ICS 77.080.01 CCS H 11 13 河北省 地方 标准 DB 13/T 6047—2025 高温合金及耐蚀合金中硅含量检测 电感耦合等离子体原子发射光谱法 2025 - 04 - 03发布 2025 - 05 - 03实施 河北省市场监督管理局 发布 DB 13/T 6047 —2025 I 前言 本文件按照 GB/T 1.1 —2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的 规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中共河北省委军民融合发展委员会办公室提出。 本文件由河北省军民融合标准化技术委员会（ HeB/TC 21 ）归口。 本文件起草单位：中航上大高温合金材料股份有限公司。 本文件主要起草人：王兴明、李爱民、郑险峰、郑诗晓、张先民、邢伟、冯文静、邵金鑫。DB 13/T 6047 —2025 1 高温合金及耐蚀合金中硅含量检测 电感耦合等离子体原子发射光谱法 1 范围 本文件描述了电感耦合等离子体原子发射光谱法测定镍基、铁基、钴基高温合金及耐蚀合金中 硅含量的方法。 本文件适用于硅元素质量分数为 0.03%～2.60%。当有相应的国家标准、行业标准时，以国家标 准、行业标准规定的方法为准。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用 文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单） 适用于本文件。 GB/T 6682 分析实验室用水规格和实验方法 GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T 12806 实验室玻璃容器 单标线容量瓶 GB/T 12807 实验室玻璃容器 分度吸量管 GB/T 12808 实验室玻璃容器 单标线吸量管 GB/T 20066 钢和铁 化学成分测定用试样的取样和制样方法 3 术语和定义 本文件没有需要界定的术语和定义。 4 原理 试料经盐酸、硝酸和氢氟酸溶解，加入氟离子掩蔽剂，稀释至一定浓度的试液，经雾化进入电 感耦合等离子体火炬中，测量试液中硅分析线的发射强度。 5 试剂与材料 除另有说明外，仅使用分析纯试剂和满足 GB/T 6682 二级水或与其纯度相当的水。 盐酸。 硝酸。 氢氟酸。 硫酸。 硼酸溶液。取 25.0 g硼酸于500 mL烧杯中，加入 300 mL水，缓慢加入 50 mL硫酸(5.5)并搅 拌，加热溶解硼酸，冷却后移至 1000 ML容量瓶，用水稀释至刻度。 盐酸1+1。将盐酸（ 5.2）按体积稀释至 1+1。 硅标准溶液 A，0.5 mg/mL。称取1.0697 g（准确值 0.1 mg）二氧化硅（质量分数大于 99.99%） 置于白金坩埚中经 1100℃灼烧1 h并冷却至室温， 加入 10 g无水碳酸钠充分混匀， 于 1050℃熔融30 min。在聚丙烯或聚四氟乙烯烧杯中，用 100 mL水浸取熔融物。将溶清后的浸取液转移至 1000 mL单 标线容量瓶中用水稀释至刻度混匀， 立即转入密封性好的聚四氟乙烯瓶中储存。 此溶液 1 mL含0.500 mg硅。 DB 13/T 6047 —2025 2 硅标准溶液 B，0.1 mg/mL。移取20.0 mL硅标准溶液 A（5.8.1）至100 mL容量瓶中，加入 20 mL盐酸（5.7），用水稀释至刻度，摇匀。此溶液 1 mL含0.100 mg硅。 硅标准溶液 C，10 μg/mL。移取10.0 mL硅标准溶液 B（5.8.2）至100 mL容量瓶中，加入 20 mL盐酸（5.7），用水稀释至刻度，摇匀。此溶液 1 mL含10 μg硅。 6 仪器设备 器皿量具 所用玻璃器具应符合 GB/T 12806 、GB/T 12807 、GB/T 12808 要求，耐氢氟酸材质器皿参照 GB/T 12806、GB/T 12808 标准进行校准。 电感耦合等离子体原子发射光谱仪 6.2.1 基本要求 电感耦合等离子体原子发射光谱仪配备耐氢氟酸进样系统。 6.2.2 分析线 本文件推荐的分析线，见下表 1。筛查所用仪器可用的分析线，综合考虑灵敏度和干扰，找出最 适合的分析线。如设备紫外区灵敏度较好，推荐使用 185.067 nm。 表1 推荐分析线 元素 波长 nm 干扰元素 Si 185.067 - 251.611 Mo、Mn、W 288.158 Cr、Mo、W、Al 6.2.3 光谱分辨率 所用波长的半峰宽应不大于 0.03 nm。 