，空气自然冷却；

加工屑状样：采用车床加工去除经处理的高锰铝青铜棒表面氧化皮，然后进行车屑，并对铜屑进行粉碎、过筛、清洗、晾干、装瓶等工序，最终得到0.5mm×1.2mm的屑状高锰铝青铜标准物质；

加工块状样：采用车床加工经处理的高锰铝青铜棒至得到块状高锰铝青铜标准物质。

实施例3制备高锰铝青铜标准物质QCuMn_13/14-3

配料：按投料100kg计算，称取阴极铜45.48kg、CuMn₃₅(34.55％)中间合金38.484kg、高纯铝9.223kg、高纯铁3.504kg、电解镍2.40kg、工业纯锌0.326kg、工业纯铅0.017kg、CuSi₁₅(15.7％)中间合金0.510kg和增碳剂0.053kg作为原料。

熔炼和铸造：将称量好的原料装入中频感应炉内进行第一次熔炼，先随炉依次加入2/3的阴极铜、CuMn₃₅中间合金、高纯铁、电解镍、CuSi₁₅中间合金及覆盖剂，升温，并过热至1220℃，使得随炉料全部熔化。随后依次加入增碳剂、高纯铝、1/3阴极铜，升温熔化，同时加强机械搅拌作用，使得合金充分熔解。在出炉前加入工业纯铅及工业纯锌，并充分搅拌。调整金属液温度至1170℃，将金属液倒入包中，包底通入氮气，氮气的吹入量为20L/100kg熔体，进行精炼除气。随后加入聚渣剂，扒渣，浇铸温度控制在1070℃，将铁模在120℃环境中预热，再将经中频感应炉熔炼的金属液浇铸入铁模中，铸成Ф60mm的铸锭，获得一次铸锭。将成分检测合格的一次锭车掉表面氧化物，去除头尾缺陷部分，置于真空感应炉中进行第二次熔炼，采用真空感应熔炼炉制备二次锭，随炉装入一次锭，抽真空进行熔化，真空度控制在4Pa。将金属液过热至1170℃，使得合金元素充分混匀，随后精炼24min，调整金属液温度至1070℃，准备浇铸，然后将经真空感应炉熔炼的一次锭浇注于水冷铜模中，铸成Ф100mm的铸锭，即获得二次锭。

铸锭检验：将制得的二次锭去除头尾缺陷，车掉铸锭表面缺陷，并分别在铸锭头、中、尾分别取样，检测铸锭成分控制及偏析情况；

均匀化退火：将检测符合设计成分要求及通过偏析检验的高锰铝青铜合金铸锭进行均匀化退火，具体退火方法为：高锰铝青铜合金铸锭放入炉中，控制退火温度为920℃，保温时间为5h，随炉冷却，待温度降至200℃后出炉；

均匀化变形加工：将处理后的铸锭进行均匀化变形加工，得到符合要求尺寸的高锰铝青铜棒材，均匀化变形加工的具体方法为：将铸锭加热至830℃开坯锻造，采用750kg自由锻进行多次墩拔，终锻温度控制在700℃，最终获得Ф47mm的棒料；

再结晶退火：将制得的高锰铝青铜棒材进行再结晶退火，控制退火温度为440℃，保温时间为1.7h，空气自然冷却；；

加工屑状样：采用车床加工去除经处理的高锰铝青铜棒表面氧化皮，然后进行车屑，并对铜屑进行粉碎、过筛、清洗、晾干、装瓶等工序，最终得到0.5mm×1.4mm的屑状高锰铝青铜标准物质；

加工块状样：采用车床加工经处理的高锰铝青铜棒至Ф38mm×40mm，得到块状高锰铝青铜标准物质。

实施例4制备高锰铝青铜标准物质QCuMn_13/14-4

配料：按投料100kg计算，称取阴极铜43.66kg、CuMn₃₅(34.55％)中间合金41.399kg、高纯铝8.667kg、高纯铁3.003kg、电解镍2.10kg、工业纯锌0.435kg、工业纯铅0.022kg、CuSi₁₅(15.7％)中间合金0.637kg和增碳剂0.074kg作为原料。

