CN113740323A - 一种测定镍基钎料中多元素含量的方法 - Google Patents

一种测定镍基钎料中多元素含量的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113740323A
CN113740323A CN202111006649.0A CN202111006649A CN113740323A CN 113740323 A CN113740323 A CN 113740323A CN 202111006649 A CN202111006649 A CN 202111006649A CN 113740323 A CN113740323 A CN 113740323A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nickel
sample
filler metal
brazing filler
solution
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.)
Pending
Application number
CN202111006649.0A
Other languages
English (en)
Inventor
陈忠颖
陶美娟
黄莘华
李峰
李思瑾
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.)
Shanghai Customs Industrial Products And Raw Material Testing Technology Center
Shanghai Institute of Materials
Original Assignee
Shanghai Customs Industrial Products And Raw Material Testing Technology Center
Shanghai Institute of Materials
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 Shanghai Customs Industrial Products And Raw Material Testing Technology Center, Shanghai Institute of Materials filed Critical Shanghai Customs Industrial Products And Raw Material Testing Technology Center
Priority to CN202111006649.0A priority Critical patent/CN113740323A/zh
Publication of CN113740323A publication Critical patent/CN113740323A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/71—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited
    • G01N21/73—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited using plasma burners or torches
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N2021/0106—General arrangement of respective parts
    • G01N2021/0112—Apparatus in one mechanical, optical or electronic block

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

本发明涉及一种测定镍基钎料中多元素含量的方法，镍基钎料中含有钴、硼、铁、钨、铜、钼、铌和磷，方法具体为：(1)取镍基钎料样品制成屑样；(2)称取屑样分别制备用于测定除磷以外的其他待测元素的含量的一号试样溶液以及用于测定磷元素的含量的二号试样溶液；(3)制备校准溶液；(4)采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪作为测定仪器，分别取的校准溶液对测定仪器进行标准化，之后再用标准化的测定仪器分别测定一号试样溶液和二号试样溶液中各待测元素的浓度，采用式(Ⅰ)计算各待测元素的百分比含量。与现有技术相比，本发明克服了镍基钎料中主量元素镍、铬及合金元素钨、钼等多种元素的干扰，提高了测量的准确度，消解速度快。

Description

一种测定镍基钎料中多元素含量的方法
技术领域
本发明属于合金元素分析技术，尤其是涉及一种测定镍基钎料中多元素含量的方法。
背景技术
镍基高温合金由于其具有优秀的性能，在各个领域被广泛应用。钎焊是镍基高温合金制造工艺中最常用的连接工艺，而镍基钎料作为焊接材料，其化学成分和镍基高温合金母材相近，可以在接头钎缝处形成Ni/Cr固溶基体。使用镍基钎料可制备出具有高强度、耐腐蚀、耐高温等优异性能的钎焊接头。目前广泛使用的镍基钎料有Ni-Cr-Si-B，Ni-Cr-B，Ni-Cr-W-B，Ni-Cr-Si系钎料。
镍基钎料中加入硼可降低钎料的熔点，改善钎料的浸润性和流动性，但过量的硼会引起溶蚀、晶界脆化等现象。镍基钎料中加入磷可降低钎料的熔点，有效提高钎料的润湿性，但过多的磷会形成脆性化合物。铁在镍基钎料中可起固溶强化的作用，提高钎料的高温强度。钨可减少硼对镍基高温合金母材的晶间渗入，提高钎料的高温强度。
