摘要：钢铁是铁与C（碳）、Si（硅）、Mn（锰）、P（磷）、S（硫）以及少量的其他元素所组成的合金。其中除Fe（铁）外，C的含量对钢铁的机械性能起着主要作用，故统称为铁碳合金。它是工程技术中最重要、也是最有最主要的，用量最大的金属材料。本文根据本人多年工作经验，对钢铁化学分析检验方法进行了阐述分析。
关键词：钢铁；化学分析；检验方法；
1、化学元素分析
化学元素分析，也叫化学成分分析，一般采用光谱（紫外、红外、核磁）；色谱（气相色谱、液相色 谱、离子色谱）；质谱（质谱仪、气质连用、液质连用）；能谱（荧光光谱、衍射光谱）；热谱（热重分仪、示差扫描量热仪）对样品进行综合解析，通过多种分离和分析方法的联合运用，对样品中的各组分进行定性和定量分析，从而确定组分的结构，对样品有个全面的了解，进行原料验收、炉前分析、成品检验等各个环节的产品测试。
2、钢化学成分分析
国标中对于钢铁材料的分析方法主要体现在GB/T233中，迄今为止共86个方法，涉及36种元素，这些分析方法主要集中在重量法、滴定法、分光光度法、火焰原子吸收光谱法、气体容量法等传统测试手段，都是单一元素分析方法，所用仪器简便，分析周期长，工作效率低。
3、最近的进展
3.1现代工业对纯净钢的需求不断上升，超低碳、超低硫的分析非常迫切，目前看来，采用红外线吸收法是最佳选择。红外线吸收光谱法和热导法在测定气体元素方法已确定了主导地位，作为一种相对分析方法，分析结果的准确性强烈依赖于标准值准确、可靠的超低碳硫的标准试样或基准物。
3.2电感耦合等离子体原子发射光谱技术可以进行多元素同时分析，已应用于低合金钢和铸铁中镁、镧等元素的测定，分析灵敏度与工作效率大大提高。
3.3光电直读光谱法、X射线荧光光谱法已经建标，可用于材料逐层分析的辉光放电—原子发射光谱法测定低合金钢也成为标准分析方法。
3.4国内首创了原位统计分析方法，规定了用金属原位统计分布分析法测定碳、硅、锰、磷、硫、铬、镍、铜、钛、钼、钒和铝等成分的分布。
3.5痕量元素对材料性能的影响也引起广泛重视。对于高温合金中有16种痕量光谱法元素的分析方法。许多先进技术或高灵敏度方法被采用，石墨炉原子吸收光谱法、氢化物发生—原子荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法、示波极谱法、萃取分离高灵敏度显色光度法等，最低的可以测定至0.00001%。
4、钢铁化学分析检验方法
4.1电感耦合等离子体质谱法
电感耦合等离子体质谱法是拥有极高的分析灵敏度和动态范围。
电感耦合等离子体质谱法（英语：Inductively coupled plasma mass spectrometry，简称ICP-MS），可以分析同位素组成，从Li到U（Ar除外，一般电感耦合等离子体都用Ar做载气）。
电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）是以等离子体为离子源的一种质谱型元素分析方法。主要用于进行多种元素的同时测定，并可与其他色谱分离技术联用，进行元素价态分析。 测定时样品由载气（氩气）引入雾化系统进行雾化后，以气溶胶形式进入等离子体中心区，在高温和惰性气氛中被去溶剂化、汽化解离和电离，转化成带正电荷的正离子，经离子采集系统进入质谱仪，质谱仪根据质荷比进行分离，根据元素质谱峰强度测定样品中相应元素的含量。 本法具有很高的灵敏度，适用于各类药品中从痕量到微量的元素分析，尤其是痕量重金属元素的测定。
4.2分光光度法
