一種高速鋼中元素的檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高速鋼中元素的檢測(cè)方法。本申請(qǐng)?zhí)峁┑臋z測(cè)方法針對(duì)的是高速鋼中釩、鉻與鎢這三種關(guān)鍵元素含量的檢測(cè)。在檢測(cè)高速鋼中上述元素的過程中，本申請(qǐng)首先以高速鋼試樣為原料檢測(cè)出了釩的含量，然后以檢測(cè)出的釩的溶液為檢測(cè)母液，再分別檢測(cè)出鉻與鎢的含量。本申請(qǐng)?jiān)跈z測(cè)高速鋼中釩、鉻與鎢元素含量的過程中，在檢測(cè)出釩之后，未以高速鋼試樣為原料進(jìn)行檢測(cè)，從而簡(jiǎn)化了檢測(cè)的流程，也節(jié)省了試劑的用量，并且準(zhǔn)確度較高。
【專利說明】一種高速鋼中元素的檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高速鋼合金【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高速鋼中元素的檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聞速鋼是一種含碳、鶴、鑰、絡(luò)、I凡等兀素的聞合金鋼，熱處理后具有聞熱硬性。當(dāng)切削溫度高達(dá)600°c以上時(shí)，高速鋼的硬度仍無明顯下降，用其制造的刀具切削速度可達(dá)每分鐘60米以上，高速鋼由此而得名。高速鋼的工藝性能好，強(qiáng)度和韌性配合好，主要用來制造復(fù)雜的薄刃和耐沖擊的金屬切削刀具，也可制造高溫軸承和冷擠壓模具等。高速鋼中關(guān)鍵元素的含量，對(duì)于高速鋼的性能會(huì)產(chǎn)生很大的影響，因此為了提高高速鋼的性能，研究者需要精確測(cè)定高速鋼中各元素的含量。
[0003]高速鋼的檢測(cè)方法，應(yīng)用最多的是采用單獨(dú)測(cè)定的方法進(jìn)行某個(gè)元素的檢測(cè)。目前其中一種檢測(cè)高速鋼的方法具體包括以下步驟:
[0004]I)釩的測(cè)定:將高速鋼試樣溶解于濃硫酸與濃磷酸，加熱至完全溶解，滴加濃硝酸至無硝酸煙，繼續(xù)加熱溶解至冒硫酸煙，冷卻后加入適量蒸餾水沖洗瓶壁。然后繼續(xù)加熱冒煙，冷卻，加入適量蒸餾水沖洗瓶壁。滴加高錳酸鉀溶液至微紅色，加入尿素，滴加亞硝酸鈉溶液至高錳酸紅色褪去，加鉻指示劑，采用硫酸亞鐵銨溶液滴定至由桃紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榱辆G色為終點(diǎn)；根據(jù)消耗硫酸亞鐵銨溶液毫升數(shù)，用含量相近的標(biāo)準(zhǔn)樣品換算，得到釩的量。
[0005]2)鉻的測(cè)定:將高速鋼試樣溶于王水后加入硫磷混合酸溶液，加熱溶解至冒硫酸煙，冷卻后加過硫酸銨溶液，硝酸銀溶液與水，加熱煮沸至生成大氣泡，流水冷卻至室溫，力口尿素，滴加亞硝酸鈉溶液至高錳酸紅色褪去，加鉻指示劑，用硫酸亞鐵銨溶液滴定至由桃紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榱辆G色為終點(diǎn)；根據(jù)消耗硫酸亞鐵銨溶液毫升數(shù)，用含量相近的標(biāo)準(zhǔn)樣品換算，得到鉻的含量。
[0006]3)鑰的測(cè)定:將高速鋼試樣加入王水中低溫溶解后，加入硫磷混合酸溶液，加熱溶解至冒硫酸煙，取下稍冷，加酒石酸溶液，加少量水溶解鹽類，流水冷卻至室溫，移入容量瓶中，定容，搖勻。吸取試液兩份，分別置于容量瓶中。加硫酸溶液，硫氰酸銨溶液，立即加入抗壞血酸溶液與硫脲溶液，以水稀至刻度搖勻，放置20min。空白液:同顯色液操作，只是不加硫氰酸銨溶液。于分光光度計(jì)上，在470nm波長(zhǎng)處，以空白液為參比液，用比色皿測(cè)定吸光度。根據(jù)測(cè)得的吸光度，用含量相近的標(biāo)準(zhǔn)樣品換算，得到鑰的含量。
[0007]4)鎢的測(cè)定:將高速鋼試樣加入溶解酸溶液，加入濃硝酸加熱溶解后，加入濃硫酸，加熱至冒煙，將碳化物完全破壞。待硝酸煙驅(qū)盡，取下冷卻至室溫，加硫鹽混合酸溶液，加三氯化鈦溶液，搖勻。于分光光度計(jì)上，在650nm波長(zhǎng)處，以水為參比液,用比色皿測(cè)定吸光度。根據(jù)測(cè)得的吸光度，用含量相近的標(biāo)準(zhǔn)樣品換算，得到鎢的含量。
[0008]顯而易見，上述高速鋼中各元素的檢測(cè)過程繁瑣、時(shí)間長(zhǎng)，所用藥品品種多，用量大，對(duì)環(huán)境污染大等。另一種檢測(cè)高速鋼的方法是直讀光譜、ICP等儀器分析，但是該方法制樣要求較高，儀器昂貴，檢測(cè)成本較高，限制了此種方法的推廣。因此，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N高速鋼中元素的檢測(cè)方法。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種檢測(cè)過程簡(jiǎn)單的高速鋼中各元素的檢測(cè)方法。
