基于光譜儀檢測的有色金屬材料分析探究

王金瑞

【摘 ?要】光譜儀檢測分析可以更好地檢測出有色金屬材料的化學成分構成，并能夠對有色金屬材料的性能進行有效分析，從而更好地滿足實際需要。本文對有色金屬材料的光譜儀檢測分析，主要闡述了光譜儀檢測鋁合金化學成分的方法以及相關步驟，希望本文的研究，能夠為有色金屬材料檢測分析提供一些參考和建議。

【關鍵詞】光譜儀檢測;有色金屬材料;分析

1有色金屬材料的發展現狀

1.1產量規模逐漸擴大

我國有色金屬行業經過多年的摸爬滾打，逐漸形成了較為完善的體系，建立了雄厚的物質基礎。尤其是這幾年來，產量較為突出，逐漸躍居世界首位，產品的規格也在逐漸增多，除了能夠滿足國內產業的需要，還能出口一部分。就比如說：2002年，我國有十種有色金屬的產量突破了1000萬大關，成為了世界有色金屬第一生產大國。此外我國還是有色金屬的對外貿易大國，只2002年這一年我國有色金屬的銷售金額就高達2690億元，其中有好多種金屬的出口量都位居世界首位。

1.2研發取得進展

經過我國的不懈努力，在產品的性能和加工精度等方面都取得了巨大的進展。鋁合金新材料的性能也得到了巨大的提升，有部分鋁合金新材料的性能已經達到了世界先進水準。在高速列車和地鐵中專用的高性能鋁合金新材料也已經研制成功，并且已經開始了生產工作，同時鋁材制備技術也得到了很大幅度的上升。在有色金屬鎂的研發方面，盡管我國對于鎂的研發時間較短，但是到目前為止，我國已經研制出了多種鎂合金材料。

2光譜儀檢測概述

光譜分析儀器的產生是因為原子發射光譜分析法。物質成分分析的光譜儀器發明1930年，渡過了看譜鏡、攝譜儀以及直讀光譜儀發展階段，完成了定性、半定量、定量到直讀。而且伴隨著計算機技術不斷發展，大大的提升了光譜分析儀器的分析精度、分析范圍以及自動化程度。直讀光譜儀能夠定性或者定量的分析出材料成份或含量的一種檢測儀器，直讀光譜儀的優點有快速、準確、精度高、選擇性好、操作簡便以及無損分析等等，直讀光譜儀被普遍用于冶金、機械、質檢和科研方面。直讀光譜儀的工作原理是樣品與電極間進行放電進而形成的高能電火花再產生能量從而激發原子，讓樣品之中各原子的核外電子進行躍遷行為，在高能態的電子非常的不穩定，當激發態原子在高能態回到基態的過程中會把多余的能量利用光的形式進行釋放。每種元素的基態以及激發態都不一樣，因此波長不同，我們就可以按照波長來知道元素的種類，按照光子數目進而確定出元素的含量。國內對大型零部件的分析多采用便攜式（即手持式）光譜儀，但其只能對金屬中的部分元素做出定量分析，如果要對其它元素做出準確的判定，仍然需要對其進行解體取樣采取化驗分析。需要努力實現高度大于80mm，重量小于50kg的單平面零部件無損檢測，才能更好的滿足生產進度的需求，為產品質量控制提供可靠保證。減少大型零部件檢測時的破壞，降低生產制造成本，提升了檢測效率，滿足了生產進度的需求，同時為產品質量控制提供可靠保證。

3金屬材料檢測的內容、方法

在對金屬材料進行檢測的具體過程中，涉及的范圍較廣，其一是對有色金屬、黑色金屬及其設備的內部組成零部件進行檢測;其二是對金屬材料的內部成分以及尺寸等，包括耐腐蝕強度的檢測，涉及兩項檢測項目，即對其性能的檢測和主要成分組成的檢測。檢測的具體內容又包含對材料以及理化的檢測，對成分的分析、元素的測試，判定是否為不銹鋼等。判定金屬材料的主要標準是按照錳、硅、磷、硫和碳的元素存在與否進行的，并且這也是判定金屬材料主要性能的標準。在檢測方法的使用中，由于金屬材料的種類多，并且應用范圍廣泛，所以主要是對其進行性能方面的檢測。性能檢測主要檢測其機械性能表現。通過必要的壓縮檢測、拉伸檢測、彎曲檢測以及剪切檢測、沖擊檢測和扭轉檢測等，以此獲取金屬材料實際的性能參數和信息。檢測過程容易進行，能夠通過檢測儀器直接讀出相應信息和數據。在金屬材料的金相性能表現方面，還要通過專業的金相顯微組織檢測等，對其材料成分進行分析，以此確定金屬材料的主要性能。金屬材料的金相組織受金屬組成元素和熱處理方法的影響，金屬材料表現出特定的金屬性能。

