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本文是学习GB-T 223.82-2018 钢铁 氢含量的测定 惰性气体熔融-热导或红外法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们

1 范围

GB/T 223 的本部分规定了用惰性气体熔融-热导或红外法测定氢含量的方法。

本部分适用于钢铁中质量分数为0.6μg/g~30.0 μg/g的氢含量的测定。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文

件。凡是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 6379.1 测试方法与结果的准确度(正确度和精密度) 第1部分:总则与定义(GB/T 6379.1—

2004,ISO 5725- 1:1994,IDT)

GB/T 6379.2 测试方法与结果的准确度(正确度和精密度)
第2部分:确定标准测量方法的重

复性和再现性的基本方法(GB/T 6379.2—2004,ISO 5725-2:1994,IDT)

GB/T 20066 钢和铁 化学成分测定用试样的取样和制样方法(GB/T
20066—2006,ISO 14284:

1996,IDT)

3 原理

试料置于经脱气的石墨坩埚中,在惰性气氛下加热熔融。试料中的氢以分子的形式释放并进入载
气流中,经色谱柱与其他气体分离后,在热导池中检测;或氢分子随载气流通过热的氧化铜后转化为水,

在特定的红外池中检测。根据热导率或红外吸收强度信号变化,计算出氢含量。

4 试剂与材料

4.1
高纯载气,纯度为99.99%以上,可以是氩气、氮气或氦气,根据仪器制造商推荐而定。

4.2 动力气,氮气、氩气或压缩空气,油和水含量小于0.5%;禁用可燃气体。

4.3 四氯化碳、丙酮或乙醚,分析纯。

4.4 无水高氯酸镁,颗粒试剂。

4.5 分子筛,其性能满足测试要求。

4.6 Schutze 试剂或线性氧化铜:热导法用Schutze 试剂,红外法用线性氧化铜。

4.7 石墨(电极)坩埚, 一次性使用,由高纯石墨制成。

4.8 钢(铁)中氢标准物质/标准样品。

5 仪器

惰性气体熔融-热导或红外检测氢分析仪,包括脉冲石墨电极炉、分析气流杂质去除系统、辅助净化

系统以及热导池或红外池氢测量系统。

GB/T 223.82—2018

6 取制样

6.1 一般要求

按照GB/T 20066 的规定取样和制样。

6.2 炉前取制样

炉前取样应使用专用的取样装置。
一种新的炉前取样方法或新取样装置使用前,应对其可靠性和
有效性进行评估,并出具评估报告备案。炉前取得的样品若需较长时间保存(不超过24
h),可在样品
快速冷却后直接存放于干冰或液氮中,样品和容器一起运输或传递。短时间(不超过1
h)可保存于干

燥器中,在操作时使用镊子并避免水汽在样品表面凝结。

从低温储运容器中取出样品,去除表面的碎玻璃等杂物,切除头部不洁或多孔部分;在表面结霜化
尽之前,将样棒直接投入无水乙醇中,数分钟后取出,放入四氯化碳、丙酮或乙醚中。待试样接近室温时

取出并切成小段,再用四氯化碳、丙酮或乙醚清洗,晾干后尽快分析。

6.3 钢锭或型材上取制样

对于锻或铸工件,推荐使用锯、刨、线切割等方式取样,不推荐用水焊明火切割取样。

样品制备采用车、锉、磨均可,表面光洁度无严格要求。推荐使用车床车制,并使用超声波清洗,以

清除粗糙表面微量油脂和污物。样品表面不能有厚氧化皮或线切割划痕。

截取合适尺寸的柱/条状样品,质量为0.1 g~6g 之间,通常为0.5 g~1.0g,
浸在盛有四氯化碳、丙 酮或乙醚容器中,放入功率为50 W~100W
超声波清洗器,超声清洗约3 min 后取出,样品自然风干或

