书 书 书犐犆犛 ７７ ． ０８０ ． ０１ 犎 １１ 　 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 ２２３ ． ７９ — ２００７ 钢铁 　 多元素含量的测定 犡 射线荧光光谱法 （ 常规法 ） 犐狉狅狀犪狀犱狊狋犲犲犾 — 犇犲狋犲狉犿犻狀犪狋犻狅狀狅犳犿狌犾狋犻犲犾犲犿犲狀狋犮狅狀狋犲狀狋狊 — 犡狉犪狔犳犾狌狅狉犲狊犮犲狀犮犲狊狆犲犮狋狉狅犿犲狋狉狔 （ 犚狅狌狋犻狀犲犿犲狋犺狅犱 ） ２００７  ０９  １１ 发布 ２００８  ０２  ０１ 实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 发布书 书 书前 　　 言 　　 ＧＢ ／ Ｔ２２３ 的本部分的附录 Ａ 和附录 Ｂ 为规范性附录 。 本部分由中国钢铁工业协会提出 。 本部分由全国钢标准化技术委员会归口 。 本部分主要起草单位 ： 武汉钢铁 （ 集团 ） 公司 。 本部分主要起草人 ： 沈克 、 刘翔 、 李小杰 、 郭芳 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ２２３ ． ７９ — ２００７ 钢铁 　 多元素含量的测定 犡 射线荧光光谱法 （ 常规法 ） １ 　 范围 ＧＢ ／ Ｔ２２３ 的本部分规定了用 Ｘ 射线荧光光谱法测定硅 、 锰 、 磷 、 硫 、 铜 、 铝 、 镍 、 铬 、 钼 、 钒 、 钛 、 钨和 铌的含量 。 本部分适用于铸铁 、 生铁 、 非合金钢 、 低合金钢 ， 各元素测定范围见表 １ 。 表 １ 　 元素及测定范围 分析元素 测定范围 （ 质量分数 ）／ ％ Ｓｉ Ｍｎ Ｐ Ｓ Ｃｕ Ａｌ Ｎｉ Ｃｒ Ｍｏ Ｖ Ｔｉ Ｗ Ｎｂ０．００２ ～ ４．００ ０．００２ ～ ４．００ ０．００１ ～ ０．７０ ０．００１ ～ ０．２０ ０．００２ ～ ２．００ ０．００２ ～ １．００ ０．００３ ～ ５．００ ０．００２ ～ ５．００ ０．００２ ～ ５．００ ０．００２ ～ ２．００ ０．００１ ～ １．００ ０．００３ ～ ２．００ ０．００２ ～ １．００ ２ 　 规范性引用文件 下列文件中的条款通过 ＧＢ ／ Ｔ２２３ 的本部分的引用而成为本部分的条款 。 凡是注日期的引用标 准 ， 其随后所有的修改单 （ 不包括勘误的内容 ） 或修改版均不适用于本部分 ， 然而 ， 鼓励根据本部分达成 协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本 。 凡是不注日期的引用文件 ， 其最新版本适用于本 部分 。 ＧＢ ／ Ｔ６３７９．１ 　 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 ／ Ｔ６３７９．１ — ２００４ ， ＩＳＯ５７２５１ ： １９９４ ， ＩＤＴ ） ＧＢ ／ Ｔ６３７９．２ 　 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 ／ Ｔ６３７９．