熔炼和铸造：将称量好的原料装入中频感应炉内进行第一次熔炼，先随炉依次加入2/3的阴极铜、CuMn₃₅中间合金、高纯铁、电解镍、CuSi₁₅中间合金及覆盖剂，升温，并过热至1230℃，使得随炉料全部熔化。随后依次加入增碳剂、高纯铝、1/3阴极铜，升温熔化，同时加强机械搅拌作用，使得合金充分熔解。需在出炉前加入工业纯铅及工业纯锌，并充分搅拌。调整金属液温度至1180℃，将金属液倒入包中，包底通入氮气，氮气的吹入量为20L/100kg熔体，进行精炼除气。随后加入聚渣剂，扒渣，浇铸温度控制在1080℃，将铁模在130℃环境中预热，再将经中频感应炉熔炼的金属液浇铸入铁模中，铸成Ф60mm的铸锭，获得一次铸锭。将成分检测合格的一次锭车掉表面氧化物，去除头尾缺陷部分，置于真空感应炉中进行第二次熔炼，采用真空感应熔炼炉制备二次锭，随炉装入一次锭，抽真空进行熔化，真空度控制在6Pa。将金属液过热至1180℃，使得合金元素充分混匀，随后精炼26min，调整金属液温度至1080℃，准备浇铸，然后将经真空感应炉熔炼的一次锭浇注于水冷铜模中，铸成Ф100mm的铸锭，即获得二次锭。

铸锭检验：将制得的二次锭去除头尾缺陷，车掉铸锭表面缺陷，并分别在铸锭头、中、尾分别取样，检测铸锭成分控制及偏析情况；

均匀化退火：将检测符合设计成分要求及通过偏析检验的高锰铝青铜合金铸锭进行均匀化退火，具体退火方法为：高锰铝青铜合金铸锭放入炉中，控制退火温度为930℃，保温时间为5h，随炉冷却，待温度降至200℃后出炉；

均匀化变形加工：将处理后的铸锭进行均匀化变形加工，得到符合要求尺寸的高锰铝青铜棒材，均匀化变形加工的具体方法为：将铸锭加热至830℃开坯锻造，采用750kg自由锻进行多次墩拔，终锻温度控制在700℃，最终获得Ф48mm的棒料；

再结晶退火：将制得的高锰铝青铜棒材进行再结晶退火，控制退火温度为435℃，保温时间为1.8h，空气自然冷却；；

加工屑状样：采用车床加工去除经处理的高锰铝青铜棒表面氧化皮，然后进行车屑，并对铜屑进行粉碎、过筛、清洗、晾干、装瓶等工序，最终得到0.5mm×1.6mm的屑状高锰铝青铜标准物质；

加工块状样：采用车床加工经处理的高锰铝青铜棒至Ф38mm×40mm，得到块状高锰铝青铜标准物质。

实施例5制备高锰铝青铜标准物质QCuMn_13/14-5

配料：按投料100kg计算，称取阴极铜38.74kg、CuMn₃₅(34.55％)中间合金48.105kg、高纯铝7.222kg、高纯铁2.503kg、电解镍1.800kg、工业纯锌0.544kg、工业纯铅0.028kg、CuSi₁₅(15.7％)中间合金0.955kg和增碳剂0.105kg作为原料。

