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镁锶中间合金中Sr的检测理论与方法

聂华  
【摘要】: 镁合金作为最轻的商用金属结构材料在汽车行业的发展尤为迅速,然而,目前镁合金的综合性能较差,通过合金化可以有效提高镁合金的性能。锶是其中一种十分有效的合金化元素,它能明显细化镁合金晶粒,减少显微缩松,提高蠕变和抗热裂性能,因此,向镁合金中加入适量的锶来提高镁合金性能成为当前的发展热点之一。 通常,锶元素都是以镁锶中间合金的形式加入到镁合金中,因此,镁锶中间合金的制备和检测是至关重要的。但目前关于Mg-Sr中间合金的研究和应用报道较少,而其的检测技术在国内外还没有相关的报道。本研究对Mg-Sr中间合金中锶的检测进行了较为系统的研究,为镁锶合金中锶含量的检测技术的奠定理论基础。 通过研究发现,空气-乙炔火焰原子吸收光谱法测定了镁锶(Sr10%)中间合金中的含锶量,锶的灵敏度达到0.029μg/mL,检出限为1.16μg/ mL,样品的RSD0.2%,回收率为95~98%。同时探讨了酸介质、基体、共存元素、镧盐对锶吸光度的影响。La~(3+)对Sr~(2+)吸光度有增感作用,其影响机理较为复杂,既有化学因素也有物理因素的影响,La3+的作用不仅是一种释放剂、消电离剂,更是一种基体改进剂。 通过采用OM、SEM、XRD等测试手段研究分析Mg-Sr合金相成分和微观组织。Mg-Sr合金(Sr%≤18.4)由枝晶状的先共晶相α-Mg和鱼骨状的共晶组织(α-Mg相+Mg_(17)Sr_2相)组成。其中,共晶体中α-Mg依附初生相α-Mg生长,Mg_(17)Sr_2相沿晶界分布。微区化学分析表明试样中锶的分布存在偏析,溶解的锶含量在α-Mg相、共晶体中分别为0、11.84%,皆低于理论值0.11%、18.4%。本文利用金相定量分析技术反推镁锶合金中的锶含量,设计了金相定量图像分析软件。根据定量分析图像分析软件的计算结果对Mg-Sr中间合金中锶的百分含量测定值做对比研究,建立数学模型:,通过回归分析得到β_0=0.70,β_1=0.99,相关系数r检验验证了该数学模型。


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