台式直读光谱仪MAXx测定7075航空铝合金中多元素

7075铝合金是一种冷处理锻压合金，强度高，远胜于软钢。7075是商用力合金之一。7075铝合金结构紧密，耐腐蚀效果强，对于航空、船用板材最佳。化学成分为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铝合金中主量和杂质的元素测定国家标准GB/T 6987 - 2001采用化学法、原子吸收光谱法，这两种方法在测定各元素时需要分别测定；航空行业标准HB6731.10-2005中采用ICP-AES法可以同时测定Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti等元素，但测定前需要将样品加工制成粉末试样，再制备成液体试样进行分析。本文采用光电直读光谱仪同时测定7075铝合金材料中Si、Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti、Zr等多元素，使用固体试样直接进行分析，减少了实验步骤，大大提高了工作效率，试验周期缩短为化学法的一半。

1.实验部分

1.1仪器

台式直读光谱仪SPECTROMAXx（德国斯派克）

1.2材料

7075铝合金标准物质

1.3试样制备

将样品进行切割，利用铣床将一个表面铣成光滑平面，光滑平面为工作面。

1.4样品分析

仪器稳定后，开启预先设置的7075铝合金分析程序。待至少3次激发值近似相等后，选择标样对工作曲线进行两点校正。合格后，选择与待测试样化学成分(尤其是Si、Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti、Zr元素含量)相近的标样(或称为控样)对主曲线进行一点校正，完成后测定试样。将预制好的待测试样放入火花台板进行分析。

2.结果与讨论

2.1准确度试验

2.1.1对比试验

取7075铝合金样品4批，分别使用本方法和GB/T 6987 - 2001中相应元素的分析方法进行比对试验，分析结果见表1。GB/T 6987 - 2001中规定的实验室之间允许差见表2。

由表1表2可知，通过对照光电光谱法分析结果和GB/T 6987-2001法分析结果(Ti除外)表明，光电光谱法的准确度较高，满足国标要求。

2.1.2回收试验

选与试样中各元素含量接近的标准物质，按实验方法进行分析，计算回收率，结果见表3。

由表3中数据可知，试验样品的加标回收率为97. 2% ~ 100. 7% ，说明本方法测试结果的准确度较高。

2.2精密度试验

取实际生产中的7075铝合金样品1件，按实验方法测定6次，测定结果见表4。由表3可知，该方法的精密度较好。

3.结论

采用光电直读光谱法测定7075铝合金中Si、Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti、Zr等元素，该方法快速、准确、可靠，适用于7075铝合金中Si、Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti、Zr等元素含量的测定。本法与经典化学分析方法和ICP- AES方法相比快速且操作简便。但在研究过程中也发现Si和Ti两元素的测试稳定性相对其它元素较差，在今后的工作中需做进一步的研究。