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 ICS 77.120；49.025 H 60； V 01 HB 8423.1－2014 I 前 言 H B 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。 HB 8423.1－2014 1 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“1 Cr＝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HB 8423.1－2014 2 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： HB 8423.1－2014 3 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，Si 634.70 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 Al bh484.2 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。 HB 8423.1－2014 4 图 1 基体元素铝鉴别