熔融玻璃制样-X射线荧光光谱仪EDX9000A合金分析仪测定钨铁合金中硅锰磷铜钨

熔融玻璃制样-X射线荧光光谱仪EDX9000A合金分析仪测定钨铁合金中硅锰磷铜钨元素含量

钨合金的定义分为两种：广义的钨合金和狭义的钨合金。广义的钨合金：含有钨元素的金属材料统称为钨合金，如钨铁合金、钨铜合金、钨镍合金等；狭义的钨合金：以钨为基体材料（其中含钨量为85%~99%）加入少量镍（Ni）、铜（Cu）、铁（Fe）、钴（Co）、钼（Mo）、铬（Cr）等金属黏结剂组成的一种合金材料，也被称之为高比重钨合金或高密度钨合金或重合金。 钨合金的密度可达16.5~19.0g/cm^3。较常用的主要有：W-Ni-Cu和W-Ni- Fe两大系列。这种材料在密度、强度、硬度、延展性、导电/热性等物理性能中都有显著的特点，因而在国防工业、航空航天工业，医疗行业、电气行业等行业中得到广泛的应用。

钨合金根据其成分的不同可分为 W-Ni-Cu、W-Ni- Fe两大系列以及W-Ni-Cr、W-Ni-Mo、 W-Ni-Co等合金。

W-Ni-Cu合金

W-Ni-Cu合金主要由W、Ni、Cu粉末经混合压制烧结而成。其中，W含量一般是80%~90%，加入Ni和Cu黏结剂，在液相烧结后形成两相合金，密度接近理论密度。该合金中，除W、Ni外剩余含量就是铜的含量。铜在合金中可提高钨合金的强度和塑性。在性能方面，该合金没有磁性可做特殊的应用，其他物理性质与钨合金总体性能相同。

W-Ni- Fe合金

W-Ni- Fe合金是由W、Ni、Fe粉末经混合压制烧结而成。其中钨的含量最多，达到80%~90%而镍、铁起到黏结剂的作用。在液相烧结后形成两相合金，密度与理论密度相近。镍是液相烧结工艺中的元素，一般含量为0.5%~12%，如果大于12%，则合金的耐热性和耐腐蚀性均将降低。铁的含量一般在0.5%~8%之间，如果大于8%该合金的脆性会升高。铁在该合金中可提高强度和塑性，这类合金有一定的磁性，可用做穿甲弹弹芯材料、子母弹等高动量杀伤碎片、配重以及其他工业领域。与W-Ni-Cu合金相比该合金的强度和塑性均更优良。

W-Ni-Cr合金

W-Ni-Cr合金中的Cr元素在该合金中作为固溶强化添加元素，具有提高抗腐蚀性和抗高温氧化性，还可以提高合金的高温强度和硬度。一般含量为0.2%~5%。这种合金的硬度非常高（HV=600，而W-Ni- Fe合金的硬度为HV=310）。该合金的力学性能取决于Cr/Ni的比，当比值低时塑性较好，硬度较高；比值低时硬度高，抗拉强度低，几乎没有塑性。

W-Ni-Mo合金

该合金中Mo元素与W-Ni-Cr合金中Cr元素的作用基本相同，都是作为固溶强化添加剂元素，含量在0~25%。在液相烧结时可溶于黏结相中，起到固溶强化、细化晶粒的作用，有效地改善了合金的力学性能，提高高温强度和抗热冲击助力。研究表明，随着Mo含量的增加，合金的屈服强度、极限抗拉强度和硬度都会有所提高，而延性和烧结密度则会下降。

W-Ni-Co合金

Co元素在该合金中作为协同强化添加元素，可改善合金的高温性能，特别是强化黏结相，避免生成合金间化合物，明显提高合金的高温强度和硬度，一般含量为0.5%~5%。研究表明当温度高于500摄氏度时，该合金的强度和塑性明显高于W-Ni- Fe合金合金

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钨铁合金是冶炼高速钢等钨合金钢的加入剂,目前采用化学湿法分析钨 ,硅 ,锰 ,磷和铜的含量,实验流程很长,操作相对繁琐.我们采用和过氧化钠作氧化剂预氧化样品 ,熔融方法制样,建立了X射线荧光光谱法(XRF)EDX9000A合金分析仪测定钨铁合金中硅 ,锰 ,磷 ,铜 ,钨5种元素含量的检测方法.绘制校准曲线时,采用钨铁标准样品中加入三氧化钨纯物质及硅 ,锰 ,磷 ,铜标准溶液的方法扩展了校准曲线线性范围.实验表明,以四硼酸锂为熔剂,为脱模剂,试样与熔剂比例为1:30,在1150℃ 熔融炉中熔融10 min,制得表面光滑 ,无气孔 ,无结晶的均匀玻璃片.本应用方案用于测定钨铁合金样品中硅 ,锰 ,磷 ,铜 ,钨,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=8)为0.20% ～5.2%;按照实验方法测定3个钨铁合金样品中硅 ,锰 ,磷 ,铜 ,钨,并与相应的国家标准方法进行比对,结果相一致.