熔炼和铸造：将称量好的原料装入中频感应炉内进行第一次熔炼，先随炉依次加入2/3的阴极铜、CuMn₃₅中间合金、高纯铁、电解镍、CuSi₁₅中间合金及覆盖剂，升温，并过热至1240℃，使得随炉料全部熔化。随后依次加入增碳剂、高纯铝、1/3阴极铜，升温熔化，同时加强机械搅拌作用，使得合金充分熔解。在出炉前加入工业纯铅及工业纯锌，并充分搅拌。调整金属液温度至1190℃，将金属液倒入包中，包底通入氮气，氮气的吹入量为21L/100kg熔体，进行精炼除气。随后加入聚渣剂，扒渣，浇铸温度控制在1090℃，将铁模在140℃环境中预热，再将经中频感应炉熔炼的金属液浇铸入铁模中，铸成Ф60mm的铸锭，获得一次铸锭。将成分检测合格的一次锭车掉表面氧化物，去除头尾缺陷部分，置于真空感应炉中进行第二次熔炼，采用真空感应熔炼炉制备二次锭，随炉装入一次锭，抽真空进行熔化，真空度控制在8Pa。将金属液过热至1190℃，使得合金元素充分混匀，随后精炼28min，调整金属液温度至1090℃，准备浇铸，然后将经真空感应炉熔炼的一次锭浇注于水冷铜模中，铸成Ф100mm的铸锭，即获得二次锭。

铸锭检验：将制得的二次锭去除头尾缺陷，车掉铸锭表面缺陷，并分别在铸锭头、中、尾分别取样，检测铸锭成分控制及偏析情况；

均匀化退火：将检测符合设计成分要求及通过偏析检验的高锰铝青铜合金铸锭进行均匀化退火，具体退火方法为：高锰铝青铜合金铸锭放入炉中，控制退火温度为940℃，保温时间为5h，随炉冷却，待温度降至200℃后出炉；

均匀化变形加工：将处理后的铸锭进行均匀化变形加工，得到符合要求尺寸的高锰铝青铜棒材，均匀化变形加工的具体方法为：将铸锭加热至830℃开坯锻造，采用750kg自由锻进行多次墩拔，终锻温度控制在700℃，最终获得Ф49mm的棒料；

再结晶退火：将制得的高锰铝青铜棒材进行再结晶退火，控制退火温度为430℃，保温时间为1.9h，空气自然冷却；；

加工屑状样：采用车床加工去除经处理的高锰铝青铜棒表面氧化皮，然后进行车屑，并对铜屑进行粉碎、过筛、清洗、晾干、装瓶等工序，最终得到0.5mm×1.8mm的屑状高锰铝青铜标准物质；

加工块状样：采用车床加工经处理的高锰铝青铜棒至Ф38mm×40mm，得到块状高锰铝青铜标准物质。

实施例6制备高锰铝青铜标准物质QCuMn_13/14-6

配料：按投料100kg计算，称取阴极铜36.51kg、CuMn₃₅(34.55％)中间合金52.478kg、高纯铝5.556kg、高纯铁2.002kg、电解镍1.500kg、工业纯锌0.652kg、工业纯铅0.033kg、CuSi₁₅(15.7％)中间合金1.146kg和增碳剂0.126kg作为原料。

熔炼和铸造：将称量好的原料装入中频感应炉内进行第一次熔炼，先随炉依次加入2/3的阴极铜、CuMn₃₅中间合金、高纯铁、电解镍、CuSi₁₅中间合金及覆盖剂，升温，并过热至1240℃，使得随炉料全部熔化。随后依次加入增碳剂、高纯铝、1/3阴极铜，升温熔化，同时加强机械搅拌作用，使得合金充分熔解。在出炉前加入工业纯铅及工业纯锌，并充分搅拌。调整金属液温度至1190℃，将金属液倒入包中，包底通入氮气，氮气的吹入量为22L/100kg熔体，进行精炼除气。随后加入聚渣剂，扒渣，浇铸温度控制在1090℃，将铁模在140℃环境中预热，再将经中频感应炉熔炼的金属液浇铸入铁模中，铸成Ф60mm的铸锭，获得一次铸锭。将成分检测合格的一次锭车掉表面氧化物，去除头尾缺陷部分，置于真空感应炉中进行第二次熔炼，采用真空感应熔炼炉制备二次锭，随炉装入一次锭，抽真空进行熔化，真空度控制在8Pa。将金属液过热至1190℃，使得合金元素充分混匀，随后精炼28min，调整金属液温度至1090℃，准备浇铸，然后将经真空感应炉熔炼的一次锭浇注于水冷铜模中，铸成Ф100mm的铸锭，即获得二次锭。

