CN1403798A - Dl－18多元素铝光谱标准样品及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种DL－18多元素铝光谱标准样品及其制备方法，其特征在于它主要是在纯铝中均匀含有Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Ni、Zn、Ti、V、Pb、Sn、Ga、Cd、Ce、Ca、Sb、Na、B中的全部或其中几种化学元素，率先提出了Pb、Sn、Ga、Ca、Cd、Sb、Na、Ce、V和B等化学元素的加入方法。本发明不仅能分析铝材中Cu、Mn、Fe、Si、Ni、Ti、Zn、Mg等八个元素，还能对铝材中的Pb、Sn、Ga、Ca、Cd、Sb、Na、Ce、V和B等十个元素含量进行分析，显著地扩大对铝材的分析范围，既适应铝材新产品开发使用的需要，又满足铝材市场的需求。

Description

DL-18多元素铝光谱标准样品及其制备方法
(一)、所属技术领域
本发明涉及一种鉴别铝材的标准样品，特别是一种多元素铝合金光谱标准样品。
(二)、技术背景
随着科学技术不断发展，新型铝材不断地被开发投放市场，一些新型材料加入了一些微量元素，或者，用户对某些微量元素提出了新的要求，另外，随着对商品质量要求不断提高，过去由于条件不具备，无法分析的元素，现在提出新要求等。例如，目前用户一般要求能够能分析铝中的Cu、Mg、Mn、Fe、Si、Zn、Ti、Ni、Pb、Sn、Ga、Ca、Cd、Sb、Na、Ce、V和B等十八个元素。现有的多元素铝标准样品是依次经过熔炼、调整化学成分、铸造、均匀化处理、挤压和锯切等工序制备而成的。这种多元素铝标准样品只含有Cu、Mn、Fe、Si、Ni、Ti、Zn、Mg等八个元素，它不能分析铝中上述用户提出十八个元素中其余十个元素，既无法满足产品开发的需要，又不能对由他人提供的铝材进行全面分析，已经不能适应目前市场的需要。
(三)、发明内容
本发明的目的就是提供一种DL-18多元素铝光谱标准样品。
本发明的另一个目的是提供该DL-18多元素铝光谱标准样品的制备方法。
本发明的目的中所述的DL-18多元素铝光谱标准样品主要是在纯铝中均匀含有Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Ni、Zn、Ti、V、Pb、Sn、Ga、Cd、Ce、Ca、Sb、Na、B中的全部或其中几种化学元素，各化学元素所占的总重量的百分比是：
Si：0.051～0.933，Fe：0.062～0.940，Cu：0.0026～0.134，
Mg：0.0032～0.127，Mn：0.0006～1.50，Ni：0.0027～0.133，
Zn：0.0016～1.50，Ti：0.0095～0.138，V：0.0002～0.238，
Pb：0.0046～0.123，Sn：0.0001～0.171，Ga：0.00024～0.105，
Cd：0.00078～0.105，Ce：0.00030～0.026，Ca：0.00005～0.176，
Sb：0.00004～0.097，Na：0.00020～0.014，B：0.0014～0.0047。
上述DL-18多元素铝光谱标准样品的制备方法是按如下的步骤进行的：
1)熔炼：将炉温升至400℃左右进行烘炉，加入高纯铝，并根据需要加入Al-Fe、Al-Si、Al-Cu、Al-Mn、Al-Ti、Al-Ni、Al-V或Al-Ce等中间合金，待升温熔化后，加入其它所需的化学元素，待全部化学元素熔化后，经耙渣、搅拌后进行取样分析，再将其化学成分调整至符合设计要求为止；其它化学元素的加入方法是：
(1)Mg的加入方法是：耙渣后加入纯Mg，同时用2号熔剂复盖住，以防止Mg的烧损；
(2)Zn、Pb、Sn的加入方法是：铝熔化后加入，搅拌，以防止Zn、Pb或Sn的沉底；
(3)Cd、Ga的加入方法是：用铝箔包裹纯Cd或纯Ga，置于样勺中，待铝熔化后加入，搅拌，以防止沉底；
(4)Sb的加入方法是：待铝熔化后，把纯Sb置于样勺中加入，搅拌，使之均匀；
(5)Ca的加入方法是：在830℃～850℃的温度下，将Ca-30％Al中间合金置于样勺中，待其它元素调整好后再加入，并用氯化铝和氟化铝进行复盖，以防止Ca的烧损；
(6)B的加入方法是：在830℃～850℃的温度下，加入Al-5％Ti-1％B中间合金，要注意加入时与铸造之间的时间间隔不能太长；在铸造时，尽量增加流槽中液体深度，减少面积，且注意保温；
(7)Na的加入方法是：把纯Na置于铝锭空洞中，封固后加入铝液中；