6.2.4 稳定性 连续10次测量标准曲线最高质量浓度的强度，其相对标准偏差应不大于 1.5%。 6.2.5 校准曲线线性 校准曲线的线性通过相关系数进行检查，相关系数应不小于 0.999。 6.2.6 检出限 检出限应不大于 0.10 μg/mL。 7 取样和制样 取制样应符合 GB/T 20066 要求。 8 分析步骤 称量 按表2称取试样，硅质量分数 0.03%～1.40%称取 0.20 g 试样，精确至 0.0001 g；难溶解时，允 许称取0.10 g试样， 精确至 0.0001 g。 硅质量分数 1.40%～2.60%称取0.10 g试样， 精确至 0.0001 g。 DB 13/T 6047 —2025 3 表2 称量质量 Si含量（质量分数） % W、Mo、Cr含量（质量分数） % 称取质量 g 0.03～1.40 - 0.20 W≥5.00或Mo≥5.00或Cr≥30.00 0.10 1.40～2.60 - 0.10 试液的制备 8.2.1 样品Si含量0.03%～1.40%，称取0.20 g，将试样置于 100 mL聚四氟乙烯烧杯中，加入 12 mL盐酸（5.2）、4 mL硝酸（5.3）低温加热至反应停止，冷却至室温加入 1.5 mL氢氟酸（ 5.4）， 用聚四氟乙烯搅拌棒搅拌均匀，静置 60 min，间隔15 min搅拌一次。加入 30 mL硼酸溶液（ 5.6）， 搅拌均匀，移入 100 mL塑料容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。 8.2.2 当样品Si含量0.03%～1.40%，且W≥5.00%或Mo≥5.00%或Cr≥30.00%，称取0.10 g，将试 样置于100 mL聚四氟乙烯烧杯中，加入 14 mL盐酸（5.2）、2 mL硝酸（5.3）低温加热至反应停止， 剩余不溶物应无金属光泽且不致密，冷却至室温加入 1 mL氢氟酸（ 5.4），用聚四氟乙烯搅拌棒搅拌 均匀，静置 60 min，间隔15 min搅拌一次。加入 30 mL硼酸溶液（ 5.6），搅拌均匀，移入 100 mL塑 料容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。 8.2.3 样品Si含量1.40%～2.60%时，称取 0.10 g，将试样置于 100 mL聚四氟乙烯烧杯中，加入 12 mL盐酸（5.2），4 mL硝酸（5.3）低温加热至反应停止，剩余不溶物应无金属光泽且不致密，冷却 至室温加入 1.5 mL氢氟酸（ 5.4），用聚四氟乙烯搅拌棒搅拌均匀，静置 60 min，间隔15 min搅拌 一次。加入 30 mL硼酸溶液（ 5.6），搅拌均匀，移入 200 mL塑料容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。 8.2.4 按照8.2.1～8.2.3方法样品仍无法消解完全，根据样品的成分调整酸的比例，如样品中钨 含量较高时适当增加盐酸的占比，如样品中钼含量较高时适当增加硝酸的占比；如果加氢氟酸后溶 解速度慢，可于低温水浴中加热（＜ 60℃）。 工作曲线溶液的制备 选择数个基体与试样基本一致、硅元素质量分数相近的有证标准物质，按 8.2步骤随同试样进行 溶解操作，移入相应体积容量瓶，用水稀释至刻度，定容摇匀，作为标准曲线系列溶液。也可选择 一个或数个与试样基体基本一致、 硅元素质量分数较低的有证标准物质， 按随同试样进行溶解操作， 在加氢氟酸之前， 加入适量硅标准溶 液（5.9或5.10） ， 后续操作与试样相同， 移入相应体积容量瓶， 用水稀释至刻度，定容摇匀。工作曲线浓度点的数量为 5个，根据实际情况设置各工作曲线点。 测量 8.4.1 分别测量工作曲线系列溶液（ 8.3）中硅元素的谱线强度 ,以硅元素质量浓度为横坐标，硅元 素谱线强度为纵坐标，绘制工作曲线。 8.4.2 当工作曲线线性符合 6.2.5要求时，即可对试样溶液中硅元素含量进行测量，从工作曲线上 查出硅元素的浓度。 9 实验数据处理 硅元素的质量分数，按公式（ 1）来计算。 100106 S mVwi …………………………………… （1） 式中： ——硅元素的质量分数，单位为百分比（ %）； ——试液中硅元素的质量浓度，单位为微克每毫升（μ g/mL）； V ——试液的体积 ,单位为毫升（ mL）； ｍ ——试料的质量，单位为克（ g）； 数据修约，引用 GB/T 8170 。 w iSDB 13/T 6047 —2025 4 10 允许差 两次独立分析结果差值应不大于表 3所列允许偏差 。 表3 允许偏差 硅的质量分数