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文檔簡介

鎳基合金粉化學分析方法痕量雜質元素含量的測定電感耦合等離子體質譜法編制說明(征求意見稿)國標(北京)檢驗認證有限公司2025年6月一、工作簡況1、任務來源2024年12月,工業和信息化部辦公廳關于印發2024年第六批行業標準制修訂計劃的通知(工信廳科函〔2024〕503號),其中行業標準《鎳基合金粉化學分析方法第10部分:痕量雜質元素含量的測定電感耦合等離子體質譜法》計劃編號2024-2121T-YS,周期12個月,完成年限2025年。項目的目的和意義鎳基合金粉是市場上廣泛應用的一種合金粉末,分高硬度與低硬度兩個種類。高硬度耐磨防腐,低硬度修復再加工。鎳基合金粉具有耐腐蝕、抗氧化性、耐熱、耐磨損等特點,并具有良好的沖擊韌性,熔點低,固液相溫度區間寬,對多種基體和WC顆粒具有較強的潤濕能力,主要用于零件的耐磨、防腐、防銹等。通過真空熔煉、脫氣、精煉、霧化、篩分等工藝獲得的鎳基合金粉是3D打印的重要材料。其中高溫鎳基合金粉末因添加特定含量的化學組分并改善生產工藝,大大調高了材料在高溫環境下的表現,主要用于粉末冶金、高溫噴涂、增材制造,進而用于航空發動機、大型民用發動機、工業燃氣渦輪機、核反應堆、潛艇、火力發電廠和石油化工設備等眾多領域。根據YS/T1268-2018《選區激光熔化用鎳基合金粉末》、GB/T14992-2005《高溫合金和金屬間化合物高溫材料的分類和牌號》、GB/T41337-2022《粉末床熔融增材制造鎳基合金》、GB/T43484-2023《增材制造激光粉末床熔融用高溫合金粉末》等產品標準的要求,鎳基合金粉化學成分檢測不僅涉及Al、B、Si、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Mo、W等含量較高的雜質元素,還涉及Se、Ag、Sn、Sb、Tl、Pb、Bi等痕量雜質元素進行測定。另一方面,經調研目前鎳基合金粉的生產單位和使用單位對Zn、Mg、As、Ga、Au、Pt等痕量雜質元素的測定的需求也日益增加,萬航模鍛有限責任公司、江蘇隆達超合金航材股份有限公司等生產企業內部執行的標準中,痕量雜質元素已經成為評價產品是否合格的重要參數指標。YS/T539《鎳基合金粉化學分析方法》修訂版本于2024年10月頒布,2025年5月正式實施,目前共9個部分,包括Fe、Cr、Nb、Mo、Al、Ti、Co、Mg、B、Mn、Cu、Zr、V、W等元素的測定,但未涉及痕量雜質元素的檢測。YS/T539.10《鎳基合金粉化學分析方法第10部分:痕量雜質元素含量的測定電感耦合等離子體質譜法》旨在建立鎳基合金粉中痕量雜質元素的ICP-MS的測定方法,拓寬《鎳基合金粉化學分析方法》系列標準的使用范圍,滿足生產和使用單位的檢測需求,為鎳基合金粉末行業發展提供必要的技術支撐。3、項目編制組單位及變化情況編制組成員包括國標(北京)檢驗認證有限公司、國合通用(青島)測試評價有限公司、有研億金新材料有限公司、西部超導材料科技股份有限公司、鋼研納克檢測技術股份有限公司、中鋁材料應用研究院有限公司。2025年4月驗證單位增加安捷倫科技(中國)有限公司。4、主要參加單位和工作成員及其所做的工作4.1主要參加單位情況國標(北京)檢驗認證有限公司為標準起草單位,在YS/T539-2009《鎳基合金粉化學分析方法》行業標準復審修訂工作共提出了新增制定痕量雜質元素含量分析方法的計劃。2024年計劃下達后,國標(北京)檢驗認證有限公司聯絡相關單位組成標準編制組,籌備鎳基合金粉的公共樣品;完成分析方法的研究并形成試驗報告及《討論稿》;組織驗證單位完成驗證報告并匯總精密度數據,完成數理統計工作。國合通用(青島)測試評價有限公司為標準共同起草單位。計劃下達后,積極聯絡鎳基合金粉的生產單位籌備樣品;對4169、3625、3635、4097等牌號的鎳基合金粉進行了初檢及均勻性檢驗;完善《討論稿》,提出增加元素種類及調整部分檢測元素測定范圍等建議;對試驗報告條件實驗進行確認;提供精密度數據。