[發明專利]用光譜儀快速鑒別工業純鈦的方法

無效

• 申請號: 200810231814.0
• 申請日: 2008-10-21
• 公開（公告）號: CN101393127A
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發明（設計）人: 代思偉
• 申請（專利權）人: 寶雞市華西金屬科技有限責任公司
• 主分類號: G01N21/67
• 分類號: G01N21/67
• 代理公司: 寶雞市新發明專利事務所
• 代理人: 席樹文;茍紅東

技術領域

本發明屬于稀有金屬鈦加工技術領域，特別是純鈦的鑒別。

背景技術

目前，在鈦材生產的冶煉和加工過程中，工業純鈦約占80％，其中塊狀殘料又約占70％。若能將這些塊殘料很好地回收利用，則對降低生產成本、節約原材料起到舉足輕重的作用。

過去，之所以不能有效回收利用塊狀殘鈦，其主要原因之一是不能準確地把純鈦從混料中鑒別出來。

據報導，日本采用取樣、煅燒后，用肉眼觀察氧化膜顏色來區分工業純鈦及其合金。采用這種方法速度并不快，且又比較費力，可靠性差。美國和英國的一些廠家在殘鈦料處理過程中，普遍使用便攜式軟X射線螢光光譜儀及熱電比較儀來鑒別鈦及其合金。

自八十年代起，部分鈦加工企業開始運用化學點滴和手提式驗鋼鏡法區分工業純鈦和鈦合金。就這兩種方案而論，驗鋼鏡法的適用范圍、速度、成本等條件更好些。特別是近兩年，驗鋼鏡法又有了新的進展。本實驗方法全稱是--用簡易光譜法快速鑒別純鈦及某些鈦合金實驗，即用34W手提式驗鋼鏡從混了牌號的塊狀殘鈦中選出純鈦來。

發明內容

本發明發明目的是提供一種快速定性鑒別純鈦及某些鈦合金，以提高鈦殘料的回收利用，達到降低生產成本、節約原材料的目的。

基于目前在國內鈦加工企業大量生產的合金牌號中，均含有鋁成分而工業純鈦不含鋁這一特點，在用光譜儀區分工業純鈦及鈦合金時，只要觀察有無鋁譜線存在及譜線差別就可以了區分了。

具體地說，用光譜儀快速鑒別工業純鈦的方法，其是在電弧光下對待檢別試樣激發，并使用光譜儀通過呈現的色譜在可見光的紫色區域有無鋁線作判斷工業純鈦或鈦合金的依據，且有鋁線為鈦合金，無鋁線為工業純鈦。

在光譜儀上加裝攝譜裝置，拍攝分別得到鈦合金的鋁譜線以及工業純鈦的譜線作為標準譜線，用試樣譜線與標準譜線對照判斷工業純鈦或鈦合金。

本發明在區分純鈦和鈦合金時，總的平均鑒別速度為230塊/小時，誤檢率0.2％。由于現在世界各國都趨于不用100％殘鈦回收料加工成產品，而是以大量的海綿鈦(如70％以上)，摻以少量的殘鈦，以彌補由于殘鈦雜質高和不均勻性的特點。因此，本發明結果完全能滿足于生產實際的要求。

本發明方法已用于生產中，具有較經濟、快速的特點。

附圖說明

圖1為鈦合金中鋁的譜線(Ti679)。

圖2為TA1的譜線。

圖3為TA2譜線圖。

圖4為TA3譜線圖。

具體實施方式

具體實施過程：

一、實驗儀器及材料

1、光譜儀：34W型手提式驗鋼鏡

2、激發光源：電弧，火花發生器

3、輔助電極：光譜純石墨電極，φ8×300mm；

4、其它：不含鋁的砂紙和砂輪片(除去物料表面氧化層及污物)。

二、實驗過程：

區分工業純鈦及鈦合金牌號時，基本上是以鋁元素有無作為依據的。TA0、TA1、TA2、TA3為工業純鈦類。它們除基體鈦外，再也不含其它主合金元素，所以只要觀察光譜儀上能否出現鋁譜線，便能把工業純鈦和鈦合金區分開了。

用目視看譜分析法鑒別鋁時，選用電弧檔工作條件，電壓220V，電流10安培，極距3～4mm。經過激發，在視場內即可呈現出清淅的各組譜線，然后借助于儀器色散曲線和鼓輪讀數，就能識別出所測鋁元素的譜線波長位置。

在可見光的紫色區里有兩條較強的鋁線，其波長分別是和。這兩條鋁線的電弧強度較強(2000～3000)，激發電位又低(3.14eV)。由所查找的元素譜線表知，在譜線區域中，并沒有我國生產合金的特征主合金元素(Sn、Mn、V、Mo、Zr、Fe、Cr、Cu、Nb)譜線對這兩條鋁線的干擾。用看譜鏡觀察這兩條鋁線的強度，并與已知牌號的鈦合金中鋁線的強度進行目視比較，可以可靠地鑒別出工業純鈦及鈦合金了。

三、實驗結果及討論

1、在34W手提驗鋼鏡上加裝攝譜裝置，在驗鋼鏡上拍攝得到了鈦合金中的鋁譜線(見圖1)和純鈦(TA1、TA2、TA3、)的譜線(見圖2、圖3、圖4)。這樣，今后參考此標準圖樣，就可以將原來用于鋼鐵行業的鑒別設備的應用范圍向前發展了一步——推廣應用到鈦及鈦合金鑒別領域。

從圖2、3、4看，其譜圖沒有什么嚴格的區別，只是雜質含量不同，都屬于工業純鈦類。