主题：【原创】【第二届网络原创大赛作品】高频熔融离心浇铸开发历程

接上文

似乎很长时间没有做这个工作了。接下来再提起的时候，又提出了新的要求：必须马上就要能够做试样。（也就是能应用于实际生产，而不是研究室里使用）这个时候基本上一些条件都已经默认了下来。
比例                  力矩      冷却时间 保护气流量    熔融时间
4：1（32g：8g） 最大      3s              200L/h      70s~85s
这也是结合了在锰铁试验中的经验得来的。
后面的一些工作就是围绕Cr的准确性来进行的。这个时候主要考虑到的就是光洁度对试样测量的影响。不得已作了2条线，2条线的Cr值相差大约为0.6，这样做的唯一目的就是希望能够根据光洁度来选择不同的曲线。如果要真正靠眼睛来判断选择哪条曲线，是有很大的偏差的，尤其是在更换了砂轮片之后更加的明显。曾经试图将2条线分别测量，然后平均，这也是一个没有办法的办法。但是，如果要真正的平均，那也要选择最粗的表面和最细的表面，而两者的差值相差可能达到2%，所以来说，更加的不可实施。现在唯一能做的是，依靠控制样品。不同的范围选择不同含量的控制样品。
注：这里说明了2个时钟理论——也就是2个时钟永远确定不了正确的时间。依靠化学比对是一个非常好的途径。
同时，这个阶段中，也对硅的结果进行了比对。只比对过一次，较国家标准的允许差还有一定差距，但是，同研磨试样相比，有了一些改进，但是不是很明显。也因为一直对坩埚的影响不能定量，甚至是不能确定的，主要的原因有：
一、标准曲线本身就有问题。标准曲线的制作是利用二次坩埚熔融的，当然这样做是为了与平常试样保持一致性，因为考虑到平时的试样肯定不可能是都有新的坩埚，所以如此制作了工作曲线。但同时又由于一些标准样品的粒度太细（是原来已经研磨过），又采用的新坩埚，导致这条曲线是不伦不类。最后采取的方案是放弃后来新坩埚的点。目前的情况，硅的低端的点还不能确定。做过的一组数据如下：
采用同一个旧坩埚、同一试样熔融，1、2、3连续熔融，4和5连续熔融
1      2      3      4      5
0.62  0.64  0.62  0.66      0.63
化学值为0.75，注意，这个值可以校正到化学值。这也说明了低端值不能确定。
注：低含量确实不好分析，现在问题不大。和助熔剂的纯度有关，也和标准值有关。上面这个问题主要是采用了不同批次的熔剂导致的偏差，同时与工作曲线的低端绘制有关。
二、试样本身的问题。曾经分析过含镍碳铬，其中熔融的硅值就和磨样的结果差很远，一个为0.9，一个为0.3，想当然的认为是由于坩埚的影响导致了结果偏高。实际情况是化学值结果也是0.9。那这个问题是怎么产生的呢？这也许只能归结到试样本身（不一定是由于镍的原因，毕竟镍的含量也不高）。同时，这样的一些试样，表现为在熔融时，熔融液表面覆盖着一层不溶物，猜想为炉渣类物质。但一直没有定性，也谈不上定量了。为什么一些有，一些没有，那是和试样本身有关了。也与空气的排出有关。
最后，把P也说一下。P的结果一直比较稳定，准确度也高。没有问题。
注：虽然空白（也就是纯铁助熔剂）中的P一般都是0.005%左右，不排除有更低的，只是相对来说，成本也更gao。这里只要求不影响分析结果就ok了。硅分析的问题，容易受纯铁好坏的影响。
关于微碳、中碳铬铁的测定。做过这方面的试验，
一、将微碳标样熔融，做入曲线中，但不能成线性。可能是由于碳的影响。与此相同的是，宝钢的实验也只是就高碳铬铁而言，而且，其Cr标准曲线范围明显要小于我们目前的试样中Cr的范围。
注：后期见过一篇会议论文，是将三类铬铁分别制作工作曲线进行分析测定。
将高铬标准样品（钢样）以相同条件熔融后测定，结果不能满意。
二、试图将C作为输入含量进行校正，校正的结果基本没有改变，不适用。
可见，对于微碳、中碳铬铁的测定，还是需要相同种类的样品做标准曲线，然后分析。
注：这是错误的说法，实际上碳的校正非常有用。而且现在很多XRF能够测量C元素，在这个类型的样品中也可分析C、S含量，（S含量偏低较普遍）。采用分析的碳进行校正，可以测定微铬和中铬。
现在，对一些制样上需要注意的方面总结如下：
1、 对新砂轮片的使用要谨慎。
2、 熔融出现时间、状态上的异常,时刻关注。
3、 防止试样表面污染。
4、助熔剂的纯度。
总的来说，离心浇铸熔融这种方式是一种非常环保的分析方法，是冶金行业中铁合金和钢铁分析的一种有效制样手段，现在也越来越受到大家的重视。

