ICS 77.120;49.025 H 60;V 01
HB 8423.1-2014
金属材料牌号鉴别方法
第 1 部分:看谱法鉴别铝合金牌号
Method for visual spectroscopic analysis of metal materials—
Part 1:The visual spectroscopic method of identifying aluminium alloys
2014-05-19 发布 2014-10-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部发布
前言
HB 8423《金属材料牌号鉴别方法》分为六个部分:
——第 1 部分:看谱法鉴别铝合金牌号;
——第 2 部分:看谱法鉴别钛合金牌号;
——第 3 部分:看谱法鉴别中低合金钢牌号;
——第 4 部分:看谱法鉴别不锈钢和耐热钢牌号;
——第 5 部分:看谱法鉴别高速工具钢牌号;
——第 6 部分:看谱法鉴别铁镍基高温合金牌号。
本部分为 HB 8423《金属材料牌号鉴别方法》中的第 1 部分。
本部分按 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。
本部分由中国航空综合技术研究所归口。
本部分起草单位:中国航空工业集团公司北京航空材料研究院、成都发动机(集团)有限公司、西安飞机国际航空制造股份有限公司。
本部分主要起草人:李国华、徐秋心、王荣、刘晓燕、宋晓辉、张艳、谢文博、高颂、庞晓辉、杨春晟、陆林、党秋慧、王静、刘世英。
金属材料牌号鉴别方法
第 1 部分:看谱法鉴别铝合金牌号
1 范围
本部分规定了采用看谱分析方法鉴别铝合金牌号的方法原理、仪器及工作条件和鉴别步骤。
本部分适用于表 A.1~表 A.5 所列各类铝合金牌号的鉴别。
2 术语和定义
下列术语和定义适用于本部分。
2.1
谱图 spectrum picture
摄取得到的某一波段范围内样品光谱的照片。
2.2
图谱 collection of illustrated spectrum
在谱图上标注有分析线、比较线及其他相关文字或数字信息的一幅或按需要拼接的一组谱图。
2.3
分析线 analysis line
样品光谱中若干条被测元素的特征光谱线。
2.4
比较线 reference line
用于与分析线强度相比较,以确定被测元素含量的另一元素的若干条特征光谱线。一般选用基体元素特征光谱线。
2.5
强度标志 intensity symbol
用强度关系符号(如“= ”、“>”等),将分析线与比较线联系起来的表达式,如“1Cr=1Fe ”、 “1Cr>1Fe”等,相当于分析工作曲线的一个工作点。本部分采用“<”、“≤”、“=”、“≥”、“>”五种强度关系符号。
各强度关系符号和涵义如下:
“<”——在规定的观测时间内,分析线的强度总是小于比较线的强度。
“≤”——在规定的观测时间内,分析线的强度时而略小于比较线的强度,时而二者强度相当;或在激发稳定时二者强度相当,但在闪烁时分析线的强度略小于比较线的强度;或在某一含量从高到低的范围内,二者强度关系的改变方向。
“=”——在规定的观测时间内或在特定的观测条件下,分析线与比较线的强度相当。
“≥”——在规定的观测时间内,分析线的强度时而略大于比较线的强度,时而二者强度相当;或
在激发稳定时二者强度相当,但在闪烁时分析线的强度略大于比较线的强度;或在某一含量从低到高的范围内,二者强度关系的改变方向。
“>”——在规定的观测时间内,分析线的强度总是大于比较线的强度。
注:“强度相当”指目视无法判定强度差别。
2.6
强度标 intensity mark
若干采用同一组分析线测定同一元素含量的所有强度标志的总称,相当于分析工作曲线。
2.7
特征元素 characteristic element
在合金牌号鉴别中起关键作用的某一或两个合金元素。
2.8
灵敏度 sensitivity
目视可辨最小可测定的含量间隔,与人眼的视见函数、元素及谱线性质有关。可辨的含量间隔越小,灵敏度越高。
