摘 要:本文依據(jù)GB/T 11170-2008 《不銹鋼 多元素測定 火花放電原子發(fā)射光譜法(常規(guī)法)》[1],采用光電直讀光譜法對304奧氏體不銹鋼中錳含量進行測定,并按照JJF1059-2012《測量不確定度評定與表示》對測量過程中各種因素所導致的測量結(jié)果不確定度進行評定。通過對錳含量測量不確定度來源進行了分析,結(jié)果表明,不確定度主要來源于標準物質(zhì)定值不確定度以及標準物質(zhì)校準儀器試驗的不確定度引入。通過對不確定度的評定,可以保證不銹鋼中錳元素含量的光譜分析結(jié)果的準確性。
關鍵詞:直讀光譜法;錳含量;不確定度;評定
1 前言
測量結(jié)果的質(zhì)量如何,可以通過不確定度來衡量,不確定度越小,可信程度越高,測量結(jié)果的質(zhì)量越好,其使用價值越高。因此,測量不確定度評定成為檢測和校準實驗室必不可少的工作之一,受到廣大研究者的廣泛關注。根據(jù)國家計量規(guī)范JJF1059-2012《測量不確定度評定測定與表示》[2]的要求,一個合格的分析結(jié)果應包含兩部分,即測量結(jié)果的本身和可置信的程度。本文作者依據(jù)GB/T11170-2008不銹鋼多元素測定火花放電原子發(fā)射光譜法:通過火花放電原子發(fā)射光譜分析方法測定元素含量[3],對測量過程中各種因素所導致的測量結(jié)果進行評定。對304不銹鋼中錳含量不確定度進行評定,以確保分析結(jié)果的準確可靠。結(jié)果表明,測量不確定度主要由儀器穩(wěn)定性、標準物質(zhì)認定值、高低標校正及樣品測定重復性所引入。
2 實驗部分
2.1 方法依據(jù):GB/T11170-2008《不銹鋼多元素含量的測定火花放電原子發(fā)射光譜法(常規(guī)法)》。
2.2 主要儀器和工作條件
儀器:Labspark1000光電直讀光譜儀(北京鋼研納克公司)。
氧氣分壓為0.25Mpa,氬氣流量:9L/min,;工作環(huán)境:溫度為25℃、濕度為60%。
標準樣品(不銹鋼YSBS11371-98,標準值為0.643±0.005%)。
試樣〔304奧氏體不銹鋼06Cr19Ni10,樣品編號WY05-2015-049〕。
樣品的拋光加工:標準樣品和試樣在測定前分別用光譜磨樣機進行拋光制樣。
2.3 試樣不銹鋼中錳含量測量結(jié)果
采用光電直讀光譜法測定試樣不銹鋼中錳含量,利用光譜儀固有的校準曲線,以不銹鋼標準樣品【YSBS11371-98,標準值為0.643±0.005%】進行校準。每個點的測量激發(fā)3次。測量結(jié)果:2次測量分別為1.166%和1.169%,錳含量取平均值:1.168%。
3 錳含量的測量不確定度的計算及評定
3.1 不確定度來源的識別
測定錳含量的不確定度分量來源如下:a.測量重復性不確定度;b.標準樣品標準值的不確定度;c.光譜儀校準引起的不確定度;d.光譜儀示值誤差引起的不確定度;e.光譜儀讀數(shù)引起的不確定度。
3.2 不確定度分量的評定
3.2.1 試樣測量重復性引入的不確定度分量
試樣的均勻性和制備方式均引入標準不確定度[2],因此,對試樣〔304奧體氏不銹鋼06Cr19Ni10,樣品編號WY05-2015-049〕進行10次重復性測量,每次激發(fā)3次,運用貝塞爾公式進行標準偏差的計算,10次測量結(jié)果見表1。
3.2.3 標準曲線校準時引入的不確定度分量
用標準物質(zhì)校準時會引起測量變動性,由此引入了不確定度。由于校準用的標準物質(zhì)含量與試樣含量接近,且采用同一臺儀器測量3次,用試樣的重復性測量標準差計算標準物質(zhì)測量的標準不確定度:
4 結(jié)論
通過采用光電直讀光譜法對304奧氏體不銹鋼中錳的測量不確定度進行評估,其測量結(jié)果不確定度由多個不確定度分量組成。比較分量的大小,可明顯看出,304奧氏體不銹鋼中錳測量不確定度主要來源于標準物質(zhì)定值不確定度以及標準物質(zhì)校準儀器試驗的不確定度。這兩個因素來源于分析所用的標準物質(zhì)以及儀器的穩(wěn)定性。其次,樣品重復測量的不確定度,主要是由于樣品的均勻性所產(chǎn)生。而光譜儀讀數(shù)引起的標準不確定度可以忽略不計。所建立的304奧氏體不銹鋼中錳測量不確定度的評估方法,將不僅可滿足實驗室認證認可對測量不確定度的要求,同時對實驗室如化學分析項目中測量不確定度的評估有參考作用。
參考文獻
[1]GB/T11170-2008《不銹鋼多元素測定火花放電原子發(fā)射光譜法(常規(guī)法)》:[J].
[2]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》[S].中國質(zhì)檢出版社,2013-5-1.
[3]張艷.關予《火花直讀光譜儀測定Mn含量的不確定度評定》[J].金屬制品,2007(10):53-54
作者簡介:吳國典(1951,9-),工程師,1970年起從事檢測工作至今。