冷风吹干后进入分析步骤。应注意观察容器中清洗剂的清洁度,定期更换。

充氢试样等已制备好的洁净样品,用四氯化碳、丙酮或乙醚清洗、风干或冷风吹干后,直接使用。

6.4 粉末状试样

粉末样品需要从大量的、混合均匀的粉体中取样。取样后,短时间可存放于洁净的塑料自封袋中,

较长时间存放于真空包装袋、氩气包装袋、密封的玻璃瓶中,纸质袋透水透气不宜使用。

粉末样品无需制样也难于清洗,可直接用镍箔、锡箔或锡囊包裹。称重后应尽快分析,计算氢含量

时需扣除镍箔、锡箔或锡囊的空白;粉末样品的制样与所用粉末标准物质/标准样品保持一致。

6.5 屑状试样

从型材或铸工件上取的屑状试样,由于加工时的氢转移,不能用做定氢试样。

6.6 其他试样

异型体就材取样,取样操作可用剪、锯、线切割等加工方式,应尽量避免过热和污染。丝材可直接

取样。

7 分析步骤

7.1 仪器准备

7.1.1
按仪器制造厂家提供的说明书要求开机,确认仪器上流量计和压力表等指示在指定位置。检查

仪器的杂质去除装置和辅助净化系统过滤器和试剂是否有效,若失效需清洗或更换。

GB/T 223.82—2018

7.1.2 必要时,在电源连接和水冷系统开启的情况下,对仪器进行漏气检查。

7.1.3 配置仪器参数,预热稳定仪器。推荐以下分析条件:

a) 脱气功率3000 W 或电流850 A;

b) 分析功率2500 W 或电流700 A;

c) 分析时间90 s。

7.1.4 若长时间关机,开机后应预热1 h
以上,通过空白测试确定仪器稳定且各项指标达到设定值。更
换过滤器、净化试剂后仪器处于非作业状态,应通过2次~3次空烧稳定仪器。

7.2 空白试验

运行分析测量程序前要进行空白试验。至少进行3个空白值测定,每次更换新坩埚。空白值扣除
可选择自动或手动,运行自动空白扣除功能时,仪器显示的空白值应稳定,连续3次空白值相差\<20%
时,输入最后3次空白的平均值,进行自动扣除。手动扣除空白主要针对氢含量\<1μg/g
的样品, 一对

一扣除,即先做一个空白,再做一个单样。

7.3 校准(可采用任一种校准程序)

7.3.1 单点校准程序

7.3.1.1
选取两种钢(铁)中氢标准物质/标准样品(4.8),其氢含量高于或接近于待测试样的氢含量,且
不超过本方法的检测范围。

7.3.1.2
按照仪器说明书的要求执行单标准点校准程序。对其中一种标准物质/标准样品(7.3.1.1)分
析3次,取平均值,以单个氢含量点确定校准斜率,此校准曲线过原点。

7.3.1.3
用另一种标准物质/标准样品(7.3.1.1)作为试样进行分析操作,用以验证校准。分析结果处于
该标准物质/标准样品标准值不确定度范围内,执行7.3.1.5程序。

7.3.1.4
如果分析结果超出标准物质/标准样品不确定度范围,找出原因并改正,重复7.3.1.1~7.3.1.3
的操作过程。

7.3.1.5
按照仪器说明书的程序以方法形式保存此校准,并对此方法命名。

7.3.2 多点校准程序

7.3.2.1
至少选取4种钢(铁)中氢标准物质/标准样品(4.8),其氢含量不同,且均不超出本方法的检测

范围。

7.3.2.2
按照仪器说明书的要求执行多标准点校准程序,至少分析3种标准物质/标准样品(7.3.2.1),
每种标准物质/标准样品分析3次,分别取其平均值,以多个氢含量点确定校准曲线斜率和截距,此曲线
不一定过原点。

7.3.2.3
用另一种中间含量的标准物质/标准样品(7.3.2.1)作为试样进行分析操作,分析结果用以验证
7.3.2.5 程序。

7.3.2.4
如果分析结果超出标准物质/样品不确定度范围,找出原因并改正,重复7.3.2.1~7.3.2.3的操
作过程。

7.3.2.5
按照仪器说明书的程序以方法形式保存此校准,并对此方法命名。

7.3.3 校准的频次要求

仪器应每年至少校准一次,出现以下任何一种非正常情况时,应对仪器进行重新校准,以确保测量

的可靠性和有效性:

a) 仪器出现被污染症状,做任何样品均拖长尾;

GB/T 223.82—2018

b) 对分析结果有影响的突发故障;

c) 主要参数被更改。

在每次分析前和分析结束后应用钢(铁)中氢标准物质/标准样品(4.8)对校准进行确认(当没有上
述标准物质/标准样品时,也可以用控制样品代替)。当测量结果超出标准值不确定度范围时,应查找原

