1 前言
高锰钢是指含锰量在 10%以上的合金钢,是专为重工业提供使用的一种防磨钢材,应用领域包括采石、采矿、挖掘、煤炭工业、铸造和钢铁行业等。高锰钢具有良好的塑性、冲击韧性以及高的表面耐磨性,目前世界上还未有任何耐磨材料可完全代替高锰钢。高锰钢中硅、锰、铬、磷等元素含量对其性能影响很大,因此对其分析的精度较高。我们采用微波消解作为前处理的方法,该方法具有快速、简便、节省试剂、消解完全等特点,测定结果的精密度和准确度良好,有利于对高锰钢中元素的检测。
2 仪器与试剂
2.1 仪器
新仪 JUPITER 微波消解仪,赶酸器,分析天平(十万分之一)等
2.2 试剂
硝酸(68%),盐酸(37%),氢氟酸(40%)
3 实验方法
3.1 酸体系探究
高锰钢主要成分为含锰的合金钢,使用对金属溶解能力强的王水以及溶解硅元素的氢氟酸进行消解。
3.2 实验过程
使用硝酸、盐酸和氢氟酸作为实验的消解试剂,称取高锰钢样品 0.1g(精确至 0.1mg)于消解罐中,加入 4.5mL 盐酸、1.5mL 硝酸、2mL 氢氟酸,静置 5min 左右,组装消解罐,按照如下设置参数进行实验:
实验结束后,待冷却至 60℃以下,将罐架转移至通风橱,缓慢打开罐盖,150℃赶酸至剩余液体约 1mL,加水定容至容量瓶,消解液澄清透明,样品可完全消解。
3.4 取样量
在上述试验条件下,高锰钢样品取样量为 0.1g 时的实验最高压力达到 1.8MPa 左右,建议实验取样量控制在 0.1g 左右。
4 结果
使用硝酸、盐酸和氢氟酸对高锰钢样品进行消解实验,最高实验温度 200℃,保温 30min,取样量为 0.1g 时实验最高压力为 1.8MPa,高锰钢样品可完全消解。
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