参考文献-离心浇铸制样X射线荧光光谱测定铬铁中铬、硅、磷

不错的经验，值得借鉴！　谢了～

楼主工作思路很值得借鉴，我也读过一些熔融浇铸的制样方式，这种方式和熔融制取玻璃片，那个更有优势，铁合金类样品如果处理得当应该可以熔成玻璃片的，步骤并不繁琐，成本也不高。

原文由 alexright 发表:
　　第一、对坩埚的材质没有进行说明。很显然，材质的影响是首要的，正如试样的前处理一样，如果有外来的污染，结果显然是不正确的。根据后来的分析，他们可能采取的解决方案有几种：1、所注明的陶瓷坩埚，当然也包括了铝质的坩埚，可能也有其它材质的坩埚。也就是说没有采用目前的这种坩埚。

　　既然是“所注明的陶瓷坩埚，当然也包括了铝质的坩埚，可能也有其它材质的坩埚。”那还要对坩埚的材质进行什么样的说明？“没有采用目前的这种坩埚”中目前的这种坩埚又是什么坩埚？

原文由 alexright 发表:
　　第二、熔融时间是固定值。显然，根据客观的条件，包括仪器设备的精度，磁感应的原理，我们可以说环境条件本身就有变化的因素存在，熔融的时间就不能完全固定。应该是一个范围。在一个时间段内允许，这个需要有一定的经验。
　　注：这个可能是写文章时的限制。可以允许在小范围的时间内波动；但对分析C、S有较大影响。

　　很多的实验都有环境变化的问题，因为这种变化是没有什么规律可遵循的，所以很难通过人为的主观意识来控制，同样也就不容易通过时间来进行人为地调整。时间对分析C、S有较大影响这也不难理解，你的试验不是在真空条件下做的吧，因为空气中存在C和S的氧化物气体，所以会产生比较大的影响。

原文由 alexright 发表:
　　在最初，我们是试验了用纯铁丝来进行熔融，现在，在我看来是很大的一个失误，因为这导致了我们走了很多的弯路，做了很多无用功。
　一、不能准确称量。那么大的颗粒，要定量，实在是太困难了。
　二、同样是那么大的颗粒，而熔质是粉末状的，显然很大的一部分试样要从缝隙中掉到底部，根据熔融的原理，这实在不是个好办法；对均匀性影响也很大；同时对时间也不能控制，即使在一定的范围内也无法控制。后来不得不考虑压片之后再捣碎，以使两者能“混匀”。（如果要如此复杂的制样，还不如磨样来的快。）
　　注：粉末压片的结果对于P还比较稳定，Si是最不稳定的元素，特别是对于不同厂家的样品。
　三、由于对时间不能控制，同时Si的数据不好，想当然的认为是由于坩埚的影响，又想办法试图用石墨坩埚内衬来解决，甚至在比例方面作了太多的复杂的工作，都以失败告终。

　　在第一点中，“不能准确称量”应该是指不能准确称取到某一事先希望的数值吧？在第二点中说“Si是最不稳定的元素”，如果容器是用坩埚那显然Si的数据不会好，特别是在没有对坩埚内表面进行任何处理的情况下。

原文由 alexright 发表:
　　我们不得不重新回到原点。目前唯一能确定的是比例，而比例显然也没有经过试验。与宝钢的比例（8：1）相比，我们采用的足足少了一半，当时的想法也简单，既然4：1能够熔融成型，那么为什么不节约一些纯铁呢？
　　接着是出现了一个问题，功率太大。当时没有意识到这个问题。认为功率越大，时间越短，坩埚中的Si应该影响更小。实际的情况是，功率越高，坩埚的寿命越短，而从结果上反映出来的是，Si的稳定性反而不好。在参考了宝钢报告中的参数后，调小了功率，但是，没有进一步的进行试验，将功率调到最小，看能否将样品熔融。
　　在接下来的一段时间里，都没有什么进展，初步确定能够进行实验，但Si的数据始终不是很好。
　　然后，又用熔融机熔融通用镍，出现的情况是坩埚能够反复的使用，其现象是，在坩埚的内部形成了一层膜，可以预见是不是这层膜的保护，使坩埚不会继续被侵蚀。（现在熔融通用镍的情况更好）那么，铬铁会不会也有这种情况呢？如果有，那么Si的问题就迎刃而解了。但是这项工作放下了很长一段时间。
　　注：这里并不是一层膜，而是高温灼烧的痕迹。

　　用的功率越大是不是温度就会越高，如果温度越高那用坩埚作容器自然是Si的影响就越大了。
　　既然熔融通用镍可以在坩埚内表面形成了一层保护膜，那你为什么不去常识一下铬铁呢？如果不是一层膜，而是高温灼烧的结果，那你为什么不先将坩埚在高温下灼烧一下呢？

