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高溫合金的無損檢測你了解嗎

作者:如影隨風(fēng) 時間:2022-10-25 來源:互聯(lián)網(wǎng)

高溫合金的化學(xué)成分檢測

眾所周知,航空發(fā)動機、超臨界燃?xì)鈾C組等高端裝備中使用的高溫合金化學(xué)成分異常復(fù)雜,除了基體和主要合金元素外,還存在有意添加、原材料中帶入以及冶煉中混雜的各種微量元素,一個牌號的高溫合金甚至可以含有20多種元素.

事實上,高溫合金中各成分含量變化能直接影響材料的各項性能,甚至某些關(guān)鍵微量元素含量的細(xì)微變化,將會對材料性能產(chǎn)生非常大的影響,因此需要對此進行有效的利用或嚴(yán)格的控制。這不僅給材料冶煉提出了很高的要求,同時對成分分析技術(shù)和分析方法也是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此,采用先進的化學(xué)成分分析技術(shù)或分析方法標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確測定合金化學(xué)成分及夾雜物含量對于改善高溫合金的制備冶煉工藝、凈化制備過程中混入的夾雜物、提高材料的力學(xué)性能及結(jié)構(gòu)材料部件使用壽命,具有重要意義。

高溫合金化學(xué)成分分析方法主要包括經(jīng)典化學(xué)法和儀器分析法。經(jīng)典化學(xué)法包括容量法(滴定法)、重量法、光度法和電化學(xué)分析法,是高溫合金化學(xué)成分分析技術(shù)中使用*早、選擇性好,靈敏度和理論準(zhǔn)確度較高、且具有中國特色的分析技術(shù)。但是隨著科學(xué)技術(shù)的進步、材料研制進程的加快及人們環(huán)保意識的提高,使得化學(xué)分析方法在使用過程中的缺點逐漸暴露出來,如實驗分析步驟較為繁瑣、試驗周期長、易玷污和損失、污染環(huán)境等,無法滿足高溫合金化學(xué)成分快速的分析要求[1]。

為了滿足材料研制過程中對檢測進度及化學(xué)成分控制的嚴(yán)格要求,一些新的測定高溫合金化學(xué)成分的儀器分析技術(shù)應(yīng)運而生,分析方法呈現(xiàn)多樣性,分析方法的靈敏度與選擇性也越來越高。高溫合金化學(xué)成分測定用儀器分析法包括吸收光譜法、發(fā)射光譜法、質(zhì)譜法和紅外/熱導(dǎo)法。

吸收光譜法主要包括石墨爐原子吸收光譜法(GF-AAS)、火焰原子吸收光譜法(FAAS)、電熱原子吸收光譜法(ET-AAS)、氫化物發(fā)生—原子吸收光譜法(HG-AAS)及流動注射(FI)—原子吸收光譜法等,具有高選擇性、高度自動化和智能化、干擾少等特點,目前已廣泛用于金屬材料中微量、痕量元素的分析中。

發(fā)射光譜法主要包括空心陰*原子發(fā)射光譜法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICPAES)、氫化物發(fā)生—原子熒光光譜法(HGAFS),X射線熒光光譜法和火花源光電直讀光譜法,因其測定靈敏度高,有較寬的線性動態(tài)范圍,良好的精密度和重復(fù)性,可實現(xiàn)多元素同時分析等特點,非常適合于高溫合金中化學(xué)成分的分析。

質(zhì)譜法中*常使用的是電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)和輝光放電質(zhì)譜法(GDMS),由于其具有譜圖簡單、靈敏度高、選擇性好、檢出限低、線性動態(tài)范圍寬、可多元素同時快速分析等特點,同時可與同位素比例和同位素稀釋法、多種分離技術(shù)及進樣方式相結(jié)合,非常適合高溫合金復(fù)雜體系的超痕量元素分析中,但此方面的研究主要集中在國外,在我國則開展的相對較少。紅外吸收光譜法在鎳基合金分析中的應(yīng)用主要是碳和硫的分析測定,測定操作簡單,易于掌握,確保結(jié)果的快速、準(zhǔn)確。

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