2.9
检出限 detective limit
在规定的测定条件下,与目视可观测到的最低谱线强度(亮度)相对应的元素含量,与人眼的视见函数、合金元素类别及谱线性质等有关。
2.10
定性测定 qualitative determination
确定样品中有无某一元素或样品由哪些元素组成的测定。通常以不低于可见光区内元素灵敏线的检出限为判定标准。
2.11
半定量测定 half quantitative determination
在看谱分析中,采用强度标法目视观测判定被测元素粗略的估计值或大致的范围值的测定。
3 方法原理
目视观测看谱镜视场中样品在电弧或火花光源激发下辐射的可见光谱区内的光谱,采用定性测定方法判定样品的基体及合金元素;采用强度标法对相关合金元素,特别是特征合金元素的含量进行半定量测定;根据定性、半定量测定结果进行归类, 并与相关合金牌号成分技术条件进行比对,以判定样品所属的合金牌号。
4 仪器及工作条件
4.1 仪器
4.1.1 看谱镜
光栅色散系统或棱镜色散系统的台式或便携式看谱镜,看谱镜应满足下列要求:
a) 光强:在 440 nm 附近能清晰地观察到 Fe438.355、Fe440.475 和 Fe441.513 三条铁谱线(如图 B.1 或图 B.2 所示);在 650 nm 附近能清晰地观察到 Fe646.273、Fe646.921、Fe647.563、 Fe648.188 四条铁谱线(如图 B.1 或图 B.2 所示);
b) 分辨率:能分辨开 Fe519.146 与 Fe519.235、Fe487.132 与 Fe487.214 等铁双线(如图 B.1 或图 B.2 所示)。
注:本部分中,谱线波长单位为纳米(nm),例如:“Fe438.355”表示波长为 438.355 nm 的铁谱线,其波长值在
图 B.1 或图 B.2 中取至小数点后 3 位,在第 5 章中各分析线及比较线的波长值取至小数点后 2 位。
4.1.2 激发光源
激发光源为随看谱镜配置的交流电弧及低压火花光源,激发光源应能满足下列要求:
a) 激发稳定性:当分析间隙在 2 mm~3 mm 时,能产生稳定的交流电弧放电;
b) 激发能力:采用低压火花激发硅元素时,Si634.70 的检出限应不高于 0.3%。
4.2 工作条件
4.2.1 电源
具有独立可靠地线的单相三线电源,电压为 220 V,功率不低于 1.5 kW。
4.2.2 辅助电极(简称电极)
辅助电极材料为纯铜或纯铁,形状为盘或棒。
4.2.3 分析间隙
分析间隙一般为 1 mm~2 mm。特殊情况,在相关元素测定时规定。
4.2.4 样品预处理和激发
带有油污及厚重锈斑、涂镀层、氧化层的样品激发面应经打磨去除表层。一般样品不需要表面处理。样品按 4.2.1~4.2.3 规定条件进行激发。光源工作状态及使用电极按各元素测定条件。
5 鉴别步骤
5.1 基体元素铝的鉴别
鉴别基体元素铝是为了从样品光谱特征上与其他有色金属合金,如镁合金、锌合金等相区别,见图1。
当样品为铝基合金时,采用电弧激发,在样品光谱中能观察到强的 AlO 分子带光谱,如图 1 a)和图 1 b)所示(带头分别为 Albh484.2 及 Albh508.0);采用火花激发,在样品光谱中,能观察到两条强的铝的火花光谱线 Al569.65 和 Al572.27,如图 1 c)所示。
若能从样品光谱中观察到图 1 所标示的铝的分子带光谱或火花光谱线,则判定样品为铝基合金。
5.2 合金元素的定性测定
5.2.1 测定元素种类
定性测定元素包括表 A.1~表 A.5 中各牌号铝合金中主要合金元素:铜、镁、锰、锌、镍、硅、铁、铬、钛和锂。
5.2.2 测定元素分析线波长及检出限
测定元素分析线波长及检出限见表 1。
c) 铝火花光谱(铜或铁电极)
图 1 基体元素铝鉴别图谱
表 1 定性测定元素分析线及检出限
各测定元素分析线在铁光谱中的位置见图 B.1 或图 B.2。
5.2.3 定性测定判定