铸锭检验：将制得的二次锭去除头尾缺陷，车掉铸锭表面缺陷，并分别在铸锭头、中、尾分别取样，检测铸锭成分控制及偏析情况；

均匀化退火：将检测符合设计成分要求及通过偏析检验的高锰铝青铜合金铸锭进行均匀化退火，具体退火方法为：高锰铝青铜合金铸锭放入炉中，控制退火温度为940℃，保温时间为5h，随炉冷却，待温度降至200℃后出炉；

均匀化变形加工：将处理后的铸锭进行均匀化变形加工，得到符合要求尺寸的高锰铝青铜棒材，均匀化变形加工的具体方法为：将铸锭加热至830℃开坯锻造，采用750kg自由锻进行多次墩拔，终锻温度控制在700℃，最终获得Ф49mm的棒料；

再结晶退火：将制得的高锰铝青铜棒材进行再结晶退火，控制退火温度为420℃，保温时间为2h，空气自然冷却；；

加工屑状样：采用车床加工去除经处理的高锰铝青铜棒表面氧化皮，然后进行车屑，并对铜屑进行粉碎、过筛、清洗、晾干、装瓶等工序，最终得到0.5mm×1.8mm的屑状高锰铝青铜标准物质；

加工块状样：采用车床加工经处理的高锰铝青铜棒至Ф38mm×40mm，得到块状高锰铝青铜标准物质。

均匀性检验：标准物质的均匀性是其最关键指标之一，因此，对实施例1-6制备的高锰铝青铜标准物质进行均匀性检验。根据GB/T15000《标准样品工作导则》和YS/T409《标准样品技术规范》规定，随机抽样采用单因素方差分析法(F法)进行均匀性检验。

单因素方差分析法是在同一炉号中，随机抽取m个试样，各分析n次(一般m＞15，n＝3)，即分成m个数据组，每组数据n个，先求出组内部方差S_e ²和组间方差S_A ²，再计算统计量F值，与统计量F的临界值F₀作比较并作判断：若F＜F₀，则试样为均匀，否则试样为不均匀。F₀是与组间自由度m-1、组内自由度m(n-1)，及显著性水平α有关的常数。计算公式如下：

$Q_e=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{(x_{\mathrm{ij}}-{\stackrel{\‾}{x}}_i)}^2$ …………………………………组内差方和

$Q_A=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{({\stackrel{\‾}{x}}_i-\stackrel{=}{x})}^2$ …………………………………...组间差方和

f_e＝m(n-1)………………………………………组内自由度

f_A＝m-1……………………..………………….组间自由度

$S_e^2=Q_e/f_e$ ………………………………………...组内方差

$S_A^2=Q_A/f_A$ …………………………….……………组间方差

$F=S_A^2/S_e^2$ ………………………………….……..统计量F

式中为x_ij第i组第j次的分析数据，为第i组数据的平均值，为整个数据的总平均值。

随机各抽取20块标准物质QCuMn_13/14-1～QCuMn_13/14-6，每块测试3次，根据上式计算出F值(详见表3)，与临界值F₀进行比较，均小于临界值F₀，表明实施例制备的标准物质均匀性良好。

表3实施例高锰铝青铜标准物质均匀性

定值分析：对原始定值数据采用格拉布斯检验准则进行检验剔除可疑值，然后考察数据分布的正态性，检验结果均符合正态或似正态分布，全部选用，再用科克伦法检查各组数据是否等精度，经检查无异常数据组，然后根据GB/T15000.3-2008，确定标准值和不确定度。