2)铸造：用半连续铸造机进行铸造，石墨漏斗进行分液，用玻璃丝布进行过滤，冷却水水压控制在0.07Mpa～0.10Mpa，调整温度至725℃～740℃，铸造速度控制在80mm/分～95mm/分，最后铸成直径为162mm圆柱锭，即是标样铸锭；
3)标样铸锭均匀化处理：控制炉温在550℃～570℃，将铸造出的标样铸锭放置于炉温中，在540℃～560℃的温度下保温7个小时后，然后用空气冷却至室温；
4)挤压、锯切等加工：均匀化处理后的标样铸锭再经过2000吨油压挤压机挤压成直径为62mm的棒材，再锯切成Φ62mm×30mm的小圆柱形，即是最后的标样样品。
由于采用了上述技术方案，本发明不仅能分析铝材中Cu、Mn、Fe、Si、Ni、Ti、Zn、Mg等八个元素，还能对铝材中的Pb、Sn、Ga、Ca、Cd、Sb、Na、Ce、V和B等十个元素含量进行分析，显著地扩大对铝材的分析范围，既适应铝材新产品开发使的需要，又铝材市场的需求。
(四)、具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
本发明中的DL-18多元素铝光谱标准样品主要是在纯铝中均匀含有Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Ni、Zn、Ti、V、Pb、Sn、Ga、Cd、Ce、Ca、Sb、Na、B中的全部或其中几种化学元素，各化学元素所占的总重量的百分比是：
Si：0.051～0.933，Fe：0.062～0.940，Cu：0.0026～0.134，
Mg：0.0032～0.127，Mn：0.0006～1.50，Ni：0.0027～0.133，
Zn：0.0016～1.50，Ti：0.0095～0.138，V：0.0002～0.238，
Pb：0.0046～0.123，Sn：0.0001～0.171，Ga：0.00024～0.105，
Cd：0.00078～0.105，Ce：0.00030～0.026，Ca：0.00005～0.176，
Sb：0.00004～0.097，Na：0.00020～0.014，B：0.0014～0.0047。
以标样号为E601为例，它含有全部所述的化学元素，各化学元素的总重量的百分比是：
Si：0.051，Fe：0.062，Cu：0.0026，Mg：0.0032，Mn：0.0006，
Ni：0.0027，Zn：0.0016，Ti：0.0095，V：0.0002，Pb：0.0046，
Sn：0.0001，Ga：0.00024，Cd：0.00078，Ce：0.00030，Ca：0.00005，
Sb：0.00004，Na：0.00020，B：0.0014。
以标样号为E602为例，它含有Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Ni、Zn、Ti、V、Sn、Cd和Sb等化学元素，各化学元素的总重量的百分比是：
Si：0.194，Fe：0.193，Cu：0.015，Mg：0.011，Mn：0.017，
Ni：0.014，Zn：0.030，Ti：0.036，V：0.238，Sn：0.171，
Cd：0.105，Sb：0.040。
以标样号为E604为例，它含有Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Ni、Zn、Ti、V、Sn、Cd和Sb等化学元素，各化学元素的总重量的百分比是：
Si：0.933，Fe：0.940，Cu：0.104，Mg：0.093，Mn：0.046，
Ni：0.050，Zn：0.096，Ti：0.054，V：0.117，Sn：0.119，
Cd：0.048，Sb：0.0043。
以标样号为E605为例，它含有Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Ni、Zn、Ti、Pb、Ga、Ce和B等化学元素，各化学元素的总重量的百分比是：
Si：0.634，Fe：0.612，Cu：0.076，Mg：0.056，Mn：0.108，
Ni：0.075，Zn：1.05，Ti：0.081，Pb：0.066，Ga：0.0085，
Ce：0.0080，B：0.0047。
以标样号为E607为例，它含有Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Ni、Zn、Ti、Pb、Ga、和Ce等化学元素，各化学元素的总重量的百分比是：
Si：0.491，Fe：0.505，Cu：0.048，Mg：0.021，Mn：0.070，
Ni：0.133，Zn：1.50，Ti：0.138，Pb：0.0052，Ga：0.032，