各测定元素在样品中的含量小于表 1 中各测定元素分析线的检出限时,其分析线一般在样品光谱中不出现,可判定为样品不含该元素;反之,则判定样品含有该元素。但是否是合金元素或残余元素, 需进行半定量测定,并参照相关合金元素成分技术条件,方可确定。
5.3 合金元素的半定量测定
5.3.1 铜的半定量测定
5.3.1.1 概述
测定铜的目的是为了区分 2×××系列与表 A.2~表 A.5 中其他系列的铝合金,以及将 2×××系列按铜含量和其他特征元素进行分类,进一步区分 2×××系列各牌号合金。
铜的测定采用一组图谱及强度标。电弧激发,铁电极。
5.3.1.2 测定参数
测定参数如下:
a) 分析线:1Cu510.55、2Cu515.32;
b) 比较线:1Fe515.08、2Fe510.75、3Fe513.37、4Fe513.95;
c) 图谱:见图 2;
d) 强度标:见表 2。
图 2 铜测定图谱(铁电极)
表 2 铜测定强度标
5.3.1.3 测定说明
在铜含量低时,铜线易闪烁,应预燃约 20s 后观测,分析间隙约 1.5mm。测量时应避免外来铜干扰测定。铁电极中 Cu<0.03%。
1Cu、2Cu 和Cu521.82(在图 2 长波边外,参见图 5)组成铜的特征谱线组,是铜定性测定的依据。在铜组两边,分别是镍组(见图 11)和镁组(见图 3),可以同时观测样品是否含有镍、镁。
5.3.2 镁的半定量测定
5.3.2.1 概述
镁是 5×××系列铝合金的特征元素,也是 2×××系列铝合金中某些牌号相互区别的特征元素,测定镁可区分表 A.2 中 5×××系列铝合金与其他系列铝合金及 2×××系列铝合金中的某些牌号。
镁的测定采用电弧激发。铁或铜电极,铁电极采用两组图谱和强度标。
5.3.2.2 测定参数
5.3.2.2.1 铁电极
5.3.2.2.1.1 镁 1 组
测定参数如下:
a) 分析线:1Mg1518.36、2Mg1517.27;
b) 比较线:1Fe516.89、2Fe517.16、3Fe522.72;
c) 图谱:见图 3;
d) 强度标:见表 3。
图 3 镁 1 组测定图谱(铁电极)
表 3 镁 1 组测定强度标(铁电极)
5.3.2.2.1.2 镁 2 组
测定参数如下:
a) 分析线:1Mg2552.85;
b) 比较线:1Fe555.49、2Fe548.71、3Fe557.61、4Fe549.75、5Fe556.96、6Fe557.29、7Fe558.68、 8Fe561.57、9Fe545.56;
c) 图谱:见图 4;
d) 强度标:见表 4。
图 4 镁 2 组测定图谱(铁电极)
表 4 镁 2 组测定强度标(铁电极)
5.3.2.2.2 铜电极测定参数如下:
a) 分析线:1Mg518.36、2Mg517.27、3Mg516.73;
b) 比较线:1Cu522.01、2Cu515.32、3Cu521.82;
c) 图谱:见图 5;
d) 强度标:见表 5。
图 5 镁测定图谱(铜电极)
表 5 镁测定强度标(铜电极)
5.3.2.3 测定说明
铁电极镁 1 组中 1Mg1、2Mg1 和 Mg516.73(受 Fe516.75 干扰)组成镁元素特征谱线组,是定性测定镁的依据。由于 1Mg1、2Mg1 强度高,当镁含量超过 5%时, 目视难于判断强度上的差异,此时,应观测镁 2 组,并从其他合金元素组成差异上区别不同的牌号。在镁 1 组视场内,可观测铜和铬。
铁电极镁 2 组的分析线 1Mg2 是扩散线,检出限高,主要用于高含量镁的测定。
采用铜电极激发,起弧时分析间隙宜小,燃弧后应控制在 1.5mm 左右。采用铜电极 Mg516.73 可避免 Fe516.75 的干扰。
此外,镁的熔点低,易烧损,观测时间不应超过 1min。
5.3.3 锰的半定量测定
5.3.3.1 概述
3A21 中的 Mn,其含量相对于表 A.1~表 A.5 中其他类别合金是最高的,是区别于其他类别牌号合金的特征元素。
锰也是区分 2×××系列中某些牌号(见表 A.1)和 7×××系列中 7A04、7A10、7A15、7A19、7A52与 7A03、7A09、7003 的特征元素。