工作曲线检查：为了检验本套标准物质的适用情况，随机抽取一套标准物质，用ARL4460型光电光谱仪选择最佳条件进行激发采集其光强，用标准值与光强绘制工作曲线。工作曲线的啮合系数均在0.99以上(详见表4)，完全能满足光谱分析需要。

表4本发明实施例制备的标准物质的工作曲线啮合系数

元素	Al	Mn	Ni	Fe	Zn	Pb	Si	C
									高锰铝青铜	0.996	0.991	0.995	0.994	0.993	0.997	0.996	0.995

Claims (8)

1.一种高锰铝青铜标准物质，其特征在于，各主要元素含量范围为：Al：5.00wt％～11.00wt％；Mn：10.00wt％～18.00wt％；Fe：2.00wt％～5.00wt％；Ni：1.50wt％～3.00wt％；Zn：0.10wt％～0.60wt％；Si：0.01wt％～0.18wt％；Pb：0.005wt％～0.030wt％；C：0.01wt％～0.12wt％，其余为Cu及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百。

2.根据权利要求1所述的高锰铝青铜标准物质，其特征在于，由如下6种标准物质组成：

(1)QCuMn_13/14-1，各组分的重量百分比为：Al：11.00±1.10wt％，Mn：10.00±1.00wt％，Fe：5.00±0.50wt％，Ni：3.00±0.30wt％，Zn：0.10±0.02wt％，Si：0.010±0.002wt％，Pb：0.005±0.001wt％，C：0.010±0.002wt％，其余为Cu及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百；

(2)QCuMn_13/14-2，各组分的重量百分比为：Al：9.50±0.95wt％，Mn：11.00±1.10wt％，Fe：4.30±0.43wt％，Ni：2.70±0.27wt％，Zn：0.20±0.04wt％，Si：0.050±0.004wt％，Pb：0.010±0.002wt％，C：0.030±0.006wt％，其余为Cu及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百；

(3)QCuMn_13/14-3，各组分的重量百分比为：Al：8.30±0.83wt％，Mn：13.20±1.32wt％，Fe：3.50±0.35wt％，Ni：2.40±0.24wt％，Zn：0.30±0.06wt％，Si：0.080±0.016wt％，Pb：0.015±0.003wt％，C：0.050±0.010wt％，其余为Cu及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百；

(4)QCuMn_13/14-4，各组分的重量百分比为：Al：7.80±0.78wt％，Mn：14.20±1.42wt％，Fe：3.00±0.30wt％，Ni：2.10±0.21wt％，Zn：0.40±0.08wt％，Si：0.10±0.02wt％，Pb：0.02±0.004wt％，C：0.070±0.014wt％，其余为Cu及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百；

(5)QCuMn_13/14-5，各组分的重量百分比为：Al：6.50±0.65wt％，Mn：16.50±1.65wt％，Fe：2.50±0.25wt％，Ni：1.80±0.18wt％，Zn：0.50±0.10wt％，Si：0.15±0.03wt％，Pb：0.025±0.005wt％，C：0.10±0.02wt％，其余为Cu及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百；

(6)QCuMn_13/14-6，各组分的重量百分比为：Al：5.00±0.50wt％，Mn：18.00±1.80wt％，Fe：2.00±0.20wt％，Ni：1.50±0.15wt％，Zn：0.60±0.12wt％，Si：0.18±0.036wt％，Pb：0.03±0.006wt％，C：0.12±0.024wt％，其余为Cu及其它杂质元素，各组分的重量百分比之和为百分之百。

3.根据权利要求1或2所述的高锰铝青铜标准物质的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、

配料：选取阴极铜、高纯铝、高纯铁、电解镍、CuSi₁₅中间合金、CuMn₃₅中间合金、工业纯锌、工业纯铅、增碳剂作为原料，按高锰铝青铜标准物质各元素含量要求以及结合各合金元素的吸收率进行配料计算，并分别称取上述原料；