[0010]有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N高速鋼中元素的檢測(cè)方法，包括以下步驟:
[0011]在第一酸性介質(zhì)中，將高速鋼試樣、王水與高錳酸鉀溶液混合，反應(yīng)后得到第一反應(yīng)液；
[0012]將所述第一反應(yīng)液與第一亞硝酸鈉溶液混合，反應(yīng)后得到第二反應(yīng)液，將所述第二反應(yīng)液與第一尿素混合，反應(yīng)后得到第三反應(yīng)液；
[0013]在所述第三反應(yīng)液中滴加指示劑，采用硫酸亞鐵銨溶液滴定，得到第四反應(yīng)液；根據(jù)所述硫酸亞鐵銨溶液的消耗量，得到高速鋼中釩的含量；
[0014]在第二酸性介質(zhì)中，將所述第四反應(yīng)液、過硫酸銨溶液與硝酸銀溶液混合，反應(yīng)后得到第五反應(yīng)液，將所述第五反應(yīng)液與第二亞硝酸鈉溶液混合，反應(yīng)后得到第六反應(yīng)液，將所述第六反應(yīng)液與第二尿素混合，反應(yīng)后得到第七反應(yīng)液；在所述第七反應(yīng)液中滴加指示齊U，采用硫酸亞鐵銨溶液滴定；根據(jù)硫酸亞鐵銨溶液的消耗量，得到高速鋼中鉻的含量；
[0015]在第三酸性介質(zhì)中，將氯化亞錫溶液、三氯化鈦溶液、第一硫氰酸鹽溶液與所述第四反應(yīng)液混合，反應(yīng)后得到第一絡(luò)合物；
[0016]利用分光光度法測(cè)定的所述第一絡(luò)合物的吸光度值，得到高速鋼中鎢的含量。
[0017]優(yōu)選的，在得到高速鋼中鎢的含量之后還包括:
[0018]在第四酸性介質(zhì)中，將抗壞血酸溶液或氯化亞錫溶液中的一種、第二硫氰酸鹽溶液與所述第四反應(yīng)液混合，反應(yīng)后得到第二絡(luò)合物；
[0019]利用分光光度法測(cè)定的所述第二絡(luò)合物的吸光度值，得到高速鋼中鑰的含量。
[0020]優(yōu)選的，在得到高速鋼中鑰的含量之后還包括:
[0021]在第五酸性介質(zhì)中，將硝酸銀、過硫酸銨與所述第四反應(yīng)液混合，反應(yīng)后得到第八反應(yīng)液；
[0022]利用分光光度法測(cè)定的所述第八反應(yīng)液的吸光度值，得到高速鋼中錳的含量。
[0023]優(yōu)選的，所述第一酸性介質(zhì)為濃硫酸與濃磷酸的混合溶液，所述濃硫酸的濃度為70wt%?85wt%,所述濃磷酸的濃度為85wt%。
[0024]優(yōu)選的，所述第二酸性介質(zhì)為濃硫酸與濃磷酸的混合溶液，所述濃硫酸的濃度為70wt%?85wt%，所述濃磷酸的濃度為85wt% ;所述第三酸性介質(zhì)為濃硫酸與濃磷酸的混合溶液，所述濃硫酸的濃度為70wt%? 85wt%,所述濃磷酸的濃度為85wt%。
[0025]優(yōu)選的，所述第四酸性介質(zhì)為硫酸鈦、硫酸銨與濃硫酸及濃磷酸的混合溶液，所述濃硫酸的濃度為70wt%? 85wt%,所述濃磷酸的濃度為85wt%。
[0026]優(yōu)選的，所述第五酸性介質(zhì)為濃硫酸、濃硝酸與濃磷酸的混合溶液，所述濃硫酸的濃度為70wt%? 85wt%，所述濃磷酸的濃度為85wt%，所述濃硝酸的濃度為65wt%?85wt % ο
[0027]優(yōu)選的，所述指示劑是由N-苯基鄰位氨基苯甲酸溶于碳酸鈉的水溶液得到。
[0028]優(yōu)選的，測(cè)定所述第一絡(luò)合物的吸光度值是在波長(zhǎng)為400nm?450nm處進(jìn)行的。
[0029]優(yōu)選的，測(cè)定所述第二絡(luò)合物的吸光度值是在波長(zhǎng)為500nm?550nm處進(jìn)行的。[0030]本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N高速鋼中釩、鉻與鎢元素的檢測(cè)方法。在檢測(cè)高速鋼中上述元素的過程中，本申請(qǐng)首先以高速鋼試樣為原料，原料經(jīng)王水溶解后，采用高錳酸鉀將釩氧化為五價(jià)，將過量的高錳酸鉀用亞硝酸鈉還原，采用尿素將過剩的亞硝酸鈉分解，加入指示劑并用硫酸亞鐵銨溶液滴定，測(cè)定出釩含量；然后再以檢測(cè)釩后的溶液為母液分別檢測(cè)鉻與鎢的含量，從而得到了高速鋼中釩、鉻與鎢的含量。由此可見，本申請(qǐng)?jiān)趯?duì)高速鋼中釩、鉻與鎢元素含量的檢測(cè)過程中，首先檢測(cè)了釩，然后以檢測(cè)釩的母液檢測(cè)了其他元素的含量，而未以原料高速鋼試樣為基進(jìn)行其它元素的檢測(cè)，從而簡(jiǎn)化了檢測(cè)過程。另外，本申請(qǐng)也能夠利用檢測(cè)釩后的溶液為母液檢測(cè)鑰與錳的含量，得到高速鋼中大部分元素的含量，并且檢測(cè)過程互不影響。