由于镍基钎料中的各元素组成对钎焊接头的焊接质量影响很大，因此，对于镍基钎料中元素含量的检测非常重要。但目前没有镍基钎料相关的检测标准。
专利CN100457366C公开了一种镍金钎料的分析方法：首先用王水溶解镍金钎料试样，然后把基底金还原出来，其后再分析其它元素成分含量，具体为：在镍金钎料试样溶解后，向溶液中加入氢氟酸使其中的硅挥发掉，以便消除试样中硅的干扰，方便地进行其后的待测各种合金元素的测量；所述把基底金还原出来的过程是：用亚硫酸钠作还原剂使金从溶液中还原，并测得金的含量。
专利CN104568943A公开了一种测定铜镍锰钎料中的铜含量的方法，采用硝酸5～10mL、盐酸5～10mL、氢氟酸0～10滴处理铜镍锰钎料；通过采用经典化学法-硫代硫酸钠碘量法测定铜镍锰钎料中的铜，由于铜镍锰钎料没有主量元素相匹配的标准物质，故通过做共存元素干扰试验，确定共存元素对铜含量测定的干扰情况；选取不含钴元素或钴含量不大于0.05％的镍铜合金标准物质作对照，提高了分析测量的准确度。
这两篇专利中公开的分析方法能够检测得到的元素种类很少，不足以满足日常镍基钎料的元素检测要求。
专利CN104568943A公开的一种测定铜镍锰钎料中的铜含量的方法中采用碘量法测定，检测周期长，方法繁琐。本申请能够测定的元素基本满足镍基钎料质量控制的要求。本申请使用等离子体发射光谱法，具有多元素同时测定，灵敏度高，线性范围宽等优点，能够更高效地得到准确结果。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种测定镍基钎料中多元素含量的方法，克服了镍基钎料中主量元素镍、铬及合金元素钨、钼等多种元素的干扰，提高了测量的准确度，消解速度快。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种测定镍基钎料中多元素含量的方法，所述镍基钎料中含有钴元素、硼元素、铁元素、钨元素、铜元素、钼元素、铌元素和磷元素，所述方法具体为：
(1)取镍基钎料样品制成屑样，此为取样和制样步骤；
(2)称取步骤(1)得到的屑样分别制备一号试样溶液和二号试样溶液，所述一号试样溶液用于测定除磷以外的其他待测元素的含量，所述二号试样溶液用于测定磷元素的含量，其中，一号试样溶液的份数根据待测元素的种类个数而定，由于一号试样溶液使用硫酸、磷酸，与磷的测定冲突，因此磷使用二号试样溶液进行测定；
(3)制备具有阶梯浓度的各待测元素的校准溶液；
(4)采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪作为测定仪器，分别取步骤(3)得到的校准溶液对测定仪器进行标准化，之后再用标准化的测定仪器分别测定一号试样溶液和二号试样溶液中各待测元素的浓度，采用式(Ⅰ)计算各待测元素的百分比含量：
Figure BDA0003237455820000031
式中：
WM——被测元素的含量，单位：％；
ρM——试样溶液中待测元素的浓度，单位：μg/mL；
ρ0——含基体的空白溶液中待测元素的浓度，单位：μg/mL，该基体即指镍基钎料；
V——试样溶液的体积，单位：mL；
m——屑样的质量，单位：g。
本方法在使用时，根据要测定的元素的具体情况，而选择制备相应的试样溶液和校准溶液，即若要测定除磷以外的其他待测元素的含量，则只需制备一号试样溶液以及与一号试样溶液相适配的一号校准溶液，若要测定磷元素的含量，则只需制备二号试样溶液以及二号试样溶液相适配的二号校准溶液，若同时要测定除磷以外的其他待测元素的含量和磷元素的测定，则需制备一号试样溶液、一号校准溶液、二号试样溶液和二号校准溶液。
步骤(1)中，取样时去除镍基钎料样品上的氧化层，并在取样时不能带入污染物。
步骤(1)中，屑样的形状为钻屑或薄片，也可以是其他形状，屑样的颗粒大小均匀。
步骤(2)中，取屑样置于瓶中，依次加入硝酸、盐酸、磷酸、硫酸和硝酸，后稀释定容，得到一号试样溶液，每次加酸后均先加热后冷却，具体为：将称取的屑样置于150mL石英锥形瓶中，加入10mL硝酸，低温加热片刻，从加热炉上取下，加入5mL盐酸，继续加热至完全溶解，取下，冷却至室温，加入3mL磷酸、1.5mL硫酸，继续加热蒸发至冒烟。高碳、高铬、高钼试样在冒烟时沿瓶壁滴加硝酸，至碳化物全部破坏为止，取下，冷却至室温，转移至100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。
步骤(2)中，取屑样置于瓶中，依次加入硝酸和盐酸并加热，后稀释定容，得到二号试样溶液，每次加酸后均先加热后冷却，具体为：将称取的屑样置于150mL锥形瓶中，加入10mL硝酸，低温加热片刻，取下，加入5mL盐酸，继续加热至完全溶解，取下，冷却至室温，转移至100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。
硝酸的质量浓度为1.35～1.5g/mL，优选为1.42g/mL，盐酸的质量浓度为1.1～1.3g/mL，优选为1.19g/mL，磷酸的质量浓度为1.6～1.7g/mL，优选为1.69g/mL，硫酸的质量浓度为1.75～1.8g/mL，优选为1.84g/mL，均为分析纯，且都为浓酸。
步骤(3)中，根据GB/T10859-2008《镍基钎料》确定本发明的方法能够测定的元素含量范围，从而调节得到标准曲线时采用的标准溶液的浓度上下限。
步骤(3)中，所述待测元素校准溶液包括和一号试样溶液相适配的一号校准溶液以及和二号试样溶液相适配的二号校准溶液，
