用光谱仪快速鉴别工业纯钛的方法技术

本发明专利技术用光谱仪快速鉴别工业纯钛的方法，属于稀有色金属钛加工技术领域中的材料定性鉴别。其是在电弧光下对待检别试样激发，并使用光谱仪通过呈现的色谱在可见光的紫色区域有无铝线作判断工业纯钛或钛合金的依据，且有铝线为钛合金，无铝线为工业纯钛。本发明专利技术区分工业纯钛及钛合金牌号时，基本上是以铝元素有无作为依据的。ＴＡ０、ＴＡ１、ＴＡ２、ＴＡ３为纯钛类。它们除基体钛外，再也不含其它主合金元素，所以只要在看谱镜上能否出现铝谱线，便能把纯钛和钛合金分开了。本发明专利技术优点是快速、经济、实用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于稀有金属钛加工
，特别是纯钛的鉴别。
技术介绍
目前，在钛材生产的冶炼和加工过程中，工业纯钛约占80%,其 中块状残料又约占70%。若能将这些块残料很好地回收利用，则对降 低生产成本、节约原材料起到举足轻重的作用。过去，之所以不能有效回收利用块状残钛，其主要原因之一是不 能准确地把纯钛从混料中鉴别出来。据报导，日本釆用取样、煅烧后，用肉眼观察氧化膜颜色来区分 工业纯钛及其合金。釆用这种方法速度并不快，且又比较费力，可靠 性差。美国和英国的一些厂家在残钛料处理过程中，普遍使用便携式 软X射线萤光光谱仪及热电比较仪来鉴别钛及其合金。，自八十年代起，部分钛加工企业开始运用化学点滴和手提式验钢 镜法区分工业纯钛和钛合金。就这两种方案而论，验钢镜法的适用范 围、速度、成本等条件更好些。特别是近两年，验钢镜法又有了新的 进展。本实验方法全称是一用简易光谱法快速鉴别纯钛及某些钛合金 实验，即用34W手提式验钢镜从混了牌号的块状残钛中选出纯钛来。
技术实现思路
本专利技术专利技术目的是提供一种快速定性鉴别纯钛及某些钛合金，以 提高钛残料的回收利用，达到降低生产成本、节约原材料的目的。、基于目前在国内钛加工企业大量生产的合金牌号中，均含有铝成 分而工业纯钛不含铝这一特点，在用光谱仪区分工业纯钛及钛合金 时，只要观察有无铝谱线存在及谱线差别就可以了区分了。具体地说，，其是在电弧光下 对待检别试样激发，并使用光谱仪通过呈现的色谱在可见光的紫色区 域有无铝线作判断工业纯钛或钛合金的依据，且有铝线为钛合金，无 钼线为工业纯钛。在光谱仪上加装摄谱装置，拍摄分别得到钛合金的铝谱线以及工 业纯钛的谱线作为标准谱线，用试样谱线与标准谱线对照判断工业纯 钛或钛合金。本专利技术在区分纯钛和钛合金时，总的平均鉴别速度为230块/小 时，误检率O. 2%。由于现在世界各国都趋于不用100%残钬回收料加 工成产品，而是以大量的海绵钛(如70%以上)，掺以少量的残钛， 以弥补由于残钛杂质高和不均勻性的特点。因此，本专利技术结果完全能 满足于生产实际的要求。本专利技术方法已用于生产中，具有较经济、快速的特点。附图说明图l为钛合金中铝的谱线(Ti679 )。 图2为TA1的谱线。 图3为TA2谱线图。图4为TA3谱线图。具体实施例方式具体实施过程一、 实验仪器及材料1、 光谱仪34W型手提式验钢镜2、 激发光源电弧，火花发生器3、 辅助电极光谱纯石墨电极，4)8>O00 mm;4、 其它不含铝的砂纸和砂轮片(除去物料表面氧化层及 污物)。二、 实验过程区分工业纯钛及钛合金牌号时，基本上是以铝元素有无作为依据 的。TAO、 TA1、 TA2、 TA3为工业纯钛类。它们除基体钛外，再也不 含其它主合金元素，所以只要观察光谱仪上能否出现铝谱线，便能把 工业纯钛和钛合金区分开了。用目视看谱分析法鉴别铝时，选用电弧档工作条件，电压220V, 电流10安培，极距3 4mm。经过激发，在视场内即可呈现出清淅的 各组谱线，然后借助于仪器色散曲线和鼓轮读数，就能识别出所测铝 元素的谱线波长位置。在可见光的紫色区里有两条较强的铝线，其波长分别是 3944. 03 A和3961. 53 A。这两条铝线的电^i强度较强(2000 ~ 3000 ), 激发电位又低(114eV)。由所查找的元素谱线表知，在谱线区域中， 并没有我国生产合金的特征主合金元素(Sn、 Mn、 V 、 Mo、 Zr、 Fe、Cr、 Cu、 Nb)谱线对这两条铝线的干扰。