【具體實(shí)施方式】
[0031]為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。
[0032]本發(fā)明實(shí)施例公開了一種高速鋼中元素的檢測(cè)方法，包括以下步驟:
[0033]在第一酸性介質(zhì)中，將高速鋼試樣、王水與高錳酸鉀溶液混合，反應(yīng)后得到第一反應(yīng)液；
[0034]將所述第一反應(yīng)液與第一亞硝酸鈉溶液混合，反應(yīng)后得到第二反應(yīng)液，將所述第二反應(yīng)液與第一尿素混合，反應(yīng)后得到第三反應(yīng)液；
[0035]在所述第三反應(yīng)液中滴加指示劑，采用硫酸亞鐵銨溶液滴定，得到第四反應(yīng)液；根據(jù)所述硫酸亞鐵銨溶液的消耗量，得到高速鋼中釩的含量；
[0036]在第二酸性介質(zhì)中，將所述第四反應(yīng)液、過硫酸銨溶液與硝酸銀溶液混合，反應(yīng)后得到第五反應(yīng)液，將所述第五反應(yīng)液與第二亞硝酸鈉溶液混合，反應(yīng)后得到第六反應(yīng)液，將所述第六反應(yīng)液與第二尿素混合，反應(yīng)后得到第七反應(yīng)液；在所述第七反應(yīng)液中滴加指示齊U，采用硫酸亞鐵銨溶液滴定；根據(jù)硫酸亞鐵銨溶液的消耗量，得到高速鋼中鉻的含量；
[0037]在第三酸性介質(zhì)中，將氯化亞錫溶液、三氯化鈦溶液、第一硫氰酸鹽溶液與所述第四反應(yīng)液混合，反應(yīng)后得到第一絡(luò)合物；
[0038]利用分光光度法測(cè)定的所述第一絡(luò)合物的吸光度值，得到高速鋼中鎢的含量。
[0039]高速鋼是一種成分復(fù)雜的合金鋼，含有鎢、鑰、鉻、釩、鈷等碳化物形成元素。本申請(qǐng)?zhí)峁┑臋z測(cè)方法主要是檢測(cè)高速鋼中的釩、鉻、與鎢三種關(guān)鍵元素，另外本申請(qǐng)?zhí)峁┑臋z測(cè)方法還可以檢測(cè)鑰與錳的含量。
[0040]在檢測(cè)高速鋼中釩、鉻與鎢元素的過程中，本申請(qǐng)首先進(jìn)行了釩的檢測(cè)。本申請(qǐng)?jiān)跈z測(cè)釩的過程中，采用的試劑包括:王水、酸性介質(zhì)、高錳酸鉀溶液、尿素、亞硝酸鈉溶液、指示劑以及硫酸亞鐵銨溶液。所述酸性介質(zhì)為釩溶解酸溶液，為釩的檢測(cè)提供酸性環(huán)境，其優(yōu)選由濃硫酸加入水中，冷卻后再加入濃磷酸得到。上述濃硫酸的濃度優(yōu)選為70wt%?85wt%，所述濃磷酸的濃度優(yōu)選為85wt%。所述高錳酸鉀溶液能夠?qū)⒏咚黉撛嚇又械拟C氧化為五價(jià)。所述高錳酸鉀溶液的濃度優(yōu)選為10g/L?15g/L。所述亞硝酸鈉溶液是將過量的高錳酸鉀還原，而過量的亞硝酸鈉再以尿素進(jìn)行分解。所述亞硝酸鈉溶液的濃度優(yōu)選為10g/L?12g/L。所述指示劑是由N-苯基鄰位氨基苯甲酸溶于碳酸鈉的水溶液中得到。所述硫酸亞鐵銨溶液是用來滴定的，以檢測(cè)出釩的含量。所述硫酸亞鐵銨溶液優(yōu)選由硫酸亞鐵銨溶于硫酸溶液中得到。所述硫酸亞鐵銨溶液的濃度優(yōu)選為0.0lmol/L?0.05mol/L。本申請(qǐng)檢測(cè)高速鋼中釩的含量的具體過程為:
[0041]將高速鋼溶于王水后加入第一酸性介質(zhì)，加熱后冷卻，再次加熱冷卻，然后加入高錳酸鉀溶液至微紅色，反應(yīng)后得到第一反應(yīng)液；
[0042]在所述第一反應(yīng)液中滴加亞硝酸鈉溶液至高錳酸鉀紅色褪去，反應(yīng)后得到第二反應(yīng)液，在所述第二反應(yīng)液中加入尿素，反應(yīng)后得到第三反應(yīng)液；
[0043]在所述第三反應(yīng)液中加入指示劑，采用硫酸亞鐵銨溶液滴定至溶液由桃紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榱辆G色，得到第四反應(yīng)液；
[0044]根據(jù)硫酸亞鐵銨溶液的消耗量，得到釩的含量。
[0045]本申請(qǐng)檢測(cè)釩的過程是以高速鋼試樣為原料，原料被王水溶解后，采用高錳酸鉀將釩氧化為五價(jià)，將過量的高錳酸鉀用亞硝酸鈉還原，采用尿素將過剩的亞硝酸鈉分解，力口入指示劑并用硫酸亞鐵銨溶液滴定，測(cè)定出釩含量。在檢測(cè)釩的過程中，高錳酸鉀溶液的用量不可過多，滴至微紅色即可。