Ce：0.014。
以标样号为E614为例，它含有Ga、Ce、Ca和Na等化学元素，各化学元素的总重量的百分比是：
Ga：0.105，Ce：0.026，Ca：0.015，Na：0.0009。
以标样号为E615为例，它含有Ca、Na和B等化学元素，各化学元素的总重量的百分比是：Ca：0.048，Na：0.0015，B：0.018。
以标样号为E616为例，它含有Ca和Na的化学元素，各化学元素的总重量的百分比是：Ca：0.176，Na：0.014。
当然，还有标样号为E603、E606等DL-18多元素铝光谱标准样品，在这里就不一一例举了。
发明的上述DL-18多元素铝光谱标准样品的制备方法是按如下的步骤进行的：
1)熔炼：将炉温升至400℃左右进行烘炉，加入高纯铝，并根据需要加入Al-Fe、Al-Si、Al-Cu、Al-Mn、Al-Ti、Al-Ni、Al-V或Al-Ce等中间合金，待升温熔化后，加入其它所需的化学元素，待全部化学元素熔化后，经耙渣、搅拌后进行取样分析，再将其化学成分调整至符合设计要求为止；其它化学元素的加入方法是：
(1)Mg的加入方法是：耙渣后加入纯Mg，同时用2号熔剂复盖住，以防止Mg的烧损；
(2)Zn、Pb、Sn的加入方法是：铝熔化后加入，搅拌，以防止Zn、Pb或Sn的沉底；
(3)Cd、Ga的加入方法是：用铝箔包裹纯Cd或纯Ga，置于样勺中，待铝熔化后加入，搅拌，以防止沉底；
(4)Sb的加入方法是：待铝熔化后，把纯Sb置于样勺中加入，搅拌，使之均匀；
(5)Ca的加入方法是：在830℃～850℃的温度下，将Ca-30％Al中间合金置于样勺中，待其它元素调整好后再加入，并用氯化铝和氟化铝进行复盖，以防止Ca的烧损；
(6)B的加入方法是：在830℃～850℃的温度下，加入Al-5％Ti-1％B中间合金，要注意加入时与铸造之间的时间间隔不能太长；在铸造时，尽量增加流槽中液体深度，减少面积，且注意保温；
(7)Na的加入方法是：把纯Na置于铝锭空洞中，封固后加入铝液中；
2)铸造：用半连续铸造机进行铸造，石墨漏斗进行分液，用玻璃丝布进行过滤，冷却水水压控制在0.07Mpa～0.10Mpa，调整温度至725℃～740℃，铸造速度控制在80mm/分～95mm/分，最后铸成直径为162mm圆柱锭，即是标样铸锭；
3)标样铸锭均匀化处理：控制炉温在550℃～570℃，将铸造出的标样铸锭放置于炉温中，在540℃～560℃的温度下保温7个小时后，然后用空气冷却至室温；
4)挤压、锯切等加工：均匀化处理后的标样铸锭再经过2000吨油压挤压机挤压成直径为62mm的棒材，再锯切成Φ62mm×30mm的小圆柱形，即是最后的标样样品。

Claims (10)

1.一种DL-18多元素铝光谱标准样品，其特征在于它主要是在纯铝中均匀含有Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Ni、Zn、Ti、V、Pb、Sn、Ga、Cd、Ce、Ca、Sb、Na、B中的全部或其中几种化学元素，各化学元素所占的总重量的百分比是：
Si：0.051～0.933，Fe：0.062～0.940，Cu：0.0026～0.134，
Mg：0.0032～0.127，Mn：0.0006～1.50，Ni：0.0027～0.133，
Zn：0.0016～1.50，Ti：0.0095～0.138，V：0.0002～0.238，
Pb：0.0046～0.123，Sn：0.0001～0.171，Ga：0.00024～0.105，
Cd：0.00078～0.105，Ce：0.00030～0.026，Ca：0.00005～0.176，
Sb：0.00004～0.097，Na：0.00020～0.014，B：0.0014～0.0047。
2.如权利要求1所述的DL-18多元素铝光谱标准样品，它含有全部所述的化学元素，各化学元素的总重量的百分比是：
Si：0.051，Fe：0.062，Cu：0.0026，Mg：0.0032，Mn：0.0006，
Ni：0.0027，Zn：0.0016，Ti：0.0095，V：0.0002，Pb：0.0046，
Sn：0.0001，Ga：0.00024，Cd：0.00078，Ce：0.00030，Ca：0.00005，
Sb：0.00004，Na：0.00020，B：0.0014。
3.如权利要求1所述的DL-18多元素铝光谱标准样品，它含有Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Ni、Zn、Ti、V、Sn、Cd和Sb等化学元素，各化学元素的总重量的百分比是：
