[发明专利]铸铁粉末标准样品制备方法

说明书

本发明公开了一种铸铁粉末标准样品制备方法，包括按照铸铁粉末标准样品成分准备原材料，将准备的原材料放入熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为1500‑1600℃，然后进行精炼除气除渣，炉前取样调整成分，最后使铁水静置在1450‑1500℃；预热中间包，使中间包内腔温度达到800‑900℃，将步骤2熔炼的铁水浇入中间包中，中间包底部设有漏嘴，浇注铁水的同时打开位于中间包与雾化塔之间的雾化器，雾化器喷出的高压水流将铁水雾化成微小白口铸铁颗粒，落入到位于雾化塔底部的集粉罐内；取下集粉罐，给集粉罐加上压滤密封盖，通入压缩空气将集粉罐中的水排除，通过气压脱干铸铁颗粒中的水分，真空烘干铸铁颗粒，最后筛分封装。

技术领域

本发明属于金属粉末制备技术领域，涉及一种铸铁粉末标准样品制备方法。

背景技术

铸铁是冶金、汽车、机械工业一种非常重要的基础材料,在铸造行业，铸铁件约占全球铸件总量60％以上,其种类有灰口合金铸铁，球墨铸铁、蠕墨铸铁、耐磨、耐热，抗磨铸铁等品种，铸铁中的石墨形态有片状石墨，球状石墨，蠕虫状石墨，耐磨抗磨铸铁碳是以化合物形式存在。碳是铸铁中的一种重要元素，其含量高低，形态各异决定了铸铁主要性能，硅、锰、磷、硫、铬、镍、钼、铜等元素对铸铁的组织性能均有一定的作用和影响,所以对铸铁中的元素含量需要进行精确分析检测。

铸铁中的常量元素有：碳、硅、锰、磷、硫，合金元素有：铬、镍、钼、铜、钒及微量元素有：Sn、Sb、Al、Pb、Zn。对这些元素进行准确分析是保证铸铁性能的基础，也是铸铁质量控制的一项重要手段。

铸铁的成分分析方法有传统化学分析方法(湿法分析)，火花源发射光谱分析亦称为直读光谱法，等离子体发射光谱法，原子吸收光谱法等仪器分析方法，碳、硫2个元素还有红外碳硫分析法，这些分析方法都离不开相应的铸铁标准样品，用来给分析仪器建立分析标准，校准分析仪器，保证分析结果的准确可靠，所以标准物质标准样品是分析仪器及分析方法重要的计量器具。

铸铁标准物质按用途及规格形状分为块状的光谱分析标准物质及屑状(粉末)标准物质，块状的光谱分析标准物质主要用于火花源发射光谱仪，X射线荧光光谱仪，屑状的标准物质主要用于需要溶样的等离子体光谱仪、原子吸收光谱仪，及湿法的化学分析方法，红外碳硫分析仪也需要屑状标准物质标准样品校准分析仪器。

标准物质是具有一种或多种足够均匀和很好确定了特性值，用于校准分析仪器，评价测量方法或给材料赋值的材料或物质。标准物质作为计量器具的一种，它能复现，保存和传递量值，保证在不同时间与空间量值的可比性与一致性。

均匀性、稳定性、准确性是标准物质的三个重要质量特性，只有样品的均匀性和稳定性达到标准物质的要求，按照规范检验合格的样品才能进行量值的定值标定工作。

一级标准物质技术规范(JJG1006-1996)、GB/T15000《标准样品工作导则》、YB/T082-2016《冶金产品分析用标准样品技术规范》

是标准物质标准样品研制生产的主要技术依据和指导性文件。

目前，国内外铸铁成分分析标准物质(样品)一般都是屑状，屑状标准物质的粒度一般在+40目以上，尺寸在0.2-0.8mm之间，生产工序是熔炼，浇注铸锭，铸锭扒皮，切削加工，粉碎、混匀、过筛等，铸锭组织是灰口、球化组织，受熔炼铸造工艺限制和凝固过程影响，铸锭不可避免存在各元素成分的不均匀性，其中尤以碳、硫两元素最为显著。这是由于高碳铁水在样模内凝固过程中，具有选择结晶和结晶生长的方向性，促使碳以片状和球状石墨形态游离存在于铁基体中，造成化学成分严重偏析，而硫的偏析现象也随碳含量的增加而严重。此外，在切削过程中游离碳容易损失，因此随筛选粒度不同，其碳、硫含量出入较大，尽管采取各种措施，根据粒度不同分档制作，均匀性仍不理想，导致国内铸铁标样碳硫等元素的均匀性一直处于一种较低的水平。表1、表2是国内、外铸锭切削加工的铸铁成分标准物质的标准值及标准偏差，可以看出国内的铸铁的碳硫等元素标准值的标准偏差比国外的要大许多。

表1国内铸铁成分分析标准物质的标准值及标准偏差(％)