[0046]按照本發(fā)明，在將高速鋼中的釩檢測(cè)出后，則以檢測(cè)出釩的溶液即第四反應(yīng)液為母液，分別進(jìn)行鉻與鎢的測(cè)定。在檢測(cè)出高速鋼中釩的含量之后，本申請(qǐng)還可檢測(cè)鑰與錳元素的含量，并且本申請(qǐng)對(duì)檢測(cè)鉻、鑰、鎢、錳的順序沒有特別的限制。
[0047]本發(fā)明中在檢測(cè)出釩的含量之后，優(yōu)選進(jìn)行了鉻的檢測(cè)。在檢測(cè)高速鋼中鉻的含量的過程中，本申請(qǐng)所采用的試劑包括:第二酸性介質(zhì)、過硫酸銨溶液、硝酸銀溶液、尿素、亞硝酸鈉溶液、指示劑與硫酸亞鐵銨溶液。其中，所述第二酸性介質(zhì)優(yōu)選為濃硫酸與濃磷酸的混合溶液，其是由濃硫酸加入水中，冷卻后再加入濃磷酸得到。上述濃硫酸的濃度優(yōu)選為70wt%? 85wt%,所述濃磷酸的濃度優(yōu)選為85wt%。在硝酸銀催化劑的作用下,所述過硫酸銨溶液將高速鋼中的鉻氧化為六價(jià)，同時(shí)高速鋼中的錳被氧化為紅色高錳酸，高錳酸的存在勢(shì)必會(huì)影響鉻的檢測(cè)結(jié)果，因此需要采用亞硝酸鈉將錳離子還原，然后采用尿素將過剩的亞硝酸鈉分解。所述硝酸銀溶液的濃度優(yōu)選為50g/L?75g/L，所述過硫酸銨溶液的濃度優(yōu)選為120g/L?150g/L，所述亞硝酸鈉溶液的濃度優(yōu)選為10g/L?12g/L。上述指示劑能夠檢測(cè)出六價(jià)鉻，并通過硫酸亞鐵銨滴定，得到鉻的含量。所述指示劑是由N-苯基鄰位氨基苯甲酸溶于碳酸鈉的水溶液中得到。所述硫酸亞鐵銨溶液的濃度優(yōu)選為0.01mol/L?0.05mol/L。本申請(qǐng)檢測(cè)高速鋼中鉻的含量的具體過程為:
[0048]將第四反應(yīng)液、第二酸性介質(zhì)、過硫酸銨溶液與硝酸銀溶液混合，加熱后冷卻，反應(yīng)后得到第五反應(yīng)液；
[0049]將所述第五反應(yīng)液與亞硝酸鈉溶液混合，反應(yīng)后得到第六反應(yīng)液，將所述第六反應(yīng)液與尿素混合，反應(yīng)后得到第七反應(yīng)液；
[0050]在所述第七反應(yīng)液中滴加指示劑，并采用硫酸亞鐵銨溶液滴定至溶液由桃紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榱辆G色；
[0051]根據(jù)硫酸亞鐵銨溶液的消耗量，得到鉻的含量。
[0052]本申請(qǐng)?jiān)跈z測(cè)鉻的過程中，在第二酸性介質(zhì)中，以硝酸銀為催化劑，采用過硫酸銨將鉻氧化為六價(jià)，錳同時(shí)被氧化為紅色高錳酸，用亞硝酸鈉還原錳，并采用尿素將過剩的亞硝酸鈉分解，以N-苯基鄰氨基苯甲酸作為指示劑采用硫酸亞鐵銨溶液滴定，從而測(cè)得高速鋼中鉻的含量。
[0053]按照本發(fā)明，在檢測(cè)出高速鋼中鉻的含量后則進(jìn)行鎢的檢測(cè)。在檢測(cè)鎢的過程中，所采用的試劑包括:第三酸性介質(zhì)、氯化亞錫溶液、硫氰酸鹽溶液、三氯化鈦溶液。所述氯化亞錫與三氯化鈦將鎢還原為五價(jià)，而硫氰酸鹽則與五價(jià)鎢形成綠色絡(luò)合物。所述綠色絡(luò)合物經(jīng)分光光度計(jì)在400nm?450nm處，以空白液為參比液，測(cè)定吸光度。所述氯化亞錫溶液是由氯化亞錫溶于鹽酸并稀釋得到；所述氯化亞錫的濃度優(yōu)選為5g/L?8g/L。所述第三酸性介質(zhì)優(yōu)選為濃硫酸與濃磷酸的混合溶液，其是由濃硫酸加入水中，冷卻后再加入濃磷酸得到。上述濃硫酸的濃度優(yōu)選為70wt %?85wt %，所述濃磷酸的濃度優(yōu)選為85wt %。所述硫氰酸鹽溶液優(yōu)選為硫氰酸鈉溶液，其濃度優(yōu)選為250g/L?280g/L。所述三氯化鈦溶液是由15wt%的三氯化鈦溶液經(jīng)鹽酸稀釋后得到，用前需用錫粒還原。本申請(qǐng)檢測(cè)高速鋼中鎢含量的具體過程為:
[0054]將第三酸性介質(zhì)、第四反應(yīng)液、氯化亞錫溶液、硫氰酸鹽溶液與三氯化鈦溶液混合，反應(yīng)后得到絡(luò)合物；
[0055]將所述絡(luò)合物在分光光度計(jì)上，在430nm波長(zhǎng)處測(cè)定絡(luò)合物的吸光度，根據(jù)測(cè)定的吸光度值，得到高速鋼中鎢的含量。
[0056]本申請(qǐng)?jiān)跈z測(cè)鎢含量的過程中，在酸性介質(zhì)中，氯化亞錫及三氯化鈦將鎢還原為五價(jià)，與硫氰酸鹽形成黃綠色可溶性絡(luò)合物，然后以光度法測(cè)定鎢含量。在檢測(cè)鎢的過程中，氯化亞錫必須未被氧化，呈無色透明結(jié)晶狀，如變?yōu)槿榘咨虻S色不透明時(shí)，則不能使用。