所述一号校准溶液的具体制备过程为：先采用如步骤(2)中所示的制备一号试样溶液的步骤进行制备，其中，屑样替换成高纯镍，再分别加入不同体积各待测元素的单元素标准溶液，得到校准曲线，所述各待测元素的单元素标准溶液采用标准物质配制得到或采用化学成分接近的标准物质配制得到，操作方法一一对应，可减少变量，增加准确度，同时也需要加热和冷却；
所述二号校准溶液的具体制备过程为：先采用如步骤(2)中所示的制备一号试样溶液的步骤进行制备，其中，屑样替换成高纯镍，再分别加入不同体积各待测元素的单元素标准溶液，得到校准曲线，所述各待测元素的单元素标准溶液采用标准物质配制得到或采用化学成分接近的标准物质配制得到，操作方法一一对应，可减少变量，增加准确度，同时也需要加热和冷却。
所述高纯镍的质量分数大于99.98％。
各元素的标准溶液为有证标准物质配制，质量浓度为1mg/mL。
当待测元素为钴时，一号校准溶液中，标准物质的阶梯浓度依次为0mg/100mL、0.20mg/100mL、0.50mg/100mL、1.00mg/100mL、1.50mg/100mL和2.00mg/100mL，镍的质量浓度为0.16g/100mL；
当待测元素为硼时，一号校准溶液中，标准物质的阶梯浓度依次为0mg/100mL、2.00mg/100mL、4.00mg/100mL、6.00mg/100mL、8.00mg/100mL和10.00mg/100mL，镍的质量浓度为0.16g/100mL；
当待测元素为铁时，一号校准溶液中，标准物质的阶梯浓度依次为0mg/100mL、2.00mg/100mL、4.00mg/100mL、6.00mg/100mL、8.00mg/100mL和10.00mg/100mL，镍的质量浓度为0.16g/100mL；
当待测元素为铜时，一号校准溶液中，标准物质的阶梯浓度依次为0mg/100mL、2.00mg/100mL、4.00mg/100mL、6.00mg/100mL、8.00mg/100mL和10.00mg/100mL，镍的质量浓度为0.16g/100mL；
当待测元素为钼时，一号校准溶液中，标准物质的阶梯浓度依次为0mg/100mL、1.00mg/100mL、2.00mg/100mL、4.00mg/100mL、5.00mg/100mL和6.00mg/100mL，镍的质量浓度为0.16g/100mL；
当待测元素为铌时，一号校准溶液中，标准物质的阶梯浓度依次为0mg/100mL、1.00mg/100mL、2.00mg/100mL、4.00mg/100mL、5.00mg/100mL和6.00mg/100mL，镍的质量浓度为0.16g/100mL；
当待测元素为钨时，一号校准溶液中，标准物质的阶梯浓度依次为0mg/100mL、5.00mg/100mL、10.00mg/100mL、20.00mg/100mL、30.00mg/100mL和36.00mg/100mL镍的质量浓度为0.16g/100mL；
当待测元素为磷时，二号校准溶液中，标准物质的阶梯浓度依次为0mg/100mL、5.00mg/100mL、10.00mg/100mL、15.00mg/100mL、20.00mg/100mL和25.00mg/100mL，镍的质量浓度为0.16g/100mL。
步骤(4)中，测定仪器的工作条件：
等离子体射频功率：1150w；等离子气流量：15L/min；辅助气流量：0.5L/min；雾化气流量：0.7L/min；蠕动泵转速：70rate/min；观测高度：12.0mm；
测定仪器的元素分析线：钴238.892nm、硼249.678nm、铁238.204nm、钨207.911nm、铜217.894nm、钼202.030nm、Nb309.418nm、磷178.284nm。电感耦合等离子体发射光谱法具有多元素同时测定、线性动态范围宽、检出限低等特点。
所述镍基钎料中，各元素的质量分数：钴0.004～1.0％；硼0.01～5.0％；铁0.004～5.0％；钨0.02～18.0％；铜0.05～5.0％；钼0.005～3.0％；铌0.01～3.0％；磷0.03～12.0％。
本发明采用磷元素和其他元素分开测定的方法，磷元素测定使用盐酸硝酸消解体系，其他元素的消解通过冒硫磷酸烟时加入硝酸的方法，破坏碳化物释放待测元素；通过进行干扰试验，进行分析谱线筛选，克服了镍基钎料中主量元素镍、铬及合金元素钨、钼等多种元素的干扰，提高了测量的准确度；消解速度快。
与现有技术相比，本发明的优点是：
1)本发明给出推荐的分析谱线，消除了共存元素对待测元素的干扰，提高测定的准确度。
2)本发明的方法消解速度快，消解时间从5小时(先加盐酸再加硝酸)缩短为约1小时。
3)本发明的测定方法快速简便、准确度高，节约了大量的人力物力。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明，但绝不是对本发明的限制。
本发明中使用的测定仪器：电感耦合等离子体原子发射光谱仪(美国ThermoFisher iCAP6300)，工作条件：等离子体射频功率：1150w；等离子气流量：15L/min；辅助气流量：0.5L/min；雾化气流量：0.7L/min；蠕动泵转速：70rate/min；观测高度：12.0mm；测定仪器的元素分析线：钴238.892nm、硼249.678nm、铁238.204nm、钨207.911nm、铜217.894nm、钼202.030nm、Nb309.418nm、磷178.284nm。
本发明在测定过程中所使用的试剂如下：硝酸，质量浓度ρ为1.42g/mL，分析纯；盐酸，质量浓度ρ为1.19g/mL，分析纯；磷酸，质量浓度ρ为1.69g/mL，分析纯；硫酸，质量浓度ρ为1.84g/mL，分析纯；各待测元素的标准溶液，有证标准物质，质量浓度为1000mg/L；高纯镍，质量分数大于99.98％。各试剂如无特别说明，均为市售产品。