锰的测定采用电弧激发,铁或铜电极。
5.3.3.2 测定参数
5.3.3.2.1 铁电极
测定参数如下:
a) 分析线:1Mn482.35;
b) 比较线:1Fe478.97、2Fe485.97、3Fe487.13;
c) 图谱:见图 6;
d) 强度标:见表 6。
图 6 锰测定图谱(铁电极)
表 6 锰测定强度标(铁电极)
5.3.3.2.2 铜电极
测定参数如下:
a) 分析线:1Mn482.35;
b) 比较线:1Albh486.7、2Albh484.2;
c) 图谱:见图 7;
d) 强度标:见表 7。
图 7 锰测定图谱(铜电极)
表 7 锰测定强度标(铜电极)
5.3.3.3 测定说明
燃弧初始,锰线强度高,应预燃 10s,最长观测时间不应超过 1min。
在该光谱波段,铝合金光谱有一强的 AlO 分子带光谱,其带头为 Albh484.2 及 Albh486.7,是铝合金光谱的一大特征。分子带光谱强度随分析间隙增大而增强。为了抑制带光谱对测定的干扰, 分析间隙宜小一些。在 1Mn 短波边有一条强度较高的锌线 Zn481.05(即 1Zn),从图 6 所示光谱特征可将 3A21
与其他系列的铝合金相区别,从 Zn481.05 线的强度上可判断样品是否属 7×××系列牌号。
采用铜电极缺少比较线,可选择 Albh484.2 及 Albh486.7 作比较线。
5.3.4 锌的半定量测定
5.3.4.1 概述
锌是 7×××系列铝合金主要合金元素,也是区别于其他系列的特征元素。
表 A.4 所列九个 7×××系列的铝合金牌号锌含量都很高,含量差别不大,若不能从锌含量差异上区分此九个牌号铝合金,可从是否含锰、铬或钛来区别: 7A04、7A10、7A15、7A19 和 7A52 含锰、铬,锰、铬为特征元素;7A03 不含锰、铬而含钛,钛为特征元素;7A09 和 7075 不含锰、钛而含铬,铬为特征元素;7003 不含铬、锰、钛和铜。
锌的测定采用电弧激发,铁或铜电极。铁电极采用两组图谱及强度标。
5.3.4.2 测定参数
5.3.4.2.1 铁电极
5.3.4.2.1.1 锌 1 组
测定参数如下:
a) 分析线:1Zn1481.05;
b) 比较线:1Fe485.97;
c) 图谱:见图 8;
d) 强度标:见表 8。
图 8 锌 1 组测定图谱(铁电极)
表 8 锌 1 组测定强度标(铁电极)
5.3.4.2.1.2 锌 2 组测定参数如下:
a) 分析线:1Zn2636.34;
b) 比较线:1Fe635.87、2Fe635.50、3Fe632.27、4Fe639.36、5Fe640.00;
c) 图谱:见图 9;
d) 强度标:见表 9。
图 9 锌 2 组测定图谱(铁电极)
表 9 锌 2 组测定强度标(铁电极)
5.3.4.2.2 铜电极
测定参数如下:
a) 分析线:1Zn481.05;
b) 比较线:1Albh484.2;
c) 图谱:见图 10;
d) 强度标:见表 10。
图 10 锌测定图谱(铜电极)
表 10 锌测定强度标(铜电极)
5.3.4.3 测定说明
锌是 7×××系列的主要(特征)元素,若在被测定的样品光谱中观察到如图 8 和图 10 所示的强的1Zn1481.05 线,则样品牌号属表 A.4 中 7×××的一种。
铁电极需用两组图谱及强度标。1Zn1、Zn472.22(与 1Zn1 在同一视场内)和 Zn468.01 三条锌线组成锌的特征谱线组(见图 8b),是定性测定锌的依据。1Zn1 与 1Mn 两分析线相邻,在该光谱波段,从锌或锰分析线的强度上可判定样品是否为 3A21 或 7×××系列合金牌号。
锌 2 组处于红色光谱区,人眼视觉灵敏度较低,注意调节视场亮度。在红色光谱区, 棱镜的线色散率略小,铜电极采用一组图谱及强度标。1Zn 即铁电极 1Zn1,因缺乏比较线,故可采用 1Albh 作比较线。
图 9 采用两种看谱镜谱图,以示其差别。
5.3.5 镍的半定量测定
5.3.5.1 概述
