随着汽车工业与金属材料工业的不断发展,一般的钢铁材料已不能完全适应汽车发展的需要,一些新材料如高强度钢、超高强度钢、铝合金等应运而生。金属材料在使用过程中所表现的各种性能如机械性能、物理性能和其他性能,直接决定了它在车辆上的应用范围、安全可靠性以及使用寿命。
而金属材料组织结构以及元素种类分布及含量,决定了其应用范围以及在加工制造过程中所表现出来的性能如冲压性能、焊接性能、切削性能、热处理性能等,以及零件加工制造的难易程度。对于钢铁金属材料的物理性能影响较大化学成分有碳、硅、锰、磷、硫,俗称五大元素。碳作为金属中一个重要元素,而碳含量增加时,钢铁的强度和硬度增加,塑性和延展性降低,反之亦然;而硫作为一种有害的元素,硫含量过高,形成硫化锰、硫化铁,是钢铁在热变形的产生裂纹主要原因,要严格控制。对于合金钢而言除了控制五大元素的含量外,还要对其他合金元素如硼、镍、铬、钒、钼、钛、铌等进行严格控制,以保证达到材料的使用要求和性能要求。对于金属中的元素成分测试,传统的测试方法通过制备少量的金属碎屑,将碎屑通过一定的方式溶解,再采用实验室的滴定法、比色法、容量法等测试。
1. 火花源放电原子发射光谱法
火花源放电原子发射光谱法俗称直读光谱法,是将制备好的金属样品块在火花光源的作用下,与对电极之间发生放电,在高温和惰性气氛中产生等离子体,被测元素的原子被激发时,电子在原子内不同能级间跃迁,当从高能级向低能级跃迁时产生特征谱线,通过测量该种特征谱线的波长和强度,并且特征谱线的强度与元素的浓度呈比例关系,实现对待测元素进行定性分析和定量分析。火花放电原子发射光谱法,俗称直读光谱法。它可以同时测定包括C、Si、Mn、P、S在内的非金属和金属多种元素,测试范围为百分之几。为了提高测试的准确性,除了应用仪器设备自带的校准曲线,通常需要建立相应基体的标准曲线进行校准和验证。该方法要求样品的规整度较高,如果为碎屑、粉末、表面不规则样品或者溶液状态则不能测试。
2. 波长色散X射线荧光光谱法
波长色散X-射线荧光光谱仪(WD-XRF)是一种可以对多元素进行快速同时测定的仪器。在
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