此外起草單位還要負責意見征集、在標準工作會議上進行答辯,并協助標準化技術委員會秘書處完成標準的報批工作。有研億金新材料有限公司為方法一驗,負責逐條驗證《試驗報告》的條件試驗,對方法的可行性進行論證并給出結論;提供樣品精密度數據;協助起草單位完成標準報批稿的校核工作。西部超導材料科技股份有限公司、鋼研納克檢測技術股份有限公司、中鋁材料應用研究院有限公司、安捷倫科技(中國)有限公司等4家單位為方法二驗,按試驗步驟完成公共樣品的測定并提供精密度數據,對于試驗中發現的問題及時反饋給起草單位。4.2主要工作成員所負責的工作情況本標準主要起草人及工作職責見表1。表1主要起草人及工作職責起草人工作職責國標(北京)檢驗認證有限公司、國合通用(青島)測試評價有限公司負責方法的起草,各階段標準文本、編制說明的編寫。協助完成ICP-MS的相關試驗。與驗證單位聯系及數據統計。有研億金新材料有限公司負責方法一驗工作,對ICP-MS的條件實驗進行了驗證,并完成精密度數據。負責提供標準驗證用純鉭樣品。西部超導材料科技股份有限公司、鋼研納克檢測技術股份有限公司、中鋁材料應用研究院有限公司、安捷倫科技(中國)有限公司負責二驗,提供精密度數據。5、主要工作過程5.1起草階段(1)任務落實2024年12月,工業和信息化部正式批復本項目,項目計劃編號為2024-2121T-YS。按照粉末冶金分標委會的安排,國標(北京)檢驗認證有限公司聯絡鎳基合金粉的相關檢測單位和生產單位,并與意向參與本項目的單位進行了充分溝通。2025年1月,確定編制組成員包括國標(北京)檢驗認證有限公司、國合通用(青島)測試評價有限公司、有研億金新材料有限公司、西部超導材料科技股份有限公司、鋼研納克檢測技術股份有限公司、中鋁材料應用研究院有限公司,并報粉末冶金分標委會通過。(2)樣品收集及試驗研究本項目共征集不同牌號、組成的鎳基合金粉10個,分別來自北京鋼研高納科技股份有限公司、常州鋼研增材制造、西安賽福斯、國標(北京)檢驗認證有限公司。通過均勻性檢驗和初步測定最終選擇了7個作為本次精密度數據的公共樣品。樣品合金組分變化多樣,具有代表性。2025年1月~2023年3月,起草單位實驗人員對樣品溶解、質譜干擾及同位素選擇、基體效應、酸度影響、工作曲線及檢出限等進行條件實驗,確定了采用ICP-MS測定鎳基合金粉中硼、鎂、鋅、鎵、砷、硒、銀、鎘、錫、銻、碲、鉑、金、鉈、鉛和鉍含量的實驗方案。并按照實驗方案對7個鎳基合金粉的精密度數據進行測定。2024年3月底,撰寫完成YS/T539.10《鎳基合金粉化學分析方法第10部分:痕量雜質元素含量的測定電感耦合等離子體質譜法》(討論稿)和《試驗報告》。2025年4月17日~8日,有色標委會在云南省昆明市召開標準工作會議。來自有色金屬技術經濟研究院、北礦新材料科技有限公司、西北有色金屬研究院、安泰天龍鎢鉬科技有限公司、上海有色金屬工業技術監測中心有限公司、鋼研納克檢測技術股份有限公司、中鋁材料應用研究院有限公司等單位的20多位專家進行了討論,并提出寶貴意見。(3)驗證單位驗證2025年4月初,起草單位將樣品和實驗報告寄給各驗證單位進行數據的驗證工作。2025年6月初,各驗證單位陸續完成驗證工作并返回驗證報告。驗證單位提出的意見表2。表2驗證單位提出的意見及反饋編號意見內容處理意見1增加在線加入內標方式采納,并增加混合內標溶液B在線引入2標準模式改為無,氨氣改為氨氦混合氣采納3氬氣給出了純度,氨氣、氧氣等是否也需要給出純度文件涉及的氣體種類較多,且不同廠家氣體要求也不完全一樣,考慮到氬氣為載氣為通用,刪除該條4表3中B的Q1設置為11采納起草單位綜合各驗證單位反饋意見對《討論稿》進行修改完善,形成YS/T539.10《鎳基合金粉化學分析方法第10部分:痕量雜質元素含量的測定電感耦合等離子體質譜法》(征求意見稿)。起草單位工作人員對各單位精密度數據進行了整理匯總,并對數據進行柯克倫檢驗和格拉布斯檢驗剔除離群值,在此基礎上給出了方法的重復性限和再現性限。