镍是 2×××和 4×××系列锻造铝合金牌号(见表 A.1、表 A.5)的合金元素,因此镍是区别锻造铝合金与其他牌号铝合金的特征元素。
镍的测定采用电弧激发。铁或铜电极。
5.3.5.2 测定参数
5.3.5.2.1 铁电极
测定参数如下:
a) 分析线:1Ni508.05/1Ni508.11、2Ni511.54;
b) 比较线:1Fe507.92;
c) 图谱:见图 11;
d) 强度标:见表 11。
图 11 镍测定图谱(铁电极)
表 11 镍测定强度标(铁电极)
5.3.5.2.2 铜电极
测定参数如下:
a) 分析线:1Ni511.54;
b) 比较线:1Cu511.19;
c) 图谱:见图 12;
d) 强度标:见表 12。
图 12 镍测定图谱(铜电极)
表 12 镍测定强度标(铜电极)
5.3.5.3 测定说明
镍含量低,镍线易闪烁,观测以闪烁亮度为准。与镍同视场,可观测样品中铜(铁电极)与镁(铜电极)。
采用铜电极时,铝分子带光谱强度大,注意对镍测定的干扰,Ni508.05/Ni508.11 受 AlO 分子光谱带头 Albh508.0 干扰,不宜作分析线,而保留 Ni511.54 作为分析线。铁电极采用的 1Ni508.05/1Ni508.11就处于 AlO 分子带光谱带头 Albh508.0 的长波边(见图 12)。
5.3.6 硅的半定量测定
5.3.6.1 概述
硅是 2×××和 6×××系列锻造铝合金以及 4A11 和 5A03 的合金元素(见表 A.1、表 A.2 和表 A.3),也是区别于其他牌号的特征元素。
硅的测定采用低压火花激发,铁电极。
5.3.6.2 测定参数
测定参数如下:
a) 分析线:1Si634.70、2Si637.11;
b) 比较线:1Fe640.80、2Fe639.36、3Fe640.03;
c) 图谱:见图 13;
d) 强度标:见表 13。
图 13 硅测定图谱(铁电极)
表 13 硅测定强度标(铁电极)
5.3.6.3 测定说明
火花激发硅时,应预燃约 20s,激发初始分析间隙宜小(约 1mm),起弧后,可适当增大分析间隙,增大视场亮度。应避免电极和样品挡光,以及外来硅的干扰。避免在样品同一位置重复激发观测。
采用低压火花激发,分析线位置较难确定,可先用电弧激发,由 Fe641.17、Fe642.14、Fe643.09及 1Fe、2Fe、3Fe 组成的铁的多谱线组特征明显(如图 B.1 或图 B.2 所示)。确定了该铁的多谱线组后,再将激发光源转换到火花工作状态,即可观测样品光谱中硅分析线的强度。
5.3.7 铁的半定量测定
5.3.7.1 概述
铁和镍同是 2×××系列锻造铝合金的合金元素,其含量范围几乎相同,测定铁的目的是为了区分这类合金与表 A.2~表 A.5 中的其他牌号铝合金。其中 2A70 与 2A80 可从硅含量的差异上来区分,而2A90 镁低、铁低而铜高,见表 A.1。
铁的测定采用电弧激发,铜电极。
5.3.7.2 测定参数
测定参数如下:
a) 分析线:1Fe526.95、2Fe522.72;
b) 比较线:1Cu525.05、2Cu529.25;
c) 图谱:见图 14;
d) 强度标:见表 14。
图 14 铁测定图谱
表 14 铁测定强度标
5.3.7.3 测定说明
应预燃约 10s 后观测。
1Fe 与Fe526.33、Fe526.66、Fe527.04 和 Fe527.32 组成铁的五线特征线组,可作为铁定性测定的依据。
个别牌号残余铁含量允许限高达 0.7%(如 2A11)或 1.0%(如 4A11),鉴别这几种牌号时,应参照其他合金元素的测定情况进行确定。
5.3.8 铬的半定量测定
5.3.8.1 概述
铬是 2B50、5A01、5A30、5056、5083、6061、7A04、7A09、7A10、7A15、7A19、7A52、7075等 13 个牌号的合金元素(见表 A.1~表 A.5)。测定铬是为了区分这些牌号与表 A.1~表 A.5 中其他铝合金牌号。这些牌号的相互区分参见表 A.1~表 A.5,同时需参照其他特征元素的测定结果。