因,重新进行校准。

7.4 试样分析

7.4.1
选择合适的分析方法(7.3.1.5或7.3.2.5)。所用分析条件应与校准时所用分析条件一致,如测量
样品为粉末样样品,应用相应的标准物质/标样样品进行校准。

7.4.2 按照仪器说明书要求的程序输入样品信息。

7.4.3 称取试样0.5 g~1.0g, 精确至0.001
g(如有特殊要求,称取试样最多可至5.0 g)。 多数仪器通
过天平和仪器的联机将称量质量自动载入,不具备此功能时,按仪器说明书的要求人工输入试料质量。

7.4.4
将试料(7.4.3)放入进样器中,在选定的分析条件下进行分析,分析结束后仪器自动显示分析
结果。

8 结果计算

氢含量以质量分数(μg/g)计。

9 精密度

本方法的精密度试验由10个协作单位10个实验室对氢元素的6个含量水平进行测定,每个实验
室对每个含量水平在 GB/T6379.1
规定的重复性条件下测定2次~3次。各实验室报出的原始数据

(测定值)参见附录 A (资料性附录)。原始数据按照GB/T6379.2
进行统计分析,精密度见表1。

1 精密度

氢的质量分数/(μg/g)

重复性限r

再现性限R

0.6~30.0

lgr=-0.4083+0.2500lgm

R=0.4933+0.2023m

重复性限(r)、再现性限(R) 按以上表1给出的方程求得。

式中m 是两个测定值的平均值,单位为μg/g。

在重复性条件下,获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于重复性限(r),
大于重复性限(r) 的

情况以不超过5%为前提;

在再现性条件下,获得的两次独立测试结果的绝对只差不大于再现性限(R),
大于再现性限(R) 的

情况以不超过5%为前提。

10 试验报告

试验报告应包括以下内容:

a) 所有辨别样品、实验室及分析日期所需的内容;

b) 本部分所用的方法;

c) 结果及表达形式;

d) 测量过程中观察到的异常现象;

e) 任何本部分中未规定的操作或任何可能影响结果的操作。

GB/T 223.82—2018

A

(资料性附录)

精密度试验原始数据

精密度试验原始数据见表A.1。

A.1 精密度试验原始数据

实验室

氢含量(质量分数)/(μg/g)

水平-1

水平-2

水平-3

水平-4

水平-5

水平-6

1

0.69

0.85

3.0

5.6

7.9

30.8

0.58

0.80

2.7

5.6

8.1

31.2

0.62

0.66

2.8

5.7

8.2

31.4

2

0.35

1.1

3.0

6.2

7.9

26.3

0.16

1.0

3.0

6.4

8.0

25.5

1.0

3.3

5.9

8.1

25.6

3

0.52

1.2

2.9

5.1

6.6

22.7

0.47

1.3

2.6

4.7

6.5

22.5

0.32

1.1

2.6

5.1

6.6

22.3

4

0.41

0.79

2.3

5.8

7.2

30.5

0.38

0.66

2.4

5.8

7.2

30.2

0.31

0.81

2.4

5.7

7.2

30.5

5

0.54

1.8

3.3

5.5

7.2

26.4

0.50

1.9

3.2

5.3

7.4

26.1

0.50

1.6

2.9

5.2

7.3

26.4

6

0.47

1.2

2.8

5.6

7.6

26.5

0.67

1.0

3.0

5.7

7.3

25.5

0.41

1.2

2.9

5.6

7.2

26.4

7

0.59

0.89

2.3

6.2

8.0

28.1

0.61

0.94

2.6

6.4

7.6

28.5

0.91

2.8

6.1

7.8

27.9

8

0.65

1.8

2.6

6.2

7.6

26.3

0.71

1.2

3.0

5.7

7.7

25.9

1.4

3.3

6.1

7.8

26.5

9

0.58

1.2

2.2

6.8

6.9

28.6

0.56

1.3

2.0

6.1

7.0

28.0

0.39

1.0

2.2

6.8

7.1

28.3

GB/T 223.82—2018

A.1 ( 续 )

实验室

氢含量(质量分数)/(μg/g)

水平-1

水平-2

水平-3

水平-4

水平-5

水平-6

10

0.49

1.8

3.1

5.8

7.4

23.8

0.61

1.8

3.0

5.6

7.2

24.4

0.87

1.8

3.0

5.6

7.4

24.5

延伸阅读

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