原文由 alexright 发表:
　　后面的一些工作就是围绕Cr的准确性来进行的。这个时候主要考虑到的就是光洁度对试样测量的影响。不得已作了2条线，2条线的Cr值相差大约为0.6，这样做的唯一目的就是希望能够根据光洁度来选择不同的曲线。如果要真正靠眼睛来判断选择哪条曲线，是有很大的偏差的，尤其是在更换了砂轮片之后更加的明显。曾经试图将2条线分别测量，然后平均，这也是一个没有办法的办法。但是，如果要真正的平均，那也要选择最粗的表面和最细的表面，而两者的差值相差可能达到2%，所以来说，更加的不可实施。现在唯一能做的是，依靠控制样品。不同的范围选择不同含量的控制样品。

　　“2条线的Cr值相差大约为0.6”，这个数值的单位是什么？2条线的Cr值分别是多少？“将2条线分别测量，然后平均”“选择最粗的表面和最细的表面，而两者的差值相差可能达到2%”那你的x荧光分析的精密度是多少？

原文由 alexright 发表:
　　同时，这个阶段中，也对硅的结果进行了比对。只比对过一次，较国家标准的允许误差还有一定差距，但是，同研磨试样相比，有了一些改进，但是不是很明显。也因为一直对坩埚的影响不能定量，甚至是不能确定的，主要的原因有：
　一、标准曲线本身就有问题。标准曲线的制作是利用二次坩埚熔融的，当然这样做是为了与平常试样保持一致性，因为考虑到平时的试样肯定不可能是都有新的坩埚，所以如此制作了工作曲线。但同时又由于一些标准样品的粒度太细（是原来已经研磨过），又采用的新坩埚，导致这条曲线是不伦不类。最后采取的方案是放弃后来新坩埚的点。目前的情况，硅的低端的点还不能确定。做过的一组数据如下：
采用同一个旧坩埚、同一试样熔融，1、2、3连续熔融，4和5连续熔融
　　　1　　2　　3　　4　　5
　　0.62 0.64 0.62 0.66 0.63
　　化学值为0.75，注意，这个值可以校正到化学值。这也说明了低端值不能确定。
　　注：低含量确实不好分析，现在问题不大。和助熔剂的纯度有关，也和标准值有关。上面这个问题主要是采用了不同批次的熔剂导致的偏差，同时与工作曲线的低端绘制有关。

　　这样的分析结果明显是存在系统误差，应找明原因。你在注释中说“和标准值有关”莫非说标准值有问题？你接着还说“与工作曲线的低端绘制有关”，难道是分析校正曲线低浓度部分偏离了线性向上弯曲了？你的分析校正曲线拟合的相关系数是多少？

原文由 alexright 发表:
　二、试样本身的问题。曾经分析过含镍碳铬，其中熔融的硅值就和磨样的结果差很远，一个为0.9，一个为0.3，想当然的认为是由于坩埚的影响导致了结果偏高。实际情况是化学值结果也是0.9。那这个问题是怎么产生的呢？这也许只能归结到试样本身（不一定是由于镍的原因，毕竟镍的含量也不高）。同时，这样的一些试样，表现为在熔融时，熔融液表面覆盖着一层不溶物，猜想为炉渣类物质。但一直没有定性，也谈不上定量了。为什么一些有，一些没有，那是和试样本身有关了。也与空气的排出有关。

　　有没有考察一下样品的均匀性？

原文由 shaweinan 发表:

原文由 alexright 发表:
　　　既然是“所注明的陶瓷坩埚，当然也包括了铝质的坩埚，可能也有其它材质的坩埚。”那还要对坩埚的材质进行什么样的说明？“没有采用目前的这种坩埚”中目前的这种坩埚又是什么坩埚？
这里没有说清楚，因为之前对坩埚的种类没有调查，同时由于其内部有Zr质涂层。在最初的几次熔融中，不会破坏涂层。//目前使用的坩埚是硅铝质。

原文由 alexright 发表:
　　第二、熔融时间是固定值。显然，根据客观的条件，包括仪器设备的精度，磁感应的原理，我们可以说环境条件本身就有变化的因素存在，熔融的时间就不能完全固定。应该是一个范围。在一个时间段内允许，这个需要有一定的经验。
　　注：这个可能是写文章时的限制。可以允许在小范围的时间内波动；但对分析C、S有较大影响。

　　很多的实验都有环境变化的问题，因为这种变化是没有什么规律可遵循的，所以很难通过人为的主观意识来控制，同样也就不容易通过时间来进行认为地调整。时间对分析C、S有较大影响这也不难理解，你的试验不是在真空条件下做的吧，因为空气中存在C和S的氧化物气体，所以会产生比较大的影响。

这里我是对时间的叙述，来说明写文章时可能是要有明确的表述，所以用一个点的时间来代替了一段时间；在试验中应该是一段时间的描述更好，同时也不会影响。
你的意思是空气中存在氧气，所以C、S变化较大。实验中有较大影响，并且可以得到规律性的东西。