一种测定镍基钎料中多元素含量的方法，所述镍基钎料中含有钴元素、硼元素、铁元素、钨元素、铜元素、钼元素、铌元素和磷元素，各元素的质量分数分别为：钴0.004～1.0％；硼0.01～5.0％；铁0.004～5.0％；钨0.02～18.0％；铜0.05～5.0％；钼0.005～3.0％；铌0.01～3.0％；磷0.03～12.0％，所述方法具体为：
(1)取镍基钎料样品制成屑样，取样时去除镍基钎料样品上的氧化层，去除方法采用现有常用的方法即可；
(2)称取步骤(1)得到的屑样分别制备多个一号试样溶液和二号试样溶液，所述一号试样溶液用于测定除磷以外的其他待测元素的含量，所述二号试样溶液用于测定磷元素的含量，取屑样置于瓶中，依次加入硝酸、盐酸、磷酸、硫酸和硝酸，后稀释定容，得到一号试样溶液，每次加酸后均先加热后冷却，或者取屑样置于瓶中，依次加入硝酸和盐酸并加热，后稀释定容，得到二号试样溶液，每次加酸后均先加热后冷却，这两种方法根据要测定的元素种类进行选择；
(3)制备具有阶梯浓度的各待测元素的校准溶液，所述待测元素校准溶液包括和一号试样溶液相适配的一号校准溶液以及和二号试样溶液相适配的二号校准溶液，所述一号校准溶液的具体制备过程为：先采用如步骤(2)中所示的制备一号试样溶液的步骤进行制备，其中，屑样替换成高纯镍，再分别加入不同体积各待测元素的单元素标准溶液，得到校准曲线；所述二号校准溶液的具体制备过程为：先采用如步骤(2)中所示的制备一号试样溶液的步骤进行制备，其中，屑样替换成高纯镍，再分别加入不同体积各待测元素的单元素标准溶液，得到校准曲线；并且在制备校准溶液前，先根据GB/T10859-2008《镍基钎料》确定本发明的方法能够测定的元素含量范围，从而调节得到标准曲线时采用的标准溶液的浓度上下限；
(4)采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪作为测定仪器，分别取步骤(3)得到的校准溶液对测定仪器进行标准化，之后再用标准化的测定仪器分别测定一号试样溶液和二号试样溶液中各待测元素的浓度，采用式(Ⅰ)计算各待测元素的百分比含量：
Figure BDA0003237455820000071
式中：
WM——被测元素的含量，单位：％；
ρM——试样溶液中待测元素的浓度，单位：μg/mL；
ρ0——含基体的空白溶液中待测元素的浓度，单位：μg/mL；
V——试样溶液的体积，单位：mL；
m——屑样的质量，单位：g。
方法检出限：
根据标准中方法配制混合标准系列溶液，在仪器处于正常工作状态下，吸喷系列配制的标准溶液制作工作曲线，连续11次测量空白溶液，以11次空白值标准偏差3倍对应的浓度为检出限：
Figure BDA0003237455820000081
式中：s——标准偏差；
xi——单次测量值；
Figure BDA0003237455820000082
——测量平均值；
n——测量次数，n＝11。
具体如表1所示：
表1各待测元素对应的方法检测限
元素 波长(nm) 检出限(mg/L)
Co 238.892 0.013
B 249.678 0.032
Fe 238.204 0.017
W 207.911 0.032
Cu 217.894 0.22
Mo 202.030 0.005
Nb 309.418 0.018
P 178.284 0.20
元素检出限：
DL＝3s/b
式中：DL——元素检出限，mg/L；
s——标准偏差；
b——工作曲线斜率。
准确度试验：
使用标准物质验证方法准确度，具体结果见表2。
表2准确度
Figure BDA0003237455820000091
实测值与标准值的差值小于2倍标准偏差。
回收率：对于无法获取相似基体标准物质的待测元素，使用回收率实验验证其准确性。在仪器正常工作状态下，对待测试液中元素进行分析检测，后对其进行加标回收试验，按相同的分析步骤分析，加标的一份所得的结果减去未加标一份所得的结果，其差值同加入标准物质的理论值之比即为样品加标回收率，结果如下表3所示。
表3回收率
B P
加入量，％ 0.500 1.00
实测值，％ 0.504 1.08
回收率，％ 101 108
回收率在90～110％以内。
方法比对：对于高含量磷的检测使用等离子体发射光谱法与分光光度法进行方法比对，比对数据见下表4。
表4方法比对
P
本发明，％ 7.99
分光光度法，％ 8.02
实施例1
一种测定镍基钎料中多元素含量的方法，取BNi82CrSiBFe镍基钎料作为镍基钎料的样品，测定该镍基钎料中钴、硼、铁这三种元素的含量，采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪作为测定仪器，测定仪器的工作条件：等离子体射频功率：1150w；等离子气流量：15L/min；辅助气流量：0.5L/min；雾化气流量：0.7L/min；蠕动泵转速：70rate/min；观测高度：12.0mm；元素分析线：钴238.892nm、硼249.678nm、铁238.204nm。方法具体如下：
(1)、在测定过程中所使用的试剂如下：
(1.1)、硝酸，质量浓度ρ为1.42g/mL；分析纯；
(1.2)、盐酸，质量浓度ρ为1.19g/mL；分析纯；
(1.3)、磷酸，质量浓度ρ为1.69g/mL；分析纯；
(1.4)、硫酸，质量浓度ρ为1.84g/mL；分析纯；
(1.5)、单元素标准溶液，有证标准物质，质量浓度为1000mg/L。
(1.6)、高纯镍，质量分数大于99.98％。
(2)、取样和制样：将镍基钎料样品制备成各种形状的屑样，可以是钻屑、薄片。取样去除氧化层，且不能带入污染物，屑样颗粒大小均匀。
(3)、分析步骤：
(3.1)、称取试样：称取0.2g待测的屑样作为待测试样，精确至0.0001g。
