鋁、鎂輕合金材料分（fèn）析過程（chéng）：直讀光（guāng）譜儀的妙用

用SPECTROMAXx直讀光譜儀對國內外汽車零部件輕合金材料鋁合金、鎂合金的化學成分進行了測試（shì）研（yán）究，並對國內外汽車變速器（qì）上使用的輕合金材料牌號進行了測試。結果表明，SPECTROMAXx直讀光譜分析法（fǎ）對輕（qīng）合金材（cái）料（liào）的分析精度高，結果（guǒ）穩定可靠，測試範圍廣，分析速（sù）度（dù）快，操作簡（jiǎn）便。

目前，在（zài）汽車（chē）、航天、軍工等各個領域大量使用輕合金材料，因此，準（zhǔn）確快速測試輕合金材料（liào）鋁合金、鎂合（hé）金（jīn）的化學成分顯得尤為重要。用傳統的化學分析方法分析（xī）速度慢，結果準（zhǔn）確度低，對環境和人員的身心健康有（yǒu）危害，不能滿足現代（dài）化生產的（de）需要。本文用德國最新 SPECTROMAXx直讀光譜儀對輕合（hé）金材料鋁合金、鎂合金的化學成分進行了測試與精度分析。

試驗條件與步驟

直讀光譜的分析原理
金屬材料的原子在火花光源（yuán）的激（jī）發（fā）下由固態變為氣態（tài）的原子蒸氣，氣（qì）態原子的外層電（diàn）子吸收能量後由低能態向高能態躍遷，由於外層（céng）電子（zǐ）在高能態時不（bú）穩定，瞬間又回到低能態，釋（shì）放出的能量以光的形式表現出來，並滿（mǎn）足普朗克公式。現代技術（shù）通過高性能CCD檢測器精確測量原子的電子發出光的（de）強度來測量原子的濃度。

試（shì）驗（yàn）條件
室內環境控製：溫度18~ 25℃；濕度RH≤80%設備（bèi）控製參數：UV-optic升至35℃左右；Optic 升至此30℃左右；氬氣淨化器工作溫控升至250℃，氬氣（qì）壓力穩定至（zhì）0.55 MPa。

試驗方法
待設備的各項控製參數（shù）符（fú）合要求後，按（àn）照 SPECTROMAXx直讀光譜儀作業指導書( QJJC-GC207 -2007)的操作方法，首先（xiān）作智能邏輯ICAL校正，然後選擇與要檢測的試樣相（xiàng）類似的標準樣品作類型校正，並調用類型校正（zhèng）係數。上述各步驟控（kòng）製參數正常後就可以（yǐ）進（jìn）行測（cè）試。

試驗結果

直讀光譜儀對輕合金材料鋁合金測（cè）試精度的試（shì）驗

輕合（hé）金材料標樣E513e分析數據

待設備的各項控製（zhì）參數符合要求後，用（yòng）輕合金（jīn）材料鋁（lǚ）合（hé）金YSRK01-2004( E513e)標樣在（zài）直讀光譜儀上連（lián）續分析11次，獲得一（yī）組分析數據，見（jiàn）表。

直讀光譜儀對輕合金材料鋁合金測（cè）試精度的驗證

對上表的分析數據進行數理統計，計算出直讀光譜儀對輕合金材料鋁合金的各元素的標準偏差S(xi)、相對標準偏差RSD(精度)，與設備保證精度RSD相比較，結果表明，直讀光（guāng）譜儀對輕合金材料鋁合金的測試精度（dù）完全滿意。計算結果見下表。

直讀（dú）光（guāng）譜（pǔ）對國內外汽車零部件輕合金材料鋁合金、鎂合金的測試（shì）結果

對國外汽車（chē）變速（sù）器上使用輕合金材料的測試結果

對德國ZF公司生產的最新產（chǎn）品16S汽車重型變速（sù）器_上（shàng）使用（yòng）輕（qīng）合金材料的化學成分進行測試研究，發現輕合金材料在汽車變速器上獲得更廣泛的應用，如汽（qì）車變速（sù）器殼體材（cái）料原（yuán）先的產品為灰鑄鐵（tiě），最新的產品已（yǐ）改為輕合金（jīn）材（cái）料鋁合金，這大大降低了變速器（qì）的自身重（chóng）量。其他各種型號的豪華客車汽車變速器的上蓋、後蓋、端（duān）蓋、段位鎖殼體等零部件，輕合金材料也得到廣泛應（yīng）用（yòng），它們的化（huà）學成分測試結果見（jiàn）表。

對國（guó）內汽車 變速器上使用輕合金材料的測試結果

國內汽車變速器上使用的輕合金材料主要是變速器上蓋後蓋、端（duān）蓋等零部件，其中大部分都為鋁合金材料，但也有鎂鋁合金材料，鎂鋁（lǚ）合金是近年（nián）才在汽車變速器上得到（dào）應用。對國內（nèi）生產汽車變速器零部件的輕合金材料進行（háng）了測試（shì）研究，結果見表。

直讀光譜儀對輕合金材料測試可操作性試驗

直讀光譜儀（yí）對輕合金材（cái）料（liào）的分析完成“製樣+分析+結果"整個過程，僅需3 min， 而傳統的化學分析方法需要幾天，顯示直讀光譜分析方法對輕（qīng）合金材料的測試速（sù）度快，明顯提高了工作效率，尤為適合批量樣品的測試。

從上述（shù）的分析（xī）結果表明，直讀光譜儀對輕（qīng）合金材料的測（cè）試結果穩定，整個分析過程不受環境和人為因素的影響。

多重保護功能在直讀光譜設（shè）備中普遍采用，使操作者身體得到保護。

通過對SPECTROMAXx直讀光譜儀分（fèn）析結果（guǒ）的數據進行一-係（xì）列數理統計，計算出設備分析精度RSD值，得出SPECTROMAXx直讀光譜分析法對輕合金材（cái）料的（de）分析精度高，結果穩定（dìng）可靠。

本文試驗證明，SPECTROMAXx直讀（dú）光譜儀對輕（qīng）合（hé）金材料鋁合金、鎂（měi）合金中的微量元素、常量元素都能準確分析，說明SPECTROMAXx直讀光（guāng）譜儀對輕合金材料的測試（shì）範圍廣。

直讀（dú）光譜分析法對輕合金材（cái）料的分析速（sù）度快（kuài）、操作簡便。