锰铁、锰硅合金、金属锰属于锰系铁合金,属于钢铁冶炼过程中的合金元素添加剂。锰系铁合金是铁合金的主要品种,每年的产量约900万吨,占铁合金中产品总量的1/3左右,主要应用于冶金、铸造、航空航天材料、精细化工等行业,是国民生产过程中重要的金属原料。锰能提高钢的强度,淬透性和耐磨性,消除硫的不良影响,具有脱氧、改善热加工性能等作用,是重要的合金元素材料。
在多年的技术发展过程中,其冶炼工艺和在炼钢过程中的使用已经相当成熟,现已成为炼钢过程中不可或缺的重要辅料。其中锰、硅、磷、碳、硫属于主要元素,锰是主要计价元素,在钢铁冶炼过程中起着主要应用作用;磷、硫属于有害元素,在钢铁冶炼过程中会大大降低钢材质量,导致钢材脆性,产生裂纹,属于限制性元素。上述几种元素的等价熔融浇铸X射线荧光光谱法和火花源原子发射光谱法已经被普遍采用,与传统化学分析方法相比,采用该仪器设备检测方法,具有检测精度高,操作方便,检测周期短等优点,大大提高生产效率。由于目前尚无采用等价熔融浇铸X射线荧光光谱法和火花源原子发射光谱法标准,急需制定和采用该方法标准。
目前,光谱分析技术中,全自动在线火花源原子发射光谱法和炉渣全自动制样粉末压片X射线荧光光谱分析法在冶金行业不断推广普及,这两种光谱分析方法自动化程度高,主要原因是解决了分析用样片的自动化制备问题。在全面推进节能减排和智慧制造的双重动力下,分析测试领域正在逐步淘汰落后技术,取而代之的是X射线荧光光谱技术(XRFS)及其他能够实现自动化的分析方法。其中,在分析用样片的自动化制备环节,主要是在真空及惰性气体条件下,用纯铁稀释并熔融铁合金样品,不会改变样品中各元素成分的价态,制备出的分析用样片既适合于火花源原子发射光谱法也适用于X射线荧光光谱法(XRFS)。火花源原子发射光谱法灵敏度高,适合于低含量段的分析,XRFS法用于高含量段的分析。采用等价熔融浇铸法制备分析样片,扩大了本方法的测量范围,等价熔融浇铸法不仅可有效消除铁合金样品的矿物效应和颗粒效应,也具有稀释比固定且容易控制、容易实现自动称量的优点,有利于XRFS技术和火花源原子发射光谱技术向智能化和数字化方向发展,同时由于分析完成后废弃的样片可回收利用,减少了固废排放。
综上所述,制定《锰铁、锰硅合金及金属锰分析方法 第6部分:锰、硅、磷、碳、硫含量的测定等价熔融浇铸X射线荧光光谱法和火花源原子发射光谱法》标准,有利于实现锰系铁合金分析自动化水平的提高,提升检测水平,提高生产效率,减少污染物排放,从而有利于工业制造2035远景目标的实现,同时也是对现有铁合金标准体系的测量范围和技术方法的补充和完善。