(3.2)、制备试样溶液：将步骤(3.1)的待测试样置于150mL石英锥形瓶中，加入10mL硝酸，低温加热片刻，取下，加入5mL盐酸，继续加热至完全溶解，取下，冷却至室温，加入3mL磷酸、1.5mL硫酸，继续加热蒸发至冒硫磷酸烟。高碳、高铬、高钼试样在冒烟时沿瓶壁滴加硝酸(1.1)，至碳化物全部破坏为止，取下，冷却至室温，转移至100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。
(3.3)、制备校准溶液：称取0.1600g高纯镍(1.6)6份，分别于6个150烧杯中，按(3.2)步骤(与试样溶解方法相同)将其溶解，冷却至室温，将溶液转移至100mL容量瓶中，按表5加入待测元素的标准溶液。
表5实施例1中采用的标准溶液
Figure BDA0003237455820000111
(3.4)、测量试样溶液中钴、硼、铁的浓度：按电感耦合等离子体发射原子光谱仪选定的工作条件，采用校准溶液绘制校准曲线，然后测量试样溶液中钴、硼、铁；
(4)、计算测量结果，得到钴、硼、铁的含量，钴为0.004％、硼为2.97％、铁为3.16％。
实施例2
一种测定镍基钎料中多元素含量的方法，取BNi78CrSiBCuMoNb镍基钎料作为镍基钎料的样品，测定该镍基钎料中钴、硼、铁、铜、钼、铌这六种元素的含量，采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪作为测定仪器，测定仪器的工作条件：仪器的工作条件：等离子体射频功率：1150w；等离子气流量：15L/min；辅助气流量：0.5L/min；雾化气流量：0.7L/min；蠕动泵转速：70rate/min；观测高度：12.0mm；元素分析线：钴238.892nm、硼249.678nm、铁238.204nm、铜217.894nm、钼202.030nm、铌309.418nm。
(1)、在测定过程中所使用的试剂如下：
(1.1)、硝酸，质量浓度ρ为1.42g/mL；分析纯；
(1.2)、盐酸，质量浓度ρ为1.19g/mL；分析纯；
(1.3)、磷酸，质量浓度ρ为1.69g/mL；分析纯；
(1.4)、硫酸，质量浓度ρ为1.84g/mL；分析纯；
(1.5)、单元素标准溶液，有证标准物质，质量浓度为1000mg/L。
(1.6)、高纯镍，质量分数大于99.98％。
(2)、取样和制样：将镍基钎料样品制备成各种形状的屑样，可以是钻屑、薄片。取样去除氧化层，且不能带入污染物，屑样颗粒大小均匀。
(3)、分析步骤：
(3.1)、称取试样：称取0.2g待测的屑样作为待测试样，精确至0.0001g。
(3.2)、制备试样溶液：将步骤(3.1)的待测试样置于150mL石英锥形瓶中，加入10mL硝酸，低温加热片刻，取下，加入5mL盐酸，继续加热至完全溶解，取下，冷却至室温，加入3mL磷酸、1.5mL硫酸，继续加热蒸发至冒硫磷酸烟。高碳、高铬、高钼试样在冒烟时沿瓶壁滴加硝酸，至碳化物全部破坏为止，取下，冷却至室温，转移至100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。
(3.3)、制备校准溶液：称取0.1600g高纯镍(1.6)6份，分别于6个150烧杯中，按(3.2)步骤(与试样溶解方法相同)将其溶解，冷却至室温，将溶液转移至100mL容量瓶中，按表6加入待测元素的标准溶液。
表6实施例2中采用的标准溶液
Figure BDA0003237455820000121
(3.4)、测量试样溶液中钴、硼、铁、铜、钼、铌的浓度：按电感耦合等离子体发射原子光谱仪选定的工作条件，采用校准溶液对仪器进行标准化，然后测量试样溶液中钴、硼、铁、铜、钼、铌的含量；
(4)、计算测量结果，得得到钴、硼、铁、铜、钼、铌的含量，钴为0.004％，硼为3.02％，铁为0.010％，铜为2.21％，钼为1.69％，铌为1.89％。
实施例3
一种测定镍基钎料中多元素含量的方法，取BNi76CrP镍基钎料作为镍基钎料的样品，测定该镍基钎料中磷元素的含量，采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪作为测定仪器，测定仪器的工作条件：仪器的工作条件：等离子体射频功率：1150w；等离子气流量：15L/min；辅助气流量：0.5L/min；雾化气流量：0.7L/min；蠕动泵转速：70rate/min；观测高度：12.0mm；元素分析线：磷178.284nm。
(1)、在测定过程中所使用的试剂如下：
(1.1)、硝酸，质量浓度ρ为1.42g/mL；分析纯；
(1.2)、盐酸，质量浓度ρ为1.19g/mL；分析纯；
(1.3)、单元素标准溶液，有证标准物质，质量浓度为1000mg/L。
(1.6)、高纯镍，质量分数大于99.98％。
(2)、取样和制样：将镍基钎料样品制备成各种形状的屑样，可以是钻屑、薄片。取样去除氧化层，且不能带入污染物，屑样颗粒大小均匀。
(3)、分析步骤：
(3.1)、称取试样：称取0.2g待测的屑样作为待测试样，精确至0.0001g。
(3.2)、制备试样溶液：将步骤(3.1)的待测试样置于150mL锥形瓶中，加入10mL硝酸，低温加热片刻，取下，加入5mL盐酸，继续加热至完全溶解，取下，冷却至室温，转移至100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。
(3.3)、制备校准溶液：称取0.1600g高纯镍(1.6)6份，分别于6个150烧杯中，按(3.2)步骤(与试样溶解方法相同)将其溶解，冷却至室温，将溶液转移至100mL容量瓶中，按表7加入被测元素标准溶液。
表7实施例3中采用的标准溶液
Figure BDA0003237455820000131