分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸光度或发光强度，对该物质进行定性和定量分析的方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在分光光度计中，将不同波长的光连续地照射到一定浓度的样品溶液时，便可得到与不同波长相对应的吸收强度。如以波长（λ）为横坐标，吸收强度（A）为纵坐标，就可绘出该物质的吸收光谱曲线。利用该曲线进行物质定性、定量的分析方法，称为分光光度法，也称为吸收光谱法。用紫外光源测定无色物质的方法，称为紫外分光光度法；用可见光光源测定有色物质的方法，称为可见光光度法。它们与比色法一样，都以Lambert-Beer定律为基础。上述的紫外光区与可见光区是常用的。但分光光度法的应用光区包括紫外光区，可见光区，红外光区。
紫外分光光度计，可见分光光度计（或比色计）、红外分光光度计或原子吸收分光光度计。
4.3激光诱导等离子体光谱法
激光诱导等离子体光谱法（LIPS）是一种新型的院子发射光谱法，与火焰原子吸收光谱法、光电直读光谱法和电感耦合等离子体发射光谱法等相比，无需制样，装置简便，发射一次脉冲能同时测量多种元素，可以实现在线分析，顺应现代工农业快速分析的需要。
4.4滴定分析法
滴定分析法，是化学分析法的一种，将一种已知其准确浓度的试剂溶液（称为标准溶液）滴加到被测物质的溶液中，直到化学反应完全时为止，然后根据所用试剂溶液的浓度和体积可以求得被测组分的含量，这种方法称为滴定分析法（或称容量分析法）。
4.5电感耦合等离子体原子发射光谱法
电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）是以等离子体为激发光源的原子发射光谱分析方法，可进行多元素的同时测定。 样品由载气（氩气）引入雾化系统进行雾化后，以气溶胶形式进入等离子体的轴向通道，在高温和惰性气氛中被充分蒸发、原子化、电离和激发，发射出所含元素的特征谱线。根据特征谱线的存在与否，鉴别样品中是否含有某种元素（定性分析）；根据特征谱线强度确定样品中相应元素的含量（定量分析）。
4.6原子光谱分析法
光谱分析法是根据测定物质发射或吸收的电磁辐射的波长和强度为基础而建立的一类分析方法。根据光谱的基本粒子的不同分为院子光谱和分子光谱；根据获得方式的不同分为发射光谱和吸收光谱。
4.7x射线荧光光谱法
X射线荧光光谱法是照射原子核的X射线能量与原子核的内层电子的能量在同一数量级时，核的内层电子共振吸收射线的辐射能量后发生跃迁，而在内层电子轨道上留下一个空穴，处于高能态的外层电子跳回低能态的空穴，将过剩的能量以X射线的形式放出，所产生的X射线即为代表各元素特征的X射线荧光谱线。其能量等于原子内壳层电子的能级差，即原子特定的电子层间跃迁能量。
4.8石墨炉原子吸收法
石墨炉原子吸收光谱法是利用石墨材料制成管、杯等形状的原子化器，用电流加热原子化进行原子吸收分析的方法。由于样品全部参加原子化，并且避免了原子浓度在火焰气体中的稀释，分析灵敏度得到了显著的提高。该法用于测定痕量金属元素，在性能上比其他许多方法好，并能用于少量样品的分析和固体样品直接分析。因而其应用领域十分广泛。
4.9原子光谱分析法
原子荧光光谱分析法（AFS）是利用原子荧光谱线的波长和强度进行物质的定性及定量分析方法，是介于原子发射光谱（AES）和原子吸收光谱（AAS）之间的光谱分析技术。它的基本原理是原子蒸气吸收特征波长的光辐射之后，原子被激发至高能级，在跃迁至低能级的过程中，原子所发射的光辐射称为原子荧光。
5、结束语
钢铁化学分析检验有利于钢材质量的提高，能更好的提高质量改观。
参考文献：
[1]钢材化学分析新仪器[J].黄振兴.水运工程.1994（08）
[2]自动特快化学分析仪创造成功[J].化学世界.1958（12）
[3]合金铸铁化学分析[J].申小霞，雷利珑，刘萍.中国铸造装备与技术. 2013（03）
论文作者:肖文茂
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/7
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