[0057]按照本發(fā)明，在檢測(cè)鎢的含量之后可進(jìn)行鑰的檢測(cè)。在檢測(cè)鑰的過程中，采用的試劑包括:抗壞血酸溶液與氯化亞錫溶液中的一種、第四酸性介質(zhì)與硫氰酸鹽溶液。其中，所述第四酸性介質(zhì)優(yōu)選為硫酸-硫酸鈦溶液、濃硫酸與濃磷酸的混合溶液，所述硫酸-硫酸鈦溶液是由硫酸鈦、硫酸銨與水混合后，再加入濃硫酸制備得到。所述抗壞血酸溶液或氯化亞錫溶液能夠?qū)⒏咚黉撝械蔫€還原為五價(jià)，然后五價(jià)的鑰與硫氰酸鹽反應(yīng)形成橙色的絡(luò)合物。本申請(qǐng)則通過分光光度法優(yōu)選在500nm?550nm波長(zhǎng)處以水為參比液，測(cè)定絡(luò)合物的吸光度值，得到鑰的含量。所述抗壞血酸溶液或氯化亞錫溶液的濃度優(yōu)選為100g/L?120g/L0所述硫氰酸鹽溶液優(yōu)選為硫氰酸鈉溶液，其濃度優(yōu)選為100g/L?120g/L。本申請(qǐng)檢測(cè)高速鋼中鑰的含量的過程具體為:
[0058]將抗壞血酸溶液或氯化亞錫溶液中的一種、第四反應(yīng)液、第四酸性介質(zhì)與硫氰酸鹽溶液混合，加熱后冷卻，反應(yīng)后得到絡(luò)合物；
[0059]在分光光度計(jì)上，在530nm波長(zhǎng)處以水為參比液，測(cè)定吸光度；根據(jù)吸光度得到鑰
的含量。
[0060]在上述檢測(cè)鑰的過程中，所得到的絡(luò)合物硫氰酸鑰的色澤強(qiáng)度、穩(wěn)定性、酸度與硫氰酸鈉和抗壞血酸濃度有關(guān)，硫氰酸鑰在2mol/L的硫酸溶液中是穩(wěn)定的；測(cè)定鑰時(shí)，加入試樣溶液和各種試劑時(shí)，不應(yīng)沾在瓶壁上，否則傾出溶液比色時(shí)，硫氰酸鈉與未被還原的三價(jià)鐵相遇，造成結(jié)果偏高。
[0061]本申請(qǐng)?jiān)跈z測(cè)鑰的過程中，在酸性介質(zhì)中，采用抗壞血酸或氯化亞錫將鑰還原為五價(jià)，五價(jià)鑰與硫氰酸鹽形成橙色絡(luò)合物，并以分光光度法測(cè)定鑰含量。
[0062]按照本發(fā)明，最后檢測(cè)高速鋼中錳的含量。在檢測(cè)錳的過程中，所采用的試劑包括:酸性介質(zhì)、硝酸銀與過硫酸銨溶液。本申請(qǐng)?jiān)跈z測(cè)錳的過程中，配制酸性介質(zhì)時(shí)，可將硝酸銀、濃硫酸、濃磷酸與濃硝酸混合，得到硫磷硝混合酸溶液。所述過硫酸銨溶液的濃度優(yōu)選為150g/L?170g/L。本申請(qǐng)檢測(cè)高速鋼中錳含量的過程具體為:
[0063]將第四反應(yīng)液、硫磷硝混合酸溶液、過硫酸銨溶液加熱冷卻，反應(yīng)后得到第八反應(yīng)液；
[0064]在分光光度計(jì)上，在530nm波長(zhǎng)處測(cè)定所述第八反應(yīng)液的吸光度，根據(jù)測(cè)定的吸光度值，得到高速鋼中錳的含量。
[0065]本申請(qǐng)檢測(cè)錳是在酸性介質(zhì)中，以硝酸銀為催化劑，采用過硫酸銨將二價(jià)錳氧化為紫紅色七價(jià)錳，并以光度法測(cè)定錳含量。
[0066]本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N高速鋼中釩、鉻與鎢元素的檢測(cè)方法，同時(shí)也提供了鑰與錳的檢測(cè)過程。在檢測(cè)高速鋼中上述元素的過程中，本申請(qǐng)首先以高速鋼試樣為原料，原料經(jīng)王水溶解后，采用高錳酸鉀將釩氧化為五價(jià)，將過量的高錳酸鉀用亞硝酸鈉還原，采用尿素將過剩的亞硝酸鈉分解，加入指示劑并用硫酸亞鐵銨溶液滴定，測(cè)定出釩含量；然后再以檢測(cè)釩后的溶液為母液分別檢測(cè)鉻、鑰、鎢與錳的含量，從而得到了高速鋼中釩、鉻、鑰、鎢、錳的含量。由此可見，本申請(qǐng)?jiān)趯?duì)高速鋼中釩鉻鑰鎢錳元素含量的檢測(cè)過程中，首先檢測(cè)了釩，然后以檢測(cè)釩的母液檢測(cè)了其他元素的含量，而未以原料高速鋼試樣為基進(jìn)行其它元素的檢測(cè)，從而簡(jiǎn)化了檢測(cè)過程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的檢測(cè)方法與儀器檢測(cè)得到的高速鋼中元素的含量相近，表明本申請(qǐng)檢測(cè)方法準(zhǔn)確率較高。
[0067]為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的檢測(cè)高速鋼中各元素的方法進(jìn)行詳細(xì)說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍不受以下實(shí)施例的限制。
[0068]實(shí)施例1
[0069]釩的測(cè)定
[0070]1、試劑:
[0071](I)王水；
[0072](2)配制釩溶解酸溶液:取濃硫酸240ml緩慢傾入600ml水中，冷卻后，加濃磷酸240ml ；
