复式碳化物固溶体中W、Ti、Ta、Fe元素的测定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种复式碳化物固溶体中W、Ti、Ta、Fe元素的测定方法，尤其是X射 线荧光法测定复式碳化物固溶体中W、Ti、Ta、Fe元素的方法。
【背景技术】
[0002] 复式碳化物固溶体是一种硬质合金行业和其他新材料行业广泛使用的原料，作为 硬质合金及金属陶瓷的添加剂可以改善硬质合金的各项性能，还应用于热喷涂、等离子喷 涂、硬质薄膜、电子行业的导电领域。常用的复式碳化物固溶体由TiC、WC、TaC等组成的二 元或多元固溶体（俗称CK料）组成。
[0003] 复式碳化物固溶体牌号比较多，常见的有含W、Ti的固溶体；含W、Ti、Ta的固溶体 等。复式碳化物固溶体中的W、Ti、Ta、Fe的分析通常分别采用《硫氰酸盐分光光度法测定 钨量》、《过氧化物分光光度法测定钛量》、《纸上色层分离重量法测定钽量》、《邻二氮杂菲分 光光度法测定铁量》进行，化学方法试样处理繁琐，分析速度较慢，大量使用酸不利于环保。
[0004] 目前，硬质合金行业X射线荧光国标方法有GB/T26050-2006《硬质合金X射线荧 光测定金属元素含量熔融法》，X射线荧光光谱分析技术具有制样简单、分析速度快、精密度 高、节省人力物力等特点，非常适合复式碳化物固溶体中w、Ta、Ti、Fe的分析。《粉末压片 一 X射线荧光分析钽钛钨铁合金中钽钛钨铁》（2009年12月《金属材料与冶金工程》第37 卷第6期）、《X射线荧光光谱法测定WC-TiC中钨、钛的质量分数》（2011年2月《湖南有色 金属》第27卷第1期），上述方法主要针对含W: 56. 0% ±1.0%、含Ti :32. 0% ±1.0%的 牌号，采用压片方法，人工合成标样，存在适应范围窄、标样同样品粒度难一致的问题。尤其 是复式碳化物固溶体各牌号的Fsss平均粒度在2. 3 μ m~4. 8 μ m之间，存在颗粒效应。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种X射线荧光法测定复式碳化物固溶体中W、Ti、Ta、Fe元 素的方法，制样简单、分析速度快、精确度高，适合各种牌号的复式碳化物固溶体中W、Ti、 Fe、Ta的一次性快速分析。
[0006] 本发明的复式碳化物固溶体中W、Ti、Ta、Fe元素的测定方法，依次包括：
[0007] (1)制备标样：选取经过准确定值的各种牌号的复式碳化物固溶体氧化物，将其 作为复式碳化物固溶体的标样；
[0008] (2)制备试样：分别取适量各种不同牌号的复式碳化物固溶体粉末于瓷坩埚内、 移入电阻炉内，转化为复式碳化物固溶体氧化物，作为系列试样；
[0009] (3)标样熔片及试样熔片的制备：称取标样或不同试样，及硼酸锂的复合熔剂于 铂黄坩埚中，将坩埚内的标样或试样与熔剂混匀，加入LiBr溶液，放入高频熔样机中熔融， 制成标样熔片或系列试样熔片；
[0010] (4)建立复式碳化物固溶体中W、Ti、Ta、Fe的校准曲线：将所述不同牌号的标样熔 片放入X射线荧光机的荧光样品杯内进行测定，建立不同复式碳化物固溶体中W、Ti、Ta、Fe 的校准曲线；
[0011] (5)系列试样中W、Ti、Ta、Fe元素的测定：将所述系列试样熔片分别放入X射线荧 光机的荧光样品杯内，然后对试样进行测定，根据试样熔片对应的不同牌号的复式碳化物 固溶体，将测定的各元素质量分数m乘以不同复式碳化物固溶体与对应的复式碳化物固溶 体氧化物中W、Ti、Ta、Fe的转换系数K，得到不同复式碳化物固溶体中W、Ti、Ta、Fe元素的 质量分数Me，即分析结果。
[0012] 步骤（2)中试样的制备，电阻炉中温度最好由低温至800°C ±10°C，保温60min~ 90min〇
[0013] 称取标样或不同试样最好为0. 6000±0. 0002g，硼酸锂的复合熔剂为 6. 0000±0· 0002g，LiBr 溶液为 5 滴。
[0014] 硼酸锂复合熔剂最好为质量比Li2B4O7 = LiBO 2= 67 :33的复合熔剂。
[0015] 高频熔样温度为在1050 °C ±50 °C，最好为1050 °C。
[0016] X射线荧光仪中复式碳化物固溶体氧化物中W、Ti、Ta、Fe的测定条件分别：元素 波长--W :La 1-Maj、Ti :Ka 1-Maj、Fe :Ka 1-HS-Min、Ta :Ka I-Maj ;电压、电流-- ff ：40kVN75mA-Automatic, Ti ：50kV 60mA-Automatic, Fe ：60kV 50mA-Full, Ta ：50kV 60mA_Automat i c 〇
[0017] 标样中Fe含量在熔样时采用Fe溶液加标方式进行。
[0018] 本发明通过合理设置复式碳化物固溶体氧化条件，采用精确控制标样、试样与复 合熔剂等的配比、高频熔样、优化X荧光分析条件等步骤建立了复式碳化物固溶体中W、Ti、 Ta、Fe的分析方法，不仅制样简单、而且分析速度快、精确度高，适合各种牌号的复式碳化物 固溶体中W、Ti、Fe、Ta的快速分析。
【附图说明】
[0019] 图Ia是复式碳化物固溶体氧化物标样中W元素的校准曲线；
[0020] 图Ib是复式碳化物固溶体氧化物标样中Ti元素的校准曲线；
[0021] 图Ic是复式碳化物固溶体氧化物标样中Ta元素的校准曲线；
[0022] 图Id是复式碳化物固溶体氧化物标样中Fe元素的校准曲线；
[0023] 图2a是复式碳化物固溶体氧化物试样中W元素的扫描图；
[0024] 图2b是复式碳化物固溶体氧化物试样中Ti元素的扫描图；
[0025] 图2c是复式碳化物固溶体氧化物试样中Ta元素的扫描图；
[0026] 图2d是复式碳化物固溶体氧化物试样中Fe元素的扫描图。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图，对本发明作进一步说明。
[0028] 实施例1 :以含W 56.0% ±1.0%、含??32.0% ±1.0%的复式碳化物固溶体为 例，测定其中w、Ti、Ta、Fe元素含量。
[0029] 首先，制备标样：选取经过准确定值的不同牌号的复式碳化物固溶体氧化物，将其 作为标样，标样中W、Ti、Ta、Fe元素含量见表1。
[0030] 再制备试样：取适量该牌号的复式碳化物固溶体粉末于瓷坩埚内、移入电阻炉内， 由常温升至800°C ± 10°C、保温时间60min~90min，转化为氧化物，作为试样。
[0031] 标样熔片及试样熔片的制备：称取标样或试样分别0. 6000±0. 0002g，及质量比 Li2B4O7=LiBO 2= 67 :33的复合熔剂6. 0000±0. 0002g于铂黄坩埚中，将坩埚内的标样或试 样与熔剂混匀，加入LiBr溶液5滴，放入高频熔样炉中在1050°C按表2条件熔融，分别制成 标样熔片和试样熔片。标样中Fe含量采用溶液加标方式，硝酸介子，熔样时加入量不超过 I. 5mL〇