ICS77.100 CCSH11 中华人民共和国国家标准 GB/T5686.9—2023 锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和金属锰 锰、硅、磷和铁含量的测定 波长色散X射线荧光光谱法 (熔铸玻璃片法) Ferromanganese,ferromanganese-silicon,nitrogen-bearingferromanganeseand manganesemetal—Determinationofmanganese,silicon,phosphorusand ironcontent—WavelengthdispersiveX-rayfluorescencespectrometry (Fusedcastbeadmethod) 2023-11-27发布 2024-06-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件是GB/T5686的第9部分。GB/T5686已经发布了以下部分: ———锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和金属锰 锰含量的测定 电位滴定法、硝酸铵氧化滴定法及高氯 酸氧化滴定法; ———锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和金属锰 硅含量的测定 钼蓝分光光度法、氟硅酸钾滴定法和高 氯酸重量法; ———锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和金属锰 磷含量的测定 钼蓝分光光度法和铋磷钼蓝分光光 度法; ———锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和金属锰 碳含量的测定 红外线吸收法、气体容量法、重量法和库 仑法; ———锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和金属锰 硫含量的测定 红外线吸收法和燃烧中和滴定法; ———锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和金属锰 锰、硅、磷和铁含量的测定 波长色散X射线荧光光谱 法(熔铸玻璃片法)。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国钢铁工业协会提出。 本文件由全国生铁及铁合金标准化技术委员会(SAC/TC318)归口。 本文件起草单位:广东中南钢铁股份有限公司、江苏省沙钢钢铁研究院有限公司、福建三钢闽光股 份有限公司、湖南华菱涟源钢铁有限公司、武汉科技大学、重庆钢铁股份有限公司、吉铁铁合金有限责任 公司、中新钢铁集团有限公司、鄂尔多斯市西金矿冶有限责任公司、江苏省镔鑫钢铁集团有限公司、河北 津西国际贸易有限公司、天津精一仪器仪表有限公司、冶金工业信息标准研究院。 本文件主要起草人:戴文笠、丘文生、吴超超、周双清、邢文青、黄合生、黄云华、单清华、郭魏、张悦、 卓文铿、秦建、叶鹏、吴建中、徐文高、肖星、何荣福、伍玉根、王震、蒲雪芬、张继明、刘爽、黄波、林俊文、 王立霞、余雷、马宁、李京霖、黄秋艳、刘冰、胡乐明、叶小爽、徐建平、张晨、刘艳婷。 ⅠGB/T5686.9—2023 引 言 由于锰系铁合金检测过程中涉及的检测元素较多,元素的适用范围以及适用方法各不相同。为了 保证锰系铁合金检测标准的方便及准确,我们针对锰系铁合金不同元素的分析方法,已经建立了支撑锰 系铁合金检测的国家标准体系。GB/T5686锰系铁合金系列分析方法是我国锰系铁合金检测的基础 标准,由以下6个部分构成。 ———锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和金属锰 锰含量的测定 电位滴定法、硝酸铵氧化滴定法及高氯 酸氧化滴定法。目的在于测量锰系铁合金中的锰含量,采用电位滴定法、硝酸铵氧化滴定法及 高氯酸氧化滴定法。 ———锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和金属锰 硅含量的测定 钼蓝分光光度法、氟硅酸钾滴定法和高 氯酸重量法。目的在于测量锰系铁合金中的硅含量,采用钼蓝分光光度法、氟硅酸钾滴定法和 高氯酸重量法。 ———锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和金属锰 磷含量的测定 钼蓝分光光度法和铋磷钼蓝分光光度 法。目的在于测量锰系铁合金中的磷含量,采用钼蓝分光光度法和铋磷钼蓝分光光度法。 ———锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和金属锰 碳含量的测定 红外线吸收法、气体容量法、重量法和库 仑法。目的在于测量锰系铁合金中的碳含量,采用红外线吸收法、气体容量法、重量法和库 仑法。 ———锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和金属锰 硫含量的测定 红外线吸收法和燃烧中和滴定法。目的 在于测量锰系铁合金中的硫含量,采用红外线吸收法和燃烧中和滴定法。 ———锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和金属锰 锰、硅、磷和铁含量的测定 波长色散X射线荧光光谱 法(熔铸玻璃片法)。