铬的测定采用电弧激发,铁或铜电极。
5.3.8.2 测定参数
5.3.8.2.1 铁电极
测定参数如下:
a) 分析线:1Cr520.64;
b) 比较线:1Fe519.87、2Fe520.23;
c) 图谱:见图 15;
d) 强度标:见表 15。
图 15 铬测定图谱(铁电极)
表 15 铬测定强度标(铁电极)
5.3.8.2.2 铜电极
测定参数如下:
a) 分析线:1Cr520.84;
b) 比较线:1Cu522.01;
c) 图谱:见图 16;
d) 强度标:见表 16。
图 16 铬测定图谱(铜电极)
表 16 铬测定强度标(铜电极)
5.3.8.3 测定说明
用铁电极时,电极铁中残余铬含量应小于 0.01%。1Cr 与Cr520.45 和 Cr520.84 构成铬的三线特征谱线组,是铬定性测定的依据。
采用铜电极测定铬,强度较大的 Cr520.84 线避免了 Fe520.86 线的干扰,可选 Cr520.84 作分析线。铬测定波段,可同时观测镍和铁,参见图 12 和图 14。
铬在铝合金中含量低,有的牌号残余量的允许限甚至超过某些以铬为合金元素的牌号的成分技术条件的下限,当出现这种情况时,应根据其他特征元素的测定结果来判定样品所属的合金牌号。
5.3.9 钛的半定量测定
5.3.9.1 概述
表 A.1~表 A.5 中共有 18 个合金牌号以钛为合金元素,但含量低,最低为 0.01%,最高为 0.4%,一般为 0.15%左右,与钛为残余量的上限相同。因此,钛虽然可作为这些牌号的特征元素,但牌号的最后判定还需参照其他合金元素的测定结果。
钛的测定采用电弧激发,铁或铜电极。
5.3.9.2 测定参数
5.3.9.2.1 铁电极
测定参数如下:
a) 分析线:1Ti499.95;
b) 比较线:1Fe498.89、2Fe499.41、3Fe500.19;
c) 图谱:见图 17;
d) 强度标:见表 17。
图 17 钛测定图谱(铁电极)
表 17 钛测定强度标(铁电极)
5.3.9.2.2 铜电极
测定参数如下:
a) 分析线:1Ti498.17;
b) 比较线:1Cu501.66;
c) 图谱:见图 18;
d) 强度标:见表 18。
图 18 钛测定图谱(铜电极)
表 18 钛测定强度标(铜电极)
5.3.9.3 测定说明
钛在铝合金中含量低,谱线强度低,可无预燃观测,燃弧后可适当减小分析间隙。
采用铁电极时,Ti498.17 的检出限与 1Ti 相当,谱线明锐。当Ti>0.02%时,容易观测到铁三线组(Fe498.25、Fe498.39 和 Fe498.56)短波旁这条明锐的钛线。
采用铜电极时,钛五线(1Ti、Ti499.11、Ti499.95、Ti500.72 和 Ti501.42)特征明显,但受 AlO 分子带光谱干扰,为降低 AlO 分子带光谱强度,减少干扰,可适当减小分析间隙。当样品Ti<0.05%时,钛线会被 AlO 分子带光谱淹没,波段位置难确定,可借助含锂的铝合金的Li497.20 线或用铁谱线来确定该波段位置。采用铜电极时,缺乏比较线,可半定量测定只设一个含量区间,并采用铜线作比较线。
5.3.10 锂的半定量测定
5.3.10.1 概述
表 A.2 中 5A90 及表 A.5 中 8090 含有约 2%的锂。
锂在橙、红色区分别有一强度很高的谱线 Li610.36 与 Li670.78。可利用 Li610.36 定性测定锂,鉴别样品是否为铝锂合金,见图 19 a)及图 20 a)。
锂的测定采用电弧激发,铁或铜电极。
5.3.10.2 测定参数
5.3.10.2.1 铁电极
测定参数如下:
a) 分析线:1Li497.20;
b) 比较线:1Fe500.19、2Fe500.61;
c) 图谱:见图 19 b);
d) 强度标:见表 19。
a) 锂定性测定图谱
b) 锂半定量测定图谱
图 19 锂测定图谱(铁电极)
表 19 锂测定强度标(铁电极)
5.3.10.2.2 铜电极
测定参数如下:
a) 分析线:1Li497.20;
b) 比较线:1Cu501.66;
