
- •Кафедра «Ремонт машин и технология конструкционных материалов»
- •Эмиссионный спектральный анализ металлов
- •Основные положения.
- •Назначение, устройство и принцип работы стилоскопа слу
- •Порядок работы на стилоскопе слу по стационарному варианту
- •Качественный и сравнительный полуколичественный анализ
- •3.1. Общие положения
- •3.2. Принятые обозначения
- •3.3. Методика проведения анализа
- •4. Полуколичественный анализ сталей
- •4.1. Определение хрома
- •4.2. Определение вольфрама
- •4.3. Определение марганца
- •4.4. Определение ванадия
- •4.5. Определение молибдена
- •4.6. Определение никеля
- •4.7. Определение кобальта
- •4.8. Определение меди
- •4.9. Определение титана
- •2.10. Определение ниобия
- •Содержание письменного отчета.
- •Контрольные вопросы.
4.4. Определение ванадия
Ванадий в концентрации от 0,2 до 2,5% определяется по трем группам спектральных линий.
Первая группа ванадия V1 (рис. 15) [2, стр. 27] находится в синей области спектра рядом с группой Сr5 и служит для определения содержания ванадия от 0,2 до 0,5%. Сравнение интенсивности производится через 5-10 секунд после включения дуги в течение 15-20 секунд. После этого требуется очистка или смена электрода. При определении малых содержаний ванадия необходимо добиться хорошей яркости спектра.
Вторая группа V2 (рис. 16) [2, стр. 28] расположена в красной области спектра левее характерной группы из 5 линий железа (639,36 - 643,0) нм и служит для определения содержания ванадия от 1 до 2,5%.
Третья группа V3 (рис. 17) [2, стр. 29] находится в голубой области спектра между групп Мn1 и Сr6 и служит для определения содержания ванадия в пределах от 0,8 до 2,5%.
Определение ванадия по второй и третьей группам необходимо начинать через 30 - 40 секунд после включения дуги.
4.5. Определение молибдена
Определение молибдена от 0,15 до 2% производят по двум группам спектральных линий.
Первая группа Мо1 (рис.18) [2, стр. 30] находится в желто-зеленой области спектра и практически совпадает с группой W2 и служит для определения содержания молибдена в пределах от 0,15 до 1,2%.
Вторая группа Мо2 (рис. 19) [2, стр. 31] расположена в оранжевой области спектра и служит для определения содержания молибдена от 0,25 до 2%. В высоколегированных сталях определять молибден по второй группе не рекомендуется.
Определение молибдена по этим группам производят через 40 секунд после включения дуги. При наличии пульсации интенсивности линий молибдена оценку вести в моменты максимальной интенсивности.
4.6. Определение никеля
В видимой области спектра нет достаточно чувствительных спектральных линий для определения никеля. Спектральные линии, доступные наблюдению, не особенно отчетливо изменяют свою интенсивность с изменением содержания никеля. Линии никеля заметно реагируют на изменение условий возбуждения спектра, поэтому необходимо как можно тщательнее поддерживать постоянство горения дуги. При определении никеля затруднения возникают потому, что его линии появляются вспышками и оценивать интенсивность приходится в момент вспышек или в промежутках между вспышками, также необходимо учитывать частоту вспышек.
Никель в содержании от 0,2 до 20% определяется по двум группам спектральных линий.
Первая группа никеля Ni1 (рис. 20) [2, стр. 32] расположена в голубой области спектра между групп Сrз, Мn1 и служит для определения содержания никеля от 0,2 до 5%.
В спектрах образцов различных сталей вид этой области заметно меняется. На линию 1Ni1 накладывается слабая линия Fе 471,418 нм, поэтому различие между 0,2 и 0,5% никеля трудно установить. Для безошибочного определения малых концентраций никеля необходим хороший навык. Линия никеля немного меняется, поэтому оценку интенсивности производят по суммарному впечатлению. Также на линию 1Ni1 накладывается еще линия ванадия V 471,412 нм. Если в образце более 1% ванадия, то оценка малых содержаний никеля (до 0,5%) окажется завышенной.
Вторая группа никеля Ni2 (рис. 21) [2, стр. 33] расположена в зеленоватой области спектра, там же, где находится группа W1, и служит для определения содержания никеля от 0,2 до 20%. Линия сравнения 2Fе несколько размыта и окружена фоном, в котором аналитическая линия 1Ni2 при (0,2 - 0,5)% не очень контрастна. Но при внимательном наблюдении можно отличить 0,2% от 0,5% или установить отсутствие этой линии при содержании никеля менее 0,2%. На линию никеля 1Ni2 накладываются линии титана Ti 503,59 и 503,65 нм, которые уже при 0,3% титана мешают определению малых количеств никеля (до 0,5%). Поэтому необходимо контролировать отсутствие титана по линии Ti 499,95 нм. К линии 7Ni2 прилегает другая линия никеля 508,14 нм, а линия 8Fе состоит из двух: 507,92 и 507,97 нм. Эти линии в стилоскопе разрешаются, видны раздельно. Интенсивности каждой двойной линии практически одинаковы и нет необходимости оценивать интенсивности их порознь. В высоколегированных хромоникелевых сталях, содержащих 2% молибдена или вольфрама, результат определения никеля может быть занижен в 1,5 - 2 раза и при установки марки стали необходимо ввести поправки по аналогичным стандартным образцам с известным химическим составом.
Во всех случаях, кроме определения малых концентраций, определение никеля необходимо производить через 40-60 секунд после включения дуги и заканчивать через 2 - 2,5 минуты.