Si：0.194，Fe：0.193，Cu：0.015，Mg：0.011，Mn：0.017，
Ni：0.014，Zn：0.030，Ti：0.036，V：0.238，Sn：0.171，
Cd：0.105，Sb：0.040。
4.如权利要求1所述的DL-18多元素铝光谱标准样品，它含有Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Ni、Zn、Ti、V、Sn、Cd和Sb等化学元素，各化学元素的总重量的百分比是：
Si：0.933，Fe：0.940，Cu：0.104，Mg：0.093，Mn：0.046，
Ni：0.050，Zn：0.096，Ti：0.054，V：0.117，Sn：0.119，
Cd：0.048，Sb：0.0043。
5.如权利要求1所述的DL-18多元素铝光谱标准样品，它含有Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Ni、Zn、Ti、Pb、Ga、Ce和B等化学元素，各化学元素的总重量的百分比是：
Si：0.634，Fe：0.612，Cu：0.076，Mg：0.056，Mn：0.108，
Ni：0.075，Zn：1.05，Ti：0.081，Pb：0.066，Ga：0.0085，
Ce：0.0080，B：0.0047。
6.如权利要求1所述的DL-18多元素铝光谱标准样品，它含有Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Ni、Zn、Ti、Pb、Ga、和Ce等化学元素，各化学元素的总重量的百分比是：
Si：0.491，Fe：0.505，Cu：0.048，Mg：0.021，Mn：0.070，
Ni：0.133，Zn：1.50，Ti：0.138，Pb：0.0052，Ga：0.032，
Ce：0.014。
7.如权利要求1所述的DL-18多元素铝光谱标准样品，它含有Ga、Ce、Ca和Na等化学元素，各化学元素的总重量的百分比是：
Ga：0.105，Ce：0.026，Ca：0.015，Na：0.0009。
8.如权利要求1所述的DL-18多元素铝光谱标准样品，它含有Ca、Na和B等化学元素，各化学元素的总重量的百分比是：
Ca：0.048，Na：0.0015，B：0.018。
9.如权利要求1所述的DL-18多元素铝光谱标准样品，它含有Ca和Na的化学元素，各化学元素的总重量的百分比是：Ca：0.176，Na：0.014。
10.如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的DL-18多元素铝光谱标准样品的制备方法，其特征在于它是按如下的步骤进行的：
1)熔炼：将炉温升至400℃左右进行烘炉，加入高纯铝，并根据需要加入Al-Fe、Al-Si、Al-Cu、Al-Mn、Al-Ti、Al-Ni、Al-V或Al-Ce等中间合金，待升温熔化后，加入其它所需的化学元素，待全部化学元素熔化后，经耙渣、搅拌后进行取样分析，再将其化学成分调整至符合设计要求为止；其它化学元素的加入方法是：
(1)Mg的加入方法是：耙渣后加入纯Mg，同时用2号熔剂复盖住；
(2)Zn、Pb、Sn的加入方法是：铝熔化后加入，搅拌；
(3)Cd、Ga的加入方法是：用铝箔包裹纯Cd或纯Ga，置于样勺中，待铝熔化后加入，搅拌，以防止沉底；
(4)Sb的加入方法是：待铝熔化后，把纯Sb置于样勺中加入，搅拌，使之均匀；
(5)Ca的加入方法是：在830℃～850℃的温度下，将Ca-30％Al中间合金置于样勺中，待其它元素调整好后再加入，并用氯化铝和氟化铝进行复盖；
(6)B的加入方法是：在830℃～850℃的温度下，加入Al-5％Ti-1％B中间合金，要注意加入时与铸造之间的时间间隔不能太长；
(7)Na的加入方法是：把纯Na置于铝锭空洞中，封固后加入铝液中；
2)铸造：用半连续铸造机进行铸造，石墨漏斗进行分液，用玻璃丝布进行过滤，冷却水水压控制在0.07Mpa～0.10Mpa，调整温度至725℃～740℃，铸造速度控制在80mm/分～95mm/分，最后铸成直径为162mm圆柱锭，即是标样铸锭；
3)标样铸锭均匀化处理：控制炉温在550℃～570℃，将铸造出的标样铸锭放置于炉温中，在540℃～560℃的温度下保温7个小时后，然后用空气冷却至室温；
4)挤压、锯切等加工：均匀化处理后的标样铸锭再经过2000吨油压挤压机挤压成直径为62mm的棒材，再锯切成Φ62mm×30mm的小圆柱形，即是最后的标样样品。
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