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　　金屬材料包括純金屬、合金、特殊金屬等，可廣泛應用于航空、機械、計算機硬件等各個領域。隨著各行業對金屬材料需求的不斷增長，出現了一些復雜的材料。金屬成分是決定材料性能的主要因素。只有了解金屬成分和性能，我們才能更好地將材料應用于產品中。

　　在生產活動中，我們經常面臨兩個問題，一個是什么是什么材料，另一個是金屬材料是否符合所需的材料要求。通過分析金屬材料的成分，我們可以了解材料的成分，從而監控產品質量，分析問題產品，分析原因，消除隱患。

　　金屬材料分析相關知識

　　自然界約有70種金屬，包括鐵、銅、鋁、錫、鎳、金、銀、鉛、鋅等。合金是指兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬結合而成的具有金屬特性的材料。常見的合金，如由鐵和碳組成的鋼合金；由鐵、鉻和鎳組成的不銹鋼；由銅和鋅組成的黃銅。

　　金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特殊金屬材料。

　　黑色金屬又稱鋼材，包括純鐵、2%~4%鑄鐵、2%以下碳鋼、結構鋼、不銹鋼、耐熱鋼、工具鋼、高溫合金、精密合金等。廣義上的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。

　　鐵是地球上最豐富、最便宜的金屬元素，幾乎是所有行業不可或缺的基本材料。它充斥著冰箱、廚具、洗衣機、汽車、鐵路、電車、鐵橋、船舶、電塔、建筑、工廠和機械。

　　有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金，通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀土金屬等。合金的強度和硬度一般高于純金屬，電阻大，電阻溫度系數小，綜合機械性能好。常用的有色合金有鋁合金、銅合金、鎂合金、鎳合金、錫合金、鈦合金、鋅合金等。廣泛應用于機械制造、建筑、電子、航空航天、核能利用等領域。

　　金屬材料分析測試方法

　　隨著金屬材料成分分析測試方法的不斷發展，從傳統的滴定法、分光光度法到等離子體發射光譜法、火花直讀光譜法等新的測試方法，可以同時測試多個元素，提高效率和準確性。不同測試方法的原理和特點如下：

　　1.分光光度法

　　分光光度法是對金屬元素進行定量分析的一種分析方法，通過確定被測物質特定波長范圍內的吸光度和發光強度，對物質進行定性和定量分析。它具有應用廣泛、靈敏度高、選擇性好、精度高、分析成本低等特點。缺點是一次只能分析一個元素。檢測儀器包括紫外光度計、可見光度計和紅外光度計。

　　2.滴定法

　　滴定法是用標準濃度的試驗試劑測試溶液中所含的金屬成分。金屬成分與試劑充分反應后，可達到最終滴定終點。該方法適用于測試含量超過1%的各種物質。該方法的主要缺點是效率低下。

　　3.原子光譜分析法

　　原子光譜分析法可分為原子吸收光譜法和原子發射光譜法，是一種傳統的金屬材料成分分析技術，原子吸收光譜法的原理是通過基態原子外電子對可見光和紫外線對應原子共振輻射的吸收強度來定量分析被測元素的含量。該方法特別適用于氣態原子吸收光輻射，具有靈敏度高、抗干擾能力強、選擇性強、分析范圍廣、精度高等優點。但也有缺陷，不能同時分析多種元素，測量難溶元素時靈敏度低，測量一些復雜樣品時效果差。

　　原子發射光譜法的原理是在電或熱刺激下通過各元素離子或原子發射特殊電磁輻射。該方法采用發射定性定量分析元素，可同時測試多種元素，樣品消耗少，也能快速得到測量結果，一般檢測整批樣品，但精度差是其致命缺點，只能分析金屬材料的成分，對大多數非金屬成分無助。

　　4.X射線熒光光譜法

　　X射線熒光光譜法多用于測量金屬元素，也是金屬材料成分的常用測量方法。其測試原理是：基態原子在不受刺激的情況下處于低能狀態，一旦被一定頻率的輻射線刺激，就會變成高能狀態，在高能狀態下發射熒光。這種熒光波長非常特殊，樣品的元素類型可以通過測量X射線熒光光譜的波長來測量。將標準樣品的譜線強度作為比較被測樣品的譜線，即可測量元素的含量。該方法是定性半定量的方法，主要用于金屬成分分析中的一般含量。

　　5.電感耦合等離子體光譜法

　　電感耦合等離子體發射光譜法是目前應用最廣泛的方法。其原理是利用金屬元素產生電子跳躍，在光譜線上表現出一定的強度和測量元素和含量，測試范圍廣，靈敏度高，分析速度快，精度高，可以在標記線下批量樣品測試，同時測試多個元素。

　　6.火花直讀光譜法

　　火花直讀光譜儀利用電弧（或火花）的高溫，使樣品中的元素從固態直接氣化并受到刺激，發出各元素的特征波長。用光柵分光后，成為按波長排列的光譜。這些元素的特征光譜線通過發射狹縫進入各自的光電倍增管，光信號變成電信號，電信號積分通過儀器控制測量系統轉換為模具/數，然后由計算機處理，測試每個元素的百分比含量。該方法具有較高的準確性，可同時分析多元素，和分析中同時獲得數十種元素的定性和定量分析結果。該方法具有較高的準確性，可同時分析多元素，十個元素的定性和定量分析結果。簡單易行，分析速度快。合金鋼或有色合金的幾十種元素含量可在20秒內同時測量。不要消耗昂貴的化學試劑或特殊輔料。固體樣品可直接測試。缺點是對樣品的形狀和尺寸有一定的要求。

　　7.碳硫分析

　　碳和硫是金屬材料中的主要測試元素，特別是在鋼材金屬中，上述方法不能直接準確定量碳和硫。因此，碳硫分析儀需要測試碳硫元素。樣品中的碳硫在富氧條件下高溫加熱，氧化成二氧化碳和二氧化硫氣體。處理后，氣體進入相應的吸收池，吸收相應的紅外輻射，由探測器轉發為信號，并通過計算機處理輸出結果。該方法具有準確、快速、靈敏度高的特點，可采用高低碳硫含量。

　　8.氧氮分析

　　氧氮分析儀是由紅外探測器和熱導探測器通過氧氮分析儀在惰性氣氛中通過脈沖加熱分解樣品，分別測量各種鋼、有色金屬和新材料中的氧、氮含量。精度高，檢測限制低。