(3.4)、测量试样溶液中磷的浓度：按电感耦合等离子体发射原子光谱仪选定的工作条件，采用校准溶液对仪器进行标准化，然后测量试样溶液中磷的含量；
(4)、计算测量结果，得到磷的含量，磷为9.98％。
实施例4
一种测定镍基钎料中多元素含量的方法，取BNi73WCrFeSiB镍基钎料作为镍基钎料的样品，测定该镍基钎料中钨元素的含量，采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪作为测定仪器，测定仪器的工作条件：仪器的工作条件：等离子体射频功率：1150w；等离子气流量：15L/min；辅助气流量：0.5L/min；雾化气流量：0.7L/min；蠕动泵转速：70rate/min；观测高度：12.0mm；元素分析线：钨207.911nm。
(1)、在测定过程中所使用的试剂如下：
(1.1)、硝酸，质量浓度ρ为1.42g/mL；分析纯；
(1.2)、盐酸，质量浓度ρ为1.19g/mL；分析纯；
(1.3)、单元素标准溶液，有证标准物质，质量浓度为1000mg/L。
(1.6)、高纯镍，质量分数大于99.98％。
(2)、取样和制样：将镍基钎料样品制备成各种形状的屑样，可以是钻屑、薄片。取样去除氧化层，且不能带入污染物，屑样颗粒大小均匀。
(3)、分析步骤：
(3.1)、称取试样：称取0.2g待测的屑样作为待测试样，精确至0.0001g。
(3.2)、制备试样溶液：将步骤(3.1)的待测试样置于150mL石英锥形瓶中，加入10mL硝酸，低温加热片刻，取下，加入5mL盐酸，继续加热至完全溶解，取下，冷却至室温，加入3mL磷酸、1.5mL硫酸，继续加热蒸发至冒硫磷酸烟。高碳、高铬、高钼试样在冒烟时沿瓶壁滴加硝酸，至碳化物全部破坏为止，取下，冷却至室温，转移至100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。
(3.3)、制备校准溶液：称取0.1600g高纯镍(1.6)6份，分别于6个150烧杯中，按(3.2)步骤(与试样溶解方法相同)将其溶解，冷却至室温，将溶液转移至100mL容量瓶中，按表8加入待测元素的标准溶液。
表8实施例4中采用的标准溶液
Figure BDA0003237455820000141
(3.4)、测量试样溶液中钨的浓度：按电感耦合等离子体发射原子光谱仪选定的工作条件，采用校准溶液对仪器进行标准化，然后测量试样溶液中钨的含量；
(4)、计算测量结果，得到钨的含量，钨为15.60％。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种测定镍基钎料中多元素含量的方法，其特征在于，所述镍基钎料中含有钴元素、硼元素、铁元素、钨元素、铜元素、钼元素、铌元素和磷元素，所述方法具体为：
(1)取镍基钎料样品制成屑样；
(2)称取步骤(1)得到的屑样分别制备一号试样溶液和二号试样溶液，所述一号试样溶液用于测定除磷以外的其他待测元素的含量，所述二号试样溶液用于测定磷元素的含量；
(3)制备具有阶梯浓度的各待测元素的校准溶液；
(4)采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪作为测定仪器，分别取步骤(3)得到的校准溶液对测定仪器进行标准化，之后再用标准化的测定仪器分别测定一号试样溶液和二号试样溶液中各待测元素的浓度，采用式(Ⅰ)计算各待测元素的百分比含量：
Figure FDA0003237455810000011
式中：
WM——被测元素的含量，单位：％；
ρM——试样溶液中待测元素的浓度，单位：μg/mL；
ρ0——含基体的空白溶液中待测元素的浓度，单位：μg/mL；
V——试样溶液的体积，单位：mL；
m——屑样的质量，单位：g。
2.根据权利要求1所述的一种测定镍基钎料中多元素含量的方法，其特征在于，步骤(1)中，取样时去除镍基钎料样品上的氧化层。
3.根据权利要求1所述的一种测定镍基钎料中多元素含量的方法，其特征在于，步骤(1)中，屑样的形状为钻屑或薄片。
4.根据权利要求1所述的一种测定镍基钎料中多元素含量的方法，其特征在于，步骤(2)中，取屑样置于瓶中，依次加入硝酸、盐酸、磷酸、硫酸和硝酸，后稀释定容，得到一号试样溶液，每次加酸后均先加热后冷却；
步骤(2)中，取屑样置于瓶中，依次加入硝酸和盐酸并加热，后稀释定容，得到二号试样溶液，每次加酸后均先加热后冷却。
5.根据权利要求4所述的一种测定镍基钎料中多元素含量的方法，其特征在于，硝酸的质量浓度为1.35～1.5g/mL，盐酸的质量浓度为1.1～1.3g/mL，磷酸的质量浓度为1.6～1.7g/mL，硫酸的质量浓度为1.75～1.8g/mL，均为分析纯。
6.根据权利要求1所述的一种测定镍基钎料中多元素含量的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述待测元素校准溶液包括和一号试样溶液相适配的一号校准溶液以及和二号试样溶液相适配的二号校准溶液，
所述一号校准溶液的具体制备过程为：先采用如步骤(2)中所示的制备一号试样溶液的步骤进行制备，其中，屑样替换成高纯镍，再分别加入不同体积各待测元素的单元素标准溶液，得到校准曲线；
所述二号校准溶液的具体制备过程为：先采用如步骤(2)中所示的制备一号试样溶液的步骤进行制备，其中，屑样替换成高纯镍，再分别加入不同体积各待测元素的单元素标准溶液，得到校准曲线。
7.根据权利要求6所述的一种测定镍基钎料中多元素含量的方法，其特征在于，所述高纯镍的质量分数大于99.98％。
8.根据权利要求6所述的一种测定镍基钎料中多元素含量的方法，其特征在于，当待测元素为钴时，一号校准溶液中，标准物质的阶梯浓度依次为0mg/100mL、0.20mg/100mL、0.50mg/100mL、1.00mg/100mL、1.50mg/100mL和2.00mg/100mL，镍的质量浓度为0.16g/100mL；
