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高溫合金化學成分寬範圍光譜分析方法研究與系列標準建立HB20241高溫合金化學成分極為複雜，其分析技術存在缺乏統一標準、檢測結果一致性差、分析範圍窄等問題。電感耦合等離子體原子發射光譜方法（ICP-AES）分析高溫合金中常量、微量元素的能力是其他分析手段不能替代的。本項目研究了ICP-AES法測定高溫合金中20種寬範圍元素成分分析技術，並在研究基礎上制定相應標準。

技術原理/技術要點

技術原理

酸溶解高溫合金樣品後，於ICP-AES上，測量溶液中分析元素強度，得到樣品中各分析元素的質量濃度。 主要技術參數：分析鎳基、鐵鎳基高溫合金中Al、B、Ce、Co、Cr、Cu、Fe、Hf、La、Mn、Mo、Nb、Re、Si、Ta、Ti、V、W、Y、Zr等20種合金元素的含量，含量範圍0.001%～20%。 實施關鍵點：針對不同分析元素，採用適合的多步溶解方法，在電感耦合等離子體原子發射光譜上，在各自不同工作條件下，建立相對應的工作曲線，進行元素含量的測定。 技術優勢：針對高性能航空發動機發展對高溫合金控制元素種類增多、精度要求苛刻的需求，突破了多項關鍵技術，建立了高溫合金化學成分光譜分析方法系列標準。 1）配製了複合溶解溶液，採用多步溶解方法，實現了近50種高溫合金的元素全溶，為高溫合金化學成分的寬範圍、準確測定提供了保證。 2）建立了基於多譜線比對分析的譜線干擾準確識別技術，系統研究了高溫合金共存元素對待測元素的光譜干擾規律，實現了多元素複雜體系高溫合金中各元素干擾的有效消除。 3）在ICP-AES標準方法中，提出了在標準物質中加入標準溶液的方法，保證了低含量B、Si元素測定的準確性。

本技術成果形成了HB20241.3～20241.9-2016《高溫合金化學成分光譜分析方法》航空工業標準，為ICP-AES法測定20種元素成分分析方法，標準號為。出版了90餘萬字的論著《電感耦合等離子體發射光譜法測定高溫合金化學元素成分》。發表相關論文4篇。獲得6項發明專利授權。 該研究工作中，建立了ICP-AES法測定高溫合金化學成分的分析方法，制定了高溫合金化學成分光譜分析方法的系列標準，出版了90餘萬字的專著，該方法和標準已經被中國航發和航空工業全面採用，並被航天、兵器、中科院等相關單位廣泛採用。應用於發動機葉片高溫合金材料研製、製件的研製、生產和入廠復驗等科研生產工作中，產生了超過一千萬元的經濟效益，為各相關型號任務及預研任務的完成做出了一定貢獻。多年的使用結果表明，該方法和標準準確度好、精密度高、通用性好、可操作性強、工作效率高、實用性強，方法簡便。研究成果實現了高溫合金領域ICP-AES元素分析標準的自主可控，為提升高溫合金產品質量提供了重要保障，具有非常顯著的軍事、經濟和社會效益，研究成果達到了國際先進、國內領先水平。