步骤2、

熔炼和铸造：将经步骤1称量好的原料装入中频感应炉内进行第一次熔炼，获得一次锭；将成分检测合格的一次锭车掉表面氧化物，去除头尾缺陷部分，置于真空感应炉中进行第二次熔炼，浇铸成高锰铝青铜铸锭，获得二次锭；

步骤3、

铸锭检验：将经步骤2制得的二次锭去除头尾缺陷，车掉铸锭表面缺陷，并分别在铸锭头、中、尾分别取样，检测铸锭成分控制及偏析情况；

步骤4、

均匀化退火：将经步骤3检测符合设计成分要求及通过偏析检验的高锰铝青铜合金铸锭进行均匀化退火；

步骤5、

均匀化变形加工：将经步骤5处理后的铸锭进行均匀化变形加工，得到符合要求尺寸的高锰铝青铜棒材；

步骤6、

再结晶退火：将经步骤5制得的高锰铝青铜棒材进行再结晶退火；

步骤7、

加工屑状样：采用车床加工去除经步骤6处理的高锰铝青铜棒表面氧化皮，然后进行车屑，并对铜屑进行粉碎、过筛、清洗、晾干、装瓶等工序，最终得到0.5mm×1～2mm的屑状高锰铝青铜标准物质；

步骤8、

加工块状样：采用车床加工经步骤6处理的高锰铝青铜棒至Ф38mm×40mm，得到块状高锰铝青铜标准物质。

4.根据权利要求3所述的高锰铝青铜准物质的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，第一次熔炼的具体方法为：先随炉依次加入2/3阴极铜、CuMn₃₅中间合金、高纯铁、电解镍、CuSi₁₅中间合金及覆盖剂，升温，并过热至1200℃～1250℃，使得随炉料全部熔化；随后依次加入增碳剂、高纯铝、1/3阴极铜，升温熔化，同时加强机械搅拌作用，使得合金充分熔解；在出炉前加入工业纯铅及工业纯锌，并充分搅拌，调整金属液温度至1150℃～1200℃，将金属液倒入包中，包底通入氮气，进行精炼除气；随后加入聚渣剂，扒渣，浇铸温度控制在1050℃～1100℃；获得一次铸锭的具体方法为：将铁模在100℃～150℃环境中预热，再将经中频感应炉熔炼的金属液浇铸入铁模中，铸成Ф60mm的铸锭，获得一次铸锭；第二次熔炼的具体方法为：采用真空感应熔炼炉制备二次锭，随炉装入一次锭，抽真空进行熔化，真空度控制在1～10Pa；将金属液过热至1150℃～1200℃，使得合金元素充分混匀，随后精炼20～30min，调整金属液温度至1050℃～1100℃，准备浇铸；获得二次铸锭的具体方法为：将经真空感应炉熔炼的一次锭浇注于水冷铜模中，铸成Ф100mm的铸锭，获得二次铸锭。

5.根据权利要求4所述的高锰铝青铜准物质的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，氮气的吹入量为18～22L/100kg熔体，氮气压强为0.5～0.8MPa。

6.根据权利要求3所述的高锰铝青铜准物质的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，具体退火方法为：高锰铝青铜合金铸锭放入炉中，控制退火温度为900℃～950℃，保温时间为5h，随炉冷却，待温度降至200℃后出炉。

7.根据权利要求3所述的高锰铝青铜准物质的制备方法，其特征在于，所述步骤5中，均匀化变形加工的具体方法为：将铸锭加热至830℃开坯锻造，采用750kg自由锻进行多次墩拔，终锻温度控制在700℃，最终获得Ф45～50mm的棒料。

8.根据权利要求3所述的高锰铝青铜准物质的制备方法，其特征在于，所述步骤6中，具体再结晶退火方法为：经过锻造后的高锰铝青铜合金棒料置于退火炉中，控制退火温度为420℃～450℃，保温时间为2h，空气自然冷却。