当待测元素为硼时，一号校准溶液中，标准物质的阶梯浓度依次为0mg/100mL、2.00mg/100mL、4.00mg/100mL、6.00mg/100mL、8.00mg/100mL和10.00mg/100mL，镍的质量浓度为0.16g/100mL；
当待测元素为铁时，一号校准溶液中，标准物质的阶梯浓度依次为0mg/100mL、2.00mg/100mL、4.00mg/100mL、6.00mg/100mL、8.00mg/100mL和10.00mg/100mL，镍的质量浓度为0.16g/100mL；
当待测元素为铜时，一号校准溶液中，标准物质的阶梯浓度依次为0mg/100mL、2.00mg/100mL、4.00mg/100mL、6.00mg/100mL、8.00mg/100mL和10.00mg/100mL，镍的质量浓度为0.16g/100mL；
当待测元素为钼时，一号校准溶液中，标准物质的阶梯浓度依次为0mg/100mL、1.00mg/100mL、2.00mg/100mL、4.00mg/100mL、5.00mg/100mL和6.00mg/100mL，镍的质量浓度为0.16g/100mL；
当待测元素为铌时，一号校准溶液中，标准物质的阶梯浓度依次为0mg/100mL、1.00mg/100mL、2.00mg/100mL、4.00mg/100mL、5.00mg/100mL和6.00mg/100mL，镍的质量浓度为0.16g/100mL；
当待测元素为钨时，一号校准溶液中，标准物质的阶梯浓度依次为0mg/100mL、5.00mg/100mL、10.00mg/100mL、20.00mg/100mL、30.00mg/100mL和36.00mg/100mL镍的质量浓度为0.16g/100mL；
当待测元素为磷时，二号校准溶液中，标准物质的阶梯浓度依次为0mg/100mL、5.00mg/100mL、10.00mg/100mL、15.00mg/100mL、20.00mg/100mL和25.00mg/100mL，镍的质量浓度为0.16g/100mL。
9.根据权利要求1所述的一种测定镍基钎料中多元素含量的方法，其特征在于，步骤(4)中，测定仪器的工作条件：
等离子体射频功率：1150w；等离子气流量：15L/min；辅助气流量：0.5L/min；雾化气流量：0.7L/min；蠕动泵转速：70rate/min；观测高度：12.0mm；
测定仪器的元素分析线：钴238.892nm、硼249.678nm、铁238.204nm、钨207.911nm、铜217.894nm、钼202.030nm、Nb309.418nm、磷178.284nm。
10.根据权利要求1所述的一种测定镍基钎料中多元素含量的方法，其特征在于，所述镍基钎料中，各元素的质量分数：钴0.004～1.0％；硼0.01～5.0％；铁0.004～5.0％；钨0.02～18.0％；铜0.05～5.0％；钼0.005～3.0％；铌0.01～3.0％；磷0.03～12.0％。
CN202111006649.0A 2021-08-30 2021-08-30 一种测定镍基钎料中多元素含量的方法 Pending CN113740323A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111006649.0A CN113740323A (zh) 2021-08-30 2021-08-30 一种测定镍基钎料中多元素含量的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111006649.0A CN113740323A (zh) 2021-08-30 2021-08-30 一种测定镍基钎料中多元素含量的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113740323A true CN113740323A (zh) 2021-12-03

Family

ID=78734013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111006649.0A Pending CN113740323A (zh) 2021-08-30 2021-08-30 一种测定镍基钎料中多元素含量的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113740323A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117589751A (zh) * 2024-01-19 2024-02-23 西安中钛华测检测技术有限公司 一种镍铬硼硅合金中硅含量的测定方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05157698A (ja) * 1991-12-06 1993-06-25 Meidensha Corp 鋼中のニッケルの定量分析方法
CN104034719A (zh) * 2014-04-03 2014-09-10 贵州黎阳航空动力有限公司 一种镍基高温合金中铪元素含量的icp-aes测量法
CN104034573A (zh) * 2014-05-29 2014-09-10 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种镍基合金的消解方法
CN105319202A (zh) * 2015-07-10 2016-02-10 贵州航天精工制造有限公司 微波消解icp法测定难溶镍基高温合金多元素含量的方法
