7075鋁合金是一種冷處理鍛壓合金,強度高,遠勝于軟鋼。7075是商用力合金之一。7075鋁合金結構緊密,耐腐蝕效果強,對于航空、船用板材最佳?;瘜W(xué)成分為Si:≤0.40%;Fe:≤0.50%;Cu:1. 2% ~ 2.0%; Mn:≤0.30%;Mg:2.1% ~ 2. 9%;Cr:0. 18% ~ 0.28% ;Zn:5.1% ~6. 1%;Ti:≤0.20% ;Ti + Zr:≤0. 25%。
7075鋁合金中主量和雜質(zhì)的元素測定國家標準GB/T 6987 - 2001采用化學(xué)法、原子吸收光譜法,這兩種方法在測定各元素時(shí)需要分別測定;航空行業(yè)標準HB6731.10-2005中采用ICP-AES法可以同時(shí)測定Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti等元素,但測定前需要將樣品加工制成粉末試樣,再制備成液體試樣進(jìn)行分析。本文采用光電直讀光譜儀同時(shí)測定7075鋁合金材料中Si、Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti、Zr等多元素,使用固體試樣直接進(jìn)行分析,減少了實(shí)驗步驟,大大提高了工作效率,試驗周期縮短為化學(xué)法的一半。
1.實(shí)驗部分
1.1儀器
臺式直讀光譜儀SPECTROMAXx(德國斯派克)
1.2材料
7075鋁合金標準物質(zhì)
1.3試樣制備
將樣品進(jìn)行切割,利用銑床將一個(gè)表面銑成光滑平面,光滑平面為工作面。
1.4樣品分析
儀器穩定后,開(kāi)啟預先設置的7075鋁合金分析程序。待至少3次激發(fā)值近似相等后,選擇標樣對工作曲線(xiàn)進(jìn)行兩點(diǎn)校正。合格后,選擇與待測試樣化學(xué)成分(尤其是Si、Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti、Zr元素含量)相近的標樣(或稱(chēng)為控樣)對主曲線(xiàn)進(jìn)行一點(diǎn)校正,完成后測定試樣。將預制好的待測試樣放入火花臺板進(jìn)行分析。
2.結果與討論
2.1準確度試驗
2.1.1對比試驗
取7075鋁合金樣品4批,分別使用本方法和GB/T 6987 - 2001中相應元素的分析方法進(jìn)行比對試驗,分析結果見(jiàn)表1。GB/T 6987 - 2001中規定的實(shí)驗室之間允許差見(jiàn)表2。
由表1表2可知,通過(guò)對照光電光譜法分析結果和GB/T 6987-2001法分析結果(Ti除外)表明,光電光譜法的準確度較高,滿(mǎn)足國標要求。
2.1.2回收試驗
選與試樣中各元素含量接近的標準物質(zhì),按實(shí)驗方法進(jìn)行分析,計算回收率,結果見(jiàn)表3。
由表3中數據可知,試驗樣品的加標回收率為97. 2% ~ 100. 7% ,說(shuō)明本方法測試結果的準確度較高。
2.2精密度試驗
取實(shí)際生產(chǎn)中的7075鋁合金樣品1件,按實(shí)驗方法測定6次,測定結果見(jiàn)表4。由表3可知,該方法的精密度較好。
3.結論
采用光電直讀光譜法測定7075鋁合金中Si、Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti、Zr等元素,該方法快速、準確、可靠,適用于7075鋁合金中Si、Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti、Zr等元素含量的測定。本法與經(jīng)典化學(xué)分析方法和ICP- AES方法相比快速且操作簡(jiǎn)便。但在研究過(guò)程中也發(fā)現Si和Ti兩元素的測試穩定性相對其它元素較差,在今后的工作中需做進(jìn)一步的研究。