4基于光譜儀檢測的有色金屬材料分析

4.1設置光譜檢測儀

首先，按光譜檢測儀主菜單中的設置窗口鍵，對菜單頁面的進行相應的選擇，并根據有色物質檢測的具體方案，設置相應的參考數據。其次，菜單頁面的設置完成后，接下來對用戶設置界面進行操作設置，在用戶設置界面選擇操作的模式，以完成對系統的操作;然后，光譜檢測儀的系統操作設置結束之后，在光譜檢測儀中生成相應的檢測數據信息。數據信息主要根據檢測到的有色金屬的實際狀態設置。最后，在語言時間的設置界面，對時鐘和語言進行操作設置，設置成標準的語言和具體的時間，時間和語言的設置結束之后，選擇分析模式的操作，進入選擇分析模式界面并設置分析模式后，光譜檢測儀的設置被視為完成狀態。

4.2光譜檢測儀的檢測準備階段

（1）啟動狀態檢測。在光譜檢測儀啟動前，檢查氬氣的位置狀態，在光譜儀工作的時候，重點是對于出氣裝置下的節流調控，這個設置的高度需要合理，有利于對有色金屬材料的分析工作。光譜檢測儀在運行時，會有水泵的聲音，這是正常現象，如果沒有聽到的話，就需要檢查水泵的位置，是否發生損壞。（2）有色金屬樣品的準備。在對有色金屬材料的選取前，需要對樣品處理干凈，去除表面的附著物，然后如果有需要，可以進行打磨處理，保證檢測原材料的變量單一，減少實驗誤差的產生。從而確保光譜檢測儀分析的正確結果。（3）光譜檢測儀的清理。有色金屬材料的準備完畢后，就需要對光譜檢測儀進行雜質清理。由于燃燒室以及電極是進行有色金屬材料分析檢測的重要場所，若燃燒室和電極混入其他雜質，就會嚴重影響檢測的結論。

4.3有色金屬材料的光譜儀檢測定量分析

有色金屬材料的光譜儀檢測定量分析步驟如下：第一，首先要通過Operate鍵進入測量界面，之后對測量的樣品進行選定。一般來說，在對有色金屬材料進行定量分析時，主要利用計算機技術對其測量曲線進行分析，可以更好地了解有色金屬材料的屬性。本文以鋁合金這種有色金屬材料的光譜儀檢測分析為例，在實際檢測分析中，按OtherModel選定ZL104的測量曲線，當數據輸入后，按回車鍵進行檢測。第二，測量曲線輸入完成后，按Setting進入下一檢測過程中，之后按下NameofSelect鍵輸入ZL104。第三，在NameofSelect內輸入ZL104后，返回測量菜單，進行ZL104（鋁合金）的測量工作。第四，測量狀態下，將光標放在測量名字上，開始對測量結構進行打印。關于有色金屬材料的測量值輸出問題，需要根據實際需要進行操作，若是需要平均值，則需要在Average欄里選擇PrintResults按鍵;當平均值打印時，系統會彈出窗口“總是打印平均值還是僅本次打印？”在進行光譜儀檢測分析時，則需要根據實際情況進行。當測量數據打印完成后，需要將氬氣開關關掉，之后用小毛刷將燃燒室和電極尖端進行清理，將電源關掉，待燃燒室的溫度降下后，蓋上蓋子。有色金屬材料的光譜儀檢測定量分析，是對有色金屬材料進行性能分析的關鍵一環，在實際檢測分析過程中，要注重相關操作符合標準，這樣打印出的檢測分析結果才能更好地滿足于實際需要。

5結束語

通過對光譜儀制備工作的分析，介紹了定量分析方法，然后分析了預防性項目和光譜儀的檢測結果，詳細表述了如何利用光譜儀對有色金屬材料進行檢測和分析，取得了滿意的結果，對未來的化學行業是值得推廣的。

參考文獻：

[1]嚴圣明.基于圖像處理的有色金屬含量檢測技術研究[J].世界有色金屬，2016，19：39-40.

（作者單位：河北華建檢測試驗有限責任公司）