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光譜儀應(yīng)用，有色金屬鑄造中熔煉控制的挑戰(zhàn)
2022年05月24日 15:11
來源：科曉（北京）科技有限公司
在檢驗熔體以達到牌號所要求的規(guī)格方面，有色金屬鑄造面臨許多*的挑戰(zhàn)。由于鋁和鎂等輕質(zhì)有色合金在汽車和航空航天行業(yè)的減重與減排方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，隨著時間的推移，這一問題可能會變得更加普遍。與黑色金屬鑄造的情形相同，OES方法常用于驗證鋁、銅、鋅以及鎂合金的熔體成分。然而，獲得恰到好處的規(guī)格往往耗資成本大且操作復(fù)雜，在達到正確的牌號規(guī)定之前需要進行多次嘗試。
部分元素難以測量
對于部分熔煉控制用元素，通過OES對其進行測量可能充滿挑戰(zhàn)性，但在低檢出限的情況下檢測此類元素的存在極為重要。例如，過共晶鋁硅合金使用鍶和鈉改性劑。此類改性劑會受到銻、磷和鉍等元素的不利影響，此等雜質(zhì)元素加上鈣的總含量不得超過120ppm。如超過這一含量限值，所添加改性劑的效果將會大打折扣，導(dǎo)致最終合金不具備正確的物理性能。
然而，一些OES儀器很難在所需的低檢出限下測量上述元素。此種情況有時是由于校準和測量技術(shù)所致。而在其他情況下，其通常由于儀器的檢測技術(shù)不具備分辨此類元素發(fā)出的密集譜線所需的靈敏度所致。
有色合金的固有性能
鋁合金及其他有色金屬材料會在凝固時出現(xiàn)偏析傾向。偏析是指痕量元素隨熔體冷卻向表面或晶界擴散的過程，可導(dǎo)致關(guān)鍵元素的濃度不均勻。在成品中，過度偏析可能對鑄造部件的物理性能產(chǎn)生不利影響，但對于取樣而言，其問題在于如何從取樣驗證過程中獲得有代表性的結(jié)果。
由于偏析可向樣品內(nèi)各個方向延伸，因此很難獲得有代表性的分析結(jié)果。解決該問題的方法可包括采集眾多樣品，并確保樣品尺寸允許發(fā)生自然變化，隨后取一個平均值作為結(jié)果。然而，*避免偏析問題的方法是確保取樣過程遵循正確程序。絕對清潔且正確的樣品制備和冷卻速率控制是減少偏析的良好實踐示例。
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