CN110161016A (zh) * 2019-05-30 2019-08-23 中航金属材料理化检测科技有限公司 一种测定铁镍基高温合金中磷含量的方法
CN110376185A (zh) * 2019-07-09 2019-10-25 中航金属材料理化检测科技有限公司 一种基于icp-aes和iec光谱校正法测定镍基合金中磷含量的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05157698A (ja) * 1991-12-06 1993-06-25 Meidensha Corp 鋼中のニッケルの定量分析方法
CN104034719A (zh) * 2014-04-03 2014-09-10 贵州黎阳航空动力有限公司 一种镍基高温合金中铪元素含量的icp-aes测量法
CN104034573A (zh) * 2014-05-29 2014-09-10 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种镍基合金的消解方法
CN105319202A (zh) * 2015-07-10 2016-02-10 贵州航天精工制造有限公司 微波消解icp法测定难溶镍基高温合金多元素含量的方法
CN110161016A (zh) * 2019-05-30 2019-08-23 中航金属材料理化检测科技有限公司 一种测定铁镍基高温合金中磷含量的方法
CN110376185A (zh) * 2019-07-09 2019-10-25 中航金属材料理化检测科技有限公司 一种基于icp-aes和iec光谱校正法测定镍基合金中磷含量的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117589751A (zh) * 2024-01-19 2024-02-23 西安中钛华测检测技术有限公司 一种镍铬硼硅合金中硅含量的测定方法
CN117589751B (zh) * 2024-01-19 2024-05-10 西安中钛华测检测技术有限公司 一种镍铬硼硅合金中硅含量的测定方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101650302B (zh) 一种钢铁中微量砷、锑的检测方法
CN101975760A (zh) 一种测定粉末高温合金中硫含量的方法
CN109342351B (zh) 一种测定高氢金属钛中氧含量的方法
CN107121426B (zh) 消解钒铬钛合金的方法及消解溶液的检测方法
CN105823772A (zh) 一种测定碳化钨中杂质元素的检测方法
CN113740323A (zh) 一种测定镍基钎料中多元素含量的方法
CN110514643A (zh) 一种电感耦合等离子体发射光谱法测定高纯镁基氧化物中痕量元素的方法
CN110455783B (zh) 快速分析钨铁中钨锰铜硅磷的方法
CN108871927A (zh) 一种测定二氧化钍中金属杂质含量的方法
CN109738419B (zh) 一种铝基碳化硼材料中硼含量的测定方法
CN109557079A (zh) 烧结除尘灰中元素含量的icp-oes测定方法
CN110567792A (zh) 一种钴基高温合金gh5605的溶样方法
CN113295676A (zh) 一种测定脱氧剂中钙、铝、钡的方法
CN106018382A (zh) 一种高纯金中杂质元素的快速测试方法
CN104034719A (zh) 一种镍基高温合金中铪元素含量的icp-aes测量法
CN114689566A (zh) 一种金属中痕量元素的测定方法
CN108508050A (zh) X射线荧光光谱法测定钢渣中镧、铈和钡含量的方法
CN111257097A (zh) 碳化钒待测样品制作方法及其杂质含量分析方法
CN104034573B (zh) 一种镍基合金的消解方法
CN107367506A (zh) 一种icp‑aes法测定硅铁中铌、钒和锆元素的方法
CN111289499A (zh) 一种同时检测含铁废酸中多种痕量元素的方法
CN101266212A (zh) 一种快速测定钢中的微量锑的方法
CN110361441A (zh) 一种碳化钨粉中微量杂质元素的检测方法
CN110161016A (zh) 一种测定铁镍基高温合金中磷含量的方法
CN104155267A (zh) 镍基粉末材料中氮化硼含量的化学分析方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 200437 No. 99, Handan Road, Shanghai, Hongkou District

Applicant after: Shanghai Material Research Institute Co.,Ltd.

Applicant after: Shanghai Customs Industrial Products and Raw Material Testing Technology Center

Address before: 200437 No. 99, Handan Road, Shanghai, Hongkou District

Applicant before: SHANGHAI Research Institute OF MATERIALS

Applicant before: Shanghai Customs Industrial Products and Raw Material Testing Technology Center

CB02 Change of applicant information