[0073](3)配制濃度為10g/L的高錳酸鉀溶液；
[0074](4)尿素；
[0075](5)配制10g/L的亞硝酸鈉溶液；
[0076](6)鉻指示劑:稱取0.2g N-苯基鄰位氨基苯甲酸，在含有碳酸鈉0.2g的IOOml水中，微熱溶解；
[0077](7)配制0.01mol/L的硫酸亞鐵銨溶液:稱取硫酸亞鐵銨4g，溶于濃度為5wt%的硫Ife溶液IOOOml中；
[0078]2、操作步驟:
[0079]標(biāo)準(zhǔn)樣品W9Mo3Cr4V高速鋼中各元素的含量如表I所示。稱取0.2000g標(biāo)準(zhǔn)樣品W9Mo3Cr4V高速鋼，按照本發(fā)明的檢測(cè)方法檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)樣品；
[0080]稱取0.2000g待檢測(cè)高速鋼試樣，通過本發(fā)明的檢測(cè)方法與標(biāo)準(zhǔn)樣品中各元素的含量得到待檢測(cè)高速鋼試樣中各元素的含量，如表2所示；
[0081]本發(fā)明的檢測(cè)方法如下所述:[0082]將樣品置于200ml錐形瓶中，加入王水IOml溶解完全后，加入釩溶解酸溶液30ml，繼續(xù)加熱溶解至冒硫酸煙約2min，冷卻，加入適量蒸餾水沖洗瓶壁。然后繼續(xù)加熱冒煙，冷卻,加入適量蒸餾水沖洗瓶壁。滴加高錳酸鉀溶液至微紅色,加尿素0.5g，滴加亞硝酸鈉溶液至高錳酸紅色褪去，并多加I滴，2min后，加鉻指示劑2滴，用硫酸亞鐵銨溶液滴定至由桃紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榱辆G色為終點(diǎn)。
[0083]將試液移入100mL容量瓶中，稀釋至刻度，作為母液。
[0084]3、計(jì)算:根據(jù)消耗的硫酸亞鐵銨溶液毫升數(shù)，用含量相近的標(biāo)準(zhǔn)樣品換算結(jié)果。待檢測(cè)高速鋼試樣中釩的含量由下述計(jì)算式得到:
[0085]V(wt% ) = (V1^-V2) XV3XlOO ；
[0086]式中:V「標(biāo)準(zhǔn)樣品中釩的百分含量(wt% )； [0087]V2-標(biāo)準(zhǔn)樣品消耗硫酸亞鐵銨溶液的毫升數(shù)(ml)；
[0088]V3-檢測(cè)樣品消耗硫酸亞鐵銨溶液的毫升數(shù)(ml)。
[0089]鉻的測(cè)定
[0090]1、試劑:
[0091](I)配制硫磷混合酸溶液:取濃硫酸160ml,緩慢傾入760ml水中，加濃磷酸80ml ；
[0092](2)配制濃度為150g/L的過硫酸銨溶液；
[0093](3)配制濃度為50g/L硝酸銀溶液；
[0094](4)尿素；
[0095](5)配制濃度為10g/L亞硝酸鈉溶液；
[0096](6)配制濃度為50wt%的硫酸溶液；
[0097](7)鉻指示劑:稱取0.2g N-苯基鄰位氨基苯甲酸，在含有碳酸鈉0.2g的100mL水中，微熱溶解；
[0098](8)配制0.01mol/L的硫酸亞鐵銨溶液:稱取硫酸亞鐵銨4g，溶于濃度為5wt%的硫酸溶液1000ml中。
[0099]2、操作步驟:
[0100]吸取母液10.0Oml,于250ml錐形瓶中，加硫磷混合酸溶液IOml,過硫酸銨溶液10ml，硝酸銀溶液5ml，加水15ml，加熱煮沸至生成大氣泡，流水冷卻至室溫，加尿素0.5g，滴加亞硝酸鈉溶液至高錳酸紅色褪去，并多加I滴，2min后，加鉻指示劑2滴，用硫酸亞鐵銨溶液滴定至由桃紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榱辆G色為終點(diǎn)。如果終點(diǎn)不明顯，加入鉻指示劑后再加入3ml50wt%的硫酸溶液。
[0101]3、計(jì)算:根據(jù)消耗硫酸亞鐵銨溶液毫升數(shù)，用含量相近的標(biāo)準(zhǔn)樣品換算結(jié)果。釩消耗硫酸亞鐵銨溶液，須校正，即I %的釩相當(dāng)于0.34%的鉻。自結(jié)果中減去。待檢測(cè)高速鋼試樣中鉻的含量由下述計(jì)算式得到:
[0102]Cr(wt% ) = ([(Cr^V1 X 0.34) ^-Cr2] X Cr3-(V2 X 0.34)} X 100 ；
[0103]式中=Cr1-標(biāo)準(zhǔn)樣品中鉻的百分含量(wt% )；
[0104]Cr2-標(biāo)準(zhǔn)樣品消耗硫酸亞鐵銨溶液的毫升數(shù)(ml)；
[0105]Cr3-檢測(cè)樣品消耗硫酸亞鐵銨溶液的毫升數(shù)(ml)；
[0106]V1-標(biāo)準(zhǔn)樣品中釩的百分含量(wt% )；
[0107]V2-檢測(cè)樣品中釩的百分含量(wt% )；[0108]0.34-校正系數(shù)，即I %的釩相當(dāng)于0.34%的鉻。
[0109]鑰的測(cè)定