用看谱镜观察这两条铝线的 强度，并与已知牌号的钛合金中铝线的强度进行目视比较，可以可靠 地鉴别出工业纯钛及钛合金了 。 三、实验结果及讨论1、 在34W手提验钢镜上加装摄谱装置，在验钢镜上拍摄得 到了钛合金屮的铝谱线(见图1)和纯钛(TA1、 TA2 、 TA3、)的 谱线(见图2、图3、图4)。这样，今后参考此标准图样，就可以 将原来用于钢铁行业的鉴别设备的应用范围向前发展了一步一一 推广应用到钛及钛合金鉴别领域。从图2、 3、午看，其谱图没有什么严格的区别，只是杂质含量 不同，都属于工业纯钛类。2、 在鉴别并区分工业纯钛与钛合金中实际应用中，经常遇 到含杂质较高的TF1料对结果的干扰。TF1基本上属于纯钛的范畴， 其最高允许含铝量为0.5%。为了区分纯钛及其钛合金，必须掌握 对TF1料的鉴别。所用试料为TF1锭,其含铝量分别为0. 05%、 0. 1%、 0. 2°/ 、 0.3°/。、 0.43°/。、 0.57%。用看谱镜对上述含铝量的7种TF1 合金进行反复鉴别，鉴别的结果是7种不同含量的TF1合金中， 当铝含量大于或等于0. 43%时，才能看见铝谱线。铝含量小于0. 43% 时，则看不见钼谱线了。因此，看出了铝的最低检出限是0.43%(见表一)。<table>table see original document page 7</column></row><table>检率作好记录。最后得出几次鉴别的平均速度为247块/小时，平均 误检率为0. 3%(见表三)。表二 iooo块试样鉴别结果<table>table see original document page 8</column></row><table>表三 对实际试料鉴别情况<table>table see original document page 8</column></row><table>综合上述两大组鉴别实验结果，得出在区分纯钛和钛合金时，总的平均鉴别速度为230块/小时，误检率0. 2%.现在世界各国都趋于不用100%残钛回收料加工成产品，而是以 大量的海绵钛(如70%以上)，掺以少量的残钛，以弥补由于残钛杂质高和不均匀性的特点。因此，我们的实验结果完全能满足于生产实 际的要求。存在的问题及今后要做的工作1、 纯钛和钛合金的区分，基本上在于区分有无铝元素，但是单 纯地把以铝区分纯钛和钛合金作为唯一 的条件，那就有可能忽略了其它一些不含铝的合金牌号如Ti-230, Ti-32Mo， Nb-Ti, Ti-12等。 在目前的工作中，这些牌号尚没大量投入生产，在现在的残钛回收过 程中，还不是迫在眉捷要解决的问题。但是要想彻底解决这个问题， 我们下一步应该开展对合金牌号中各种元素进行谱线鉴别工作，这样 可以避免上述问题的出现。2、 下一阶段尚须做一些补充实验，摸索出对掺有上述几种不含 铝金属(如锆基、钼基合金、不锈钢等)的鉴别方法。3、 本鉴别方法是靠仪器和人工进行的。工作时，眼睛较劳累。 另外，物料还排放一定的废气。该方法也菱不同熟炼程度和责任心的 人的因素影响。但在无先进的、带微处理机的鉴别仪器前，仍不失为 一种有效的鉴别方法。结论1、 在34W手提验钢镜上加装摄谱装置，拍摄得到了钛合金的铝 谱线及TA1、 TA2、 TA3三种工业纯钛的谱线。2、 在用34W型手提式看谱镜目视定性分析中，主要以有无铝为 标准，根据钛合金中的铝谱线，可成功地区分纯钛和钛合金。其铝的 最低检出限为0.43%。3、 本文档来自技高网...

【技术保护点】
用光谱仪快速鉴别工业纯钛的方法，其特征是在电弧光下对待检别试样激发，并使用光谱仪通过呈现的色谱在可见光的紫色区域有无铝线作判断工业纯钛或钛合金的依据，且有铝线为钛合金，无铝线为工业纯钛。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：代思伟，
申请(专利权)人：宝鸡市华西金属科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：61[中国|陕西]