c) 图谱:见图 20 b);
d) 强度标:见表 20。
a) 锂定性测定图谱
b) 锂半定量测定图谱(铜电极)
图 20 锂测定图谱(铜电极)
表 20 锂测定强度标(铜电极)
5.3.10.3 测定说明
锂是 8090 和 5A90 显著区分于表 A.1~表 A.5 中其他类别合金牌号的特征合金元素。定性测定用的锂线 Li610.36 是一条较强的自吸线,强度很高,很容易被发现。半定量测定用的分析线 Li497.20 是一条向长波边扩散的扩散线,也很容易被发现。锂线强度高,预燃、观测时间不作规定。
5.4 合金牌号判定
5.4.1 分类鉴别
表 A.1~表 A.5 中各牌号铝合金可按系列及合金元素组成特点,按图 21 进行分类。可分为 2×× ×系列锻铝、2×××系列硬铝、5×××系列防锈铝、6×××系列锻铝、7×××系列超硬铝五类。 3×××、4×××和 8×××系列 4 个牌号的合金元素组成及光谱特征明显,易于判定,不予分类。
其中,2×××系列以铜为主要特征(合金)元素,3×××系列以锰为主要特征(合金)元素,4×× ×系列以硅(高)为主要特征(合金)元素,5×××系列以镁为主要特征(合金)元素,6×××系列以硅(低)和镁(低)为主要特征(合金)元素,7×××系列以锌为主要特征(合金)元素,8×××系列以其他元素(如锂)为主要特征(合金)元素。区分各系列主要特征(合金)元素的强度标见表 21。
根据5.1和5.2对基体元素铝和各相关合金元素进行定性测定以及个别特征合金元素进行半定量测定后,参照分类框图(图 21),即可基本判定样品所属合金牌号。
注:特征元素:Si、Fe、Ni(含 Si 或含 Fe、Ni)。
a) 2×××系列变形铝合金锻铝类牌号分类框图
图 21 铝合金分类框图
a 较难区分。
b 不能区分。
b) 2×××系列变形铝合金硬铝类牌号分类框图
c) 6×××锻铝类合金分类框图
图 21 铝合金分类框图(续)
a 不能区分。
e) 7×××系列超硬铝合金分类框图
图 21 铝合金分类框图(续)
表 21 各系列铝合金特征元素强度标志
表 21 各系列铝合金特征元素强度标志(续)
5.4.2 样品合金牌号的最终判定
若鉴别的铝合金样品牌号均为表 A.1~表 A.5 中所列的牌号,则按 5.4.1 判定的牌号即为样品所属的牌号。但应避免表 A.1~表 A.5 以外牌号的错判,在按 5.4.1 分类鉴别判定后,还需按 5.3 对各合金元素的含量进行半定量测定。各合金元素含量半定量测定结果需满足表 21~表 27 中各系列各类别相关合金元素含量测定强度标中相关强度标志界定的量,方可最终判定样品所属的合金牌号。
表 22 6×××系列锻铝类合金元素强度标志
表 23 2×××系列锻铝类合金元素强度标志
表 24 2×××系列硬铝类合金元素强度标志
表 24 2×××系列硬铝类合金元素强度标志(续)
表 25 7×××系列超硬铝类合金元素强度标志
表 26 5×××系列防锈铝类合金元素强度标志
表 26 5×××系列防锈铝类合金元素强度标志(续)
表 27 其他系列合金元素强度标志
附录 A
(资料性附录)
铝合金化学成分表
铝合金化学成分参见表 A.1~表 A.5。
注:各牌号铝合金的化学成分均引自 GB/T 3190-2008。
表 A.1 2×××系列铝合金成分
表 A.1 2×××系列铝合金成分(续)
表 A.2 5×××系列铝合金成分
表 A.3 6×××系列铝合金成分
表 A.4 7×××系列铝合金成分
表 A.5 部分其他系列铝合金成分
表 A.5 部分其他系列铝合金成分(续)
附录 B
(规范性附录)
看谱分析用铁可见光图谱
采用 WX-5 型棱镜看谱镜摄制的图谱见图 B.1,采用 WK1 型光栅看谱镜摄制的图谱见图 B.2。图 B.1、图 B.2 所示光谱图摄制时采用电弧激发,铜电极。波长范围为 400 nm~670 nm。图谱下部为若干条铁电弧谱线波长,上部为看谱测定铝合金中各元素的分析线在铁光谱中的位置。
参考文献
[1] GB/T 3190-2008 变形铝及铝合金化学成分