[0110]1、試劑:
[0111](I)配制硫酸-硫酸鈦溶液:稱取硫酸鈦8g,硫酸銨16g,,傾入約400ml水中,加濃硫酸170ml，以水稀至1000ml ；
[0112](2)配制100g/L硫氰酸鈉溶液；
[0113](3)配制100g/L抗壞血酸溶液；
[0114]2、操作步驟:
[0115]吸取母液10.0Oml,于250ml錐形瓶中，加硫酸-硫酸鈦溶液IOml,硫氰酸鈉溶液10ml，抗壞血酸溶液10ml，立即在沸水浴中加熱20秒，流水冷卻至室溫；
[0116]在分光光度計(jì)上，在530nm波長(zhǎng)處，以水為參比液，用2cm比色皿，測(cè)定吸光度。測(cè)定鑰時(shí)，加入試樣溶液和各種試劑時(shí)，不應(yīng)沾在瓶壁上，否則傾出溶液比色時(shí)，硫氰酸鈉與未被還原的三價(jià)鐵相遇，造成結(jié)果偏高；
[0117]3、計(jì)算:根據(jù)測(cè)得的吸光度，用含量相近的標(biāo)準(zhǔn)樣品換算結(jié)果。待檢測(cè)高速鋼試樣中鑰的含量由下述計(jì)算式得到:
[0118]Mo (wt % ) = (Mo1-^-Mo2) XMo3X 100 ；
[0119]式中:Mo「標(biāo)準(zhǔn)樣品中鑰的百分含量(wt% )；
[0120]Mo2-標(biāo)準(zhǔn)樣品的吸光度(A)；
[0121 ] Mo3-檢測(cè)樣品的吸光度(A)。
[0122]鎢的測(cè)定:
[0123]1、試劑:
[0124](I)配制5g/L的氯化亞錫溶液:稱取氯化亞錫0.5g，溶于50ml鹽酸中，以水稀至100mL ;氯化亞錫必須未被氧化，呈無色透明結(jié)晶狀，如變?yōu)槿榘咨虻S色不透明時(shí)，則不能使用；
[0125](2)配制250g/L硫氰酸鈉溶液；
[0126](3)三氯化鈦溶液:15%的三氯化鈦溶液5ml，用25被％的鹽酸溶液稀至50ml，用前加錫粒還原，當(dāng)天使用；
[0127]2、操作步驟:
[0128]吸取母液5.0Oml置于50ml量瓶中，加氯化亞錫溶液35ml，硫氰酸鈉溶液3ml，三氯化鈦溶液1ml，用氯化亞錫溶液稀至刻度，搖勻，放置2分鐘；
[0129]空白液:吸取母液5.0Oml置于50ml量瓶中，加氯化亞錫溶液稀至刻度，搖勻；
[0130]在分光光度計(jì)上，在430nm波長(zhǎng)處，以空白液為參比液，用3cm比色皿，測(cè)定吸光度。試樣含釩時(shí)生成與鎢相似的色澤，須校正，I %的釩相當(dāng)于0.19%的鎢，自結(jié)果中減去；顯色溫度不可超過40°C ；
[0131]3、計(jì)算:根據(jù)測(cè)得的吸光度，用含量相近的標(biāo)準(zhǔn)樣品換算結(jié)果。待檢測(cè)高速鋼試樣中鎢的含量由下述計(jì)算式得到:
[0132]ff(wt% ) = {[ (W1+V1X 0.19) +W2] X W3- (V2X0.19)} XlOO ；
[0133]式中=W1-標(biāo)準(zhǔn)樣品中鎢的百分含量(wt% )；
[0134]W2-標(biāo)準(zhǔn)樣品的吸光度⑷；[0135]W3-檢測(cè)樣品的吸光度(A)；
[0136]V1-標(biāo)準(zhǔn)樣品中釩的百分含量(wt% )；
[0137]V2-檢測(cè)樣品中釩的百分含量(wt% )；
[0138]0.19-校正系數(shù)，即I %的釩相當(dāng)于0.19%的鎢。
[0139]錳的測(cè)定
[0140]1、試劑:
[0141](I)配制硫磷硝混合酸溶液:稱取硝酸銀2g溶于水中，緩慢加入濃硫酸25ml，冷卻后，加入濃磷酸30ml，濃硝酸30ml，以水稀至1000ml，搖勻；
[0142](2)配制150g/L的過硫酸銨溶液，當(dāng)日配置。
[0143]2、操作步驟:
[0144]吸取母液20.0Oml于100mL錐形瓶中，加入硫磷硝混合酸溶液20ml,過硫酸銨溶液5ml，加熱煮沸，冷卻，于50ml量瓶中，以水稀至刻度，搖勻。煮沸時(shí)間不宜過長(zhǎng)，過硫酸銨分解完畢，出現(xiàn)大泡即可，以免高錳酸分解，結(jié)果偏低。
[0145]在分光光度計(jì)上，在530nm波長(zhǎng)處，以水為參比液，用2cm比色皿，測(cè)定吸光度。
[0146]3、計(jì)算:根據(jù)測(cè)得的吸光度，用含量相近的標(biāo)準(zhǔn)樣品換算結(jié)果。待檢測(cè)高速鋼試樣中錳的含量由下述計(jì)算式得到:
[0147]Mn (wt % ) = (Mn1-^Mn2) XMn3X 100 ；
[0148]式中=Mn1-標(biāo)準(zhǔn)樣品中錳的百分含量(wt% )；
[0149]Mn2-標(biāo)準(zhǔn)樣品的吸光度(A)；
[0150]Mn3-檢測(cè)樣品的吸光度(A)。