２ — ２００４ ， ＩＳＯ５７２５２ ： １９９４ ， ＩＤＴ ） ＧＢ ／ Ｔ１６５９７ 　 冶金产品分析方法 　 Ｘ 射线荧光光谱法通则 ＧＢ ／ Ｔ２００６６ 　 钢和铁 　 化学成分测定用试样的取样和制样方法 （ ＧＢ ／ Ｔ２００６６ — ２００６ ， ＩＳＯ１４２８４ ： １９９６ ， ＩＤＴ ） ３ 　 原理 Ｘ 射线管产生的初级 Ｘ 射线照射到平整 、 光洁的样品表面上时 ， 产生的特征 Ｘ 射线经晶体分光后 ， １ 犌犅 ／ 犜 ２２３ ． ７９ — ２００７ 探测器在选择的特征波长相对应的 ２ θ 角处测量 Ｘ 射线荧光强度 。 根据校准曲线和测量的 Ｘ 射线荧光 强度 ， 计算出样品中硅 、 锰 、 磷 、 硫 、 铜 、 铝 、 镍 、 铬 、 钼 、 钒 、 钛 、 钨和铌的质量分数 。 ４ 　 试剂与材料 ４ ． １ 　 Ｐ１０ 气体 （ ９０％ 的氩和 １０％ 的甲烷的混合气体 ） 用于流气正比计数器 。 ４ ． ２ 　 有证标准样品 ／ 标准物质 有证标准样品 ／ 标准物质用于日常分析绘制校准曲线时 ， 所选系列有证标准样品 ／ 标准物质中各分 析元素含量应覆盖分析范围且有适当的梯度 ； 用于对仪器进行漂移校正时 ， 所选有证标准样品 ／ 标准物 质应有良好的均匀性 ， 且接近校准曲线的上限和下限 。 ５ 　 仪器与设备 ５ ． １ 　 制样设备 切割设备采用砂轮切割机 ， 抛光试样表面的设备采用砂轮机或砂带研磨机 。 供选用的磨料有氧化 铝 、 氧化锆和碳化硅 ， 应考虑磨料对试样的污染 。 根据分析对象选用合适的磨料和粒度 ， 粒度一般小于 ０．５ｍｍ 。 抛光设备也可使用磨床 、 铣床或车床 。 ５ ． ２ 　 犡 射线荧光光谱仪 同时或顺序式波长色散光谱仪的分析精度和稳定性应达到附录 Ｂ 要求 。 ５ ． ２ ． １ 　 犡 射线管 高纯元素靶的 Ｘ 射线管 ， 推荐使用铑靶 。 ５ ． ２ ． ２ 　 分析晶体 能覆盖方法中的所有元素 ， 可使用平面或弯曲面的晶体 。 ５ ． ２ ． ３ 　 准直器 对于顺序型仪器 ， 应选择合适的准直系统 。 ５ ． ２ ． ４ 　 探测器 闪烁计数器 ， 用于重元素分析 ； 流气正比计数器 ， 用于轻元素分析 。 也可以使用密封正比计数器 。 ５ ． ２ ． ５ 　 真空系统 测量过程中 ， 真空系统压强一般在 ３０Ｐａ 以下并保持恒定 ， 对于轻元素应低于 ２０Ｐａ 。 ５ ． ２ ． ６ 　 测量系统 计算机系统有合适的软件 ， 能够根据测量强度计算出各元素的含量 。 ６ 　 取样和样品制备 ６ ． １ 　 取样 成品试样按 ＧＢ ／ Ｔ２００６６ 规定进行取样 。 采取熔铸样品时 ， 可将取样器浸入钢液或铁水中提取固定形状的样品 ， 也可以用样勺接取一定数量 的钢液或铁水 ， 浇注在样模中 。 所取试样应具有代表性 。 取样器具应洁净 ， 以保证所取样品不受污染 。 取样时使用不含待测元素的脱氧剂 ， 且加入量不应对其他元素的分析结果构成影响 。 在采取碳化物 、 氮 化物 、 氧化物含量高的样品时 ， 应使用冷却速率高的取样器或样模 ， 以保证样品的均匀性 。 采取的样品不应出现空洞 、 夹渣 、 疏松 、 裂纹或其他缺陷 。 试样的大小取决于试样盒的几何尺寸 ， 分析表面应能全部遮盖试样盒面罩 。 ６ ． ２ 　 试样的制备 根据不同种类试样可以用下述方法制样 ： 成品样 ： 可用磨样机 、 磨床 、 铣床或车床制取分析表面 。 热焰切割所形成的热影响区不能作为分 ２ 犌犅 ／ 犜 ２２３ ． ７９ — ２００７ 析面 。 熔铸样 ： 盘针状或蘑菇状试样可用磨样机研磨 ； 柱状试样可用切割机将其切断 ， 再用磨样机研磨 。 凡需去掉表皮的试样 ， 去皮厚度应大于 １ｍｍ 。 试样表面需研磨成平整 、 光洁的分析面 。 如果试样暴露于空气中一天以上 ， 测量前应重新研磨表面 。 ６ ． ３ 　 有证标准样品 ／ 标准物质的前处理 用合适粒度和材质的研磨材料研磨绘制校准曲线的有证标准样品 ／ 标准物质 ， 研磨后应及时测量 ； 标准化样品可研磨加工 ， 也可抛光成镜面并存放于干燥器中 ， 抛光样品测量前应使用无水乙醇清洁试样 表面 。 ７ 　 仪器的准备 ７ ． １ 　 仪器工作环境 仪器的工作环境应满足 ＧＢ ／ Ｔ１６５９７ 冶金产品分析方法 　 Ｘ 射线荧光光谱法通则 。 ７ ． ２ 　 仪器工作条件 Ｘ 射线光谱仪在测量之前应按仪器制造商的要求使工作条件得到最优化 ， 并在测量前至少预热 １ｈ 或直到仪器稳定 。 ８ 　 分析步骤 ８ ． １ 　 测量条件 根据所使用仪器的类型 、 试样的种类 、 分析元素 、 共存元素及其含量变化范围 ， 选择适合的测量 条件 ： （ １ ） 分析元素的计数时间取决于定量元素的含量及所要达到的分析精密度 ， 一般为 ５ｓ ～ ６０ｓ ； （ ２ ） 计数率一般不超过 ４×１０ ５ 计数 ； （ ３ ） 光管电压 、 电流的选择应考虑测定谱线最低激发电压和光管的额定功率 ； （ ４ ） 使用多个试样盒时 ， 样盒面罩不应对分析结果构成明显的影响 ， 样盒面罩直径一般为 ２０ｍｍ ～ ３５ｍｍ ； （ ５ ） 推荐使用样品盒旋转工作方式 ； （ ６ ） 使用的分析线 、 推荐使用的分光晶体 、 ２ θ 角 、 光管电压电流及可能的干扰元素列入表 ２ 。 表 ２ 　 分析线及推荐使用的分光晶体 、 光管电压电流 、 可能干扰元素 元素 谱线 晶体 ２ θ 角 光管电压电流 可能的干扰元素 Ｓｉ Ｍｎ Ｐ Ｓ Ｃｕ Ａｌ Ｎｉ Ｃｒ Ｍｏ Ｖ Ｔｉ Ｗ ＮｂＳｉＫ α １．２ ＭｎＫ α １．２ ＰＫ α １．２ ＳＫ α １．２ ＣｕＫ α １．２ ＡｌＫ α １．２ ＮｉＫ α １．２ ＣｒＫ α １．２ ＭｏＫ α １．２ ＶＫ α １．２ ＴｉＫ α １．２ ＷＬ α １ ＮｂＫ α １．２ ＰＥＴ ＬｉＦ （ ２００ ） Ｇｅ （ １１１ ） Ｇｅ （ １１１ ） ＬｉＦ （ ２００ ） ＰＥＴ ＬｉＦ （ ２００ ） ＬｉＦ （ ２００ ） ＬｉＦ （ ２００ ） ＬｉＦ （ ２００ ） ＬｉＦ （ ２００ ） ＬｉＦ （ ２００ ） ＬｉＦ （ ２００ ） １０８．８８ ６２．９７ １４１．０３ １１０．６９ ４５．０３ １４５．１２ ４８．６７ ６９．３６ ２０．３３ ７６．９４ ８６．１４ ４３．０２ ２１．４０４０ｋＶ ～ ５０ｍＡ ４０ｋＶ ～ ５０ｍＡ ４０ｋＶ ～ ５０ｍＡ ４０ｋＶ ～ ５０ｍ