目的在于测量锰系铁合金中的锰、硅、磷和铁的含量,采用波长色散X射 线荧光光谱(熔铸玻璃片法)。 ⅡGB/T5686.9—2023 锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和金属锰 锰、硅、磷和铁含量的测定 波长色散X射线荧光光谱法 (熔铸玻璃片法) 警示———使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件并未指出所有可能的安全问 题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施,并保证符合国家有关法规规定的条件。 1 范围 本文件描述了采用波长色散X射线荧光光谱法(熔铸玻璃片法)测定锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和 金属锰中锰、硅、铁、磷的含量的方法。 本文件适用于锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和金属锰中锰、硅、铁、磷含量的测定,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) % 锰(Mn) 60.00~98.00 硅(Si) 0.15~28.00 铁(Fe) 1.50~23.00 磷(P) 0.01~0.45 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB/T4010 铁合金化学分析用试样的采取和制备 GB/T6379.1 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度) 第1部分:总则与定义 GB/T6379.2 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度) 第2部分:确定标准测量方法重复 性与再现性的基本方法 GB/T6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T15000.3 标准样品工作导则(3) 标准样品 定值的一般原则和统计方法 GB/T16597 冶金产品分析方法 X射线荧光光谱法通则 GB/T28372 铁合金 取样和制样总则 YB/T082 冶金产品分析用标准样品技术规范 1GB/T5686.9—2023 3 术语和定义 本文件没有需要界定的术语和定义。 4 原理 样品经低温预氧化处理后,在铂-金坩埚中高温熔融、铸制成玻璃样片,测量玻璃样片中待测元素的 X射线荧光强度。根据校准曲线和待测元素的X射线荧光强度,计算出样品中锰、硅、铁和磷的质量 分数。 5 试剂和材料 分析中除另有说明外,仅使用认可的分析纯试剂和符合GB/T6682规定的三级及以上蒸馏水或纯 度相当的水。 5.1 无水四硼酸锂。 5.2 四硼酸锂预氧化坩埚,根据氧化方式选用。 5.3 碳酸锂。 5.4 溴化铵溶液,300g/L。 5.5 碘化铵溶液,1000g/L。 5.6 高纯二氧化锰(MnO2),纯度>99.99%。 将二氧化锰在105℃下烘2h,然后在干燥器中冷却。 5.7 高纯二氧化硅(SiO2),纯度>99.99%。 将二氧化硅在1000℃下煅烧2h,然后在干燥器中冷却。 5.8 高纯三氧化二铁(Fe2O3),纯度>99.99%。 将三氧化二铁在1000℃下煅烧至少1h,然后在干燥器中冷却。 5.9 磷标准溶液。 a) 磷标准储备溶液,2.0mg/mL。 称取4.2614g预先在105℃±5℃干燥至恒量的高纯磷酸氢二铵,溶于100mL水,移入500mL 容量瓶中用水稀释至刻度、混匀。 b)磷标准溶液,20μg/mL。 移取5.00mL磷标准储备溶液[5.9a)]于500mL容量瓶中,用水稀释至刻度、混匀。 5.10 标准样品,用于绘制校准曲线和质量控制。所选标准物质/样品应符合GB/T15000.3或 YB/T082,各分析元素含量应覆盖分析范围且有适当的梯度。 5.11 氩甲烷气体(90%Ar+10%CH4)(根据仪器选用)。 6 仪器 6.1 高温炉 最高工作温度应至少达1000℃。若选择在高温炉内完成熔融操作时,高温炉工作温度应至少达 到1100℃。 2GB/T5686.9—2023 6.2 熔融炉 熔融炉最高工作温度应至少达1100℃。也可选择在高温炉内熔融,需在样品完全融化后取出坩 埚,将坩埚内熔液摇匀后再放回高温炉熔融,此过程需要反复多次。 6.3 X射线荧光光谱仪 应符合GB/T16597的规定和要求。使用氩甲烷气体的仪器,钢瓶应离仪器较近,当钢瓶气压低于 1MPa时,应及时更换,并稳定2h以上。 6.4 坩埚和模具 坩埚和模具(或坩埚兼做模具)由不浸润的铂-金合金(95%Pt+5%Au)制成。坩埚底部的厚度应 不小于1mm,防止加热后变形,模具的底部应保持平整,对直接成型的坩埚应有平整的底部。 6.5 天平 感量0.1mg或0.01mg。称量高纯氧化物建立校准方程时使用感量0.01mg的天平,其余均使用 感量0.1mg的天平。 7 取样和制样 按照GB/T28372、GB/T4010规定取制样,试样应能通过0.125mm筛孔。 8 熔铸玻璃片的制备 8.1 试样在挂壁内衬四硼酸锂的铂-金坩埚中预氧化 8.1.1 挂壁内衬四硼酸锂的铂-金坩埚的制备。称取4.00g无水四硼酸锂(5.1),精确至±0.0002g,放 于已称量的坩埚(见6.4,质量记为me)内,将坩埚置于高温炉或熔融炉中950℃±20℃熔融,熔化后取 出坩埚(