[0151]表1本實(shí)施例高速鋼標(biāo)準(zhǔn)樣品中各元素含量的數(shù)據(jù)表(wt% )
[0152]
【權(quán)利要求】
1.一種高速鋼中元素的檢測(cè)方法，包括以下步驟: 在第一酸性介質(zhì)中，將高速鋼試樣、王水與高錳酸鉀溶液混合，反應(yīng)后得到第一反應(yīng)液； 將所述第一反應(yīng)液與第一亞硝酸鈉溶液混合，反應(yīng)后得到第二反應(yīng)液，將所述第二反應(yīng)液與第一尿素混合，反應(yīng)后得到第三反應(yīng)液； 在所述第三反應(yīng)液中滴加指示劑，采用硫酸亞鐵銨溶液滴定，得到第四反應(yīng)液；根據(jù)所述硫酸亞鐵銨溶液的消耗量，得到高速鋼中釩的含量； 在第二酸性介質(zhì)中，將所述第四反應(yīng)液、過硫酸銨溶液與硝酸銀溶液混合，反應(yīng)后得到第五反應(yīng)液，將所述第五反應(yīng)液與第二亞硝酸鈉溶液混合，反應(yīng)后得到第六反應(yīng)液，將所述第六反應(yīng)液與第二尿素混合，反應(yīng)后得到第七反應(yīng)液；在所述第七反應(yīng)液中滴加指示劑，采用硫酸亞鐵銨溶液滴定；根據(jù)硫酸亞鐵銨溶液的消耗量，得到高速鋼中鉻的含量； 在第三酸性介質(zhì)中，將氯化亞錫溶液、三氯化鈦溶液、第一硫氰酸鹽溶液與所述第四反應(yīng)液混合，反應(yīng)后得到第一絡(luò)合物； 利用分光光度法測(cè)定的所述第一絡(luò)合物的吸光度值，得到高速鋼中鎢的含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法，其特征在于，在得到高速鋼中鎢的含量之后還包 括: 在第四酸性介質(zhì)中，將抗壞血酸溶液或氯化亞錫溶液中的一種、第二硫氰酸鹽溶液與所述第四反應(yīng)液混合，反應(yīng)后得到第二絡(luò)合物； 利用分光光度法測(cè)定的所述第二絡(luò)合物的吸光度值，得到高速鋼中鑰的含量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測(cè)方法，其特征在于，在得到高速鋼中鑰的含量之后還包括: 在第五酸性介質(zhì)中，將硝酸銀、過硫酸銨與所述第四反應(yīng)液混合，反應(yīng)后得到第八反應(yīng)液； 利用分光光度法測(cè)定的所述第八反應(yīng)液的吸光度值，得到高速鋼中錳的含量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述第一酸性介質(zhì)為濃硫酸與濃磷酸的混合溶液，所述濃硫酸的濃度為70wt %~85wt %,所述濃磷酸的濃度為85wt %。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述第二酸性介質(zhì)為濃硫酸與濃磷酸的混合溶液，所述濃硫酸的濃度為70wt %~85wt %，所述濃磷酸的濃度為85wt % ；所述第三酸性介質(zhì)為濃硫酸與濃磷酸的混合溶液，所述濃硫酸的濃度為70wt%~85wt%，所述濃磷酸的濃度為85wt%。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述第四酸性介質(zhì)為硫酸鈦、硫酸銨、濃硫酸與濃磷酸的混合溶液，所述濃硫酸的濃度為70wt %~85wt %，所述濃磷酸的濃度為85wt%。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述第五酸性介質(zhì)為濃硫酸、濃硝酸與濃磷酸的混合溶液，所述濃硫酸的濃度為70wt%~85wt%，所述濃磷酸的濃度為85wt%,所述濃硝酸的濃度為65wt%~85wt%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述指示劑是由N-苯基鄰位氨基苯甲酸溶于碳酸鈉的水溶液得到。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的檢測(cè)方法，其特征在于，測(cè)定所述第一絡(luò)合物的吸光度值是在波長(zhǎng)為400nm~450nm處進(jìn)行的。
10.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的檢測(cè)方法，其特征在于，測(cè)定所述第二絡(luò)合物的吸光度值是在波長(zhǎng)為500nm ~550nm處進(jìn)行的。
【文檔編號(hào)】G01N21/79GK104007073SQ201410196100
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月9日
【發(fā)明者】曾彬, 杜鑫, 賀秀娜, 彭青, 王娜, 孫玉鳳 申請(qǐng)人:濰柴動(dòng)力股份有限公司