5.2征求意見階段2025年6月18日~19日,有色標委會在新疆石河子召開預審會。5.3審定階段5.4報批階段二、標準編制原則本標準起草過程中遵循以下原則:(一)規范性原則:本標準是根據GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分:標準化文件的結構和起草規則》和GB/T20001.4-2015《標準編寫規則第4部分:試驗方法標準》的要求進行編寫的;并按照GB/T6379.2-2004《測量方法與結果的準確度》進行數理統計分析。(二)先進性:標準采用電感耦合等離子體質譜法測定鎳基合金粉中硼、鎂、鋅、鎵、砷、硒、銀、鎘、錫、銻、碲、鉑、金、鉈、鉛和鉍含量。本標準的制定過程充分的考慮了不同牌號鎳基合金粉組分對痕量雜質元素的測定干擾,通過采用不同的測定模式消除質譜干擾,從而獲得了很低的方法檢出限。(三)適用性:本標準以滿足我國鎳基合金粉產品實際檢測需求為原則,宜于應用。標準對添加Fe、Cr、Co、Mo、W、Ta、Nb、Ti、Al、Hf等組分的鎳基合金粉均適用。能夠滿足當前各種鎳基合金粉中痕量雜質元素的檢測需求,對生產企業的技術進步產生積極的促進作用。(四)合規性:充分考慮國家法律、安全、衛生、環保法規的要求。三、標準主要內容的確定依據本標準是YS/T539《鎳基合金粉化學分析方法》的第10部分,本部分是首次制定。制定過程中主要對以下幾個方面進行了確認:元素種類及測定范圍編制組首先對YS/T1268-2018《選區激光熔化用鎳基合金粉末》、GB/T14992-2005《高溫合金和金屬間化合物高溫材料的分類和牌號》、GB/T41337-2022《粉末床熔融增材制造鎳基合金》、GB/T43484-2023《增材制造激光粉末床熔融用高溫合金粉末》等鎳基合金粉相關產品標準中化學成分要求進行了梳理。另一方面,國標(北京)檢驗認證有限公司、國合通用(青島)測試評價有限公司對日常委托的鎳基合金粉檢測訂單中涉及的痕量雜質元素也進行了匯總,充分了解客戶的檢測需求。最終明確了測定元素的種類及各元素的測定范圍見表3。表3元素測定范圍元素質量分數%元素質量分數%B0.0001~0.010Sn0.00005~0.010Mg0.0001~0.010Sb0.00005~0.010Zn0.0001~0.0050Te0.00005~0.0010Ga0.0001~0.010Pt0.0001~0.0050As0.0001~0.0050Au0.0001~0.0050Se0.0001~0.0010Tl0.00001~0.0010Ag0.00005~0.0010Pb0.00001~0.010Cd0.00001~0.0010Bi0.00001~0.0010樣品的溶解方法鎳基合金粉是以鎳為主要元素,并含有一定量的鐵、鉻、鈷、鎢、鉬、鈦、鈮等元素的合金粉末。根據ASTME2823-17、GJB8781.16等標準,鎳合金可采用鹽酸、硝酸、氫氟酸混酸溶樣。試驗對NiFeCr、NiCrCoW、NiCrCoMoTi等合金粉末進行溶解,0.10g樣品加入3mL鹽酸、1mL硝酸、1mL氫氟酸置于電熱板上低溫加熱可溶解至澄清。溶解緩慢的樣品可將樣品置于微波消解罐中,微波輔助消解至溶液澄清。冷卻后,移入100mL塑料容量瓶中,用去離子水稀釋至刻度,搖勻。驗證情況:國合通用(青島)測試評價有限公司、有研億金新材料有限公司無異議。質譜干擾情況鎳基合金粉溶解后溶液中將存在大量的Ni、Fe、Cr、Co、W、Mo等金屬離子及Cl、O等非金屬離子,此外氬氣等離子體還會引入大量的Ar+離子。上述離子產生的雙電荷及多原子離子是待測元素面臨的主要質譜干擾,詳見表4。表4鎳基合金粉常見質譜干擾元素同位素質量數豐度/%潛在的質譜干擾Mg2479.048Ti2+Zn6627.950Ti16O+、50Cr16O+Ga7139.953Cr18O+、35Cl36Ar+、53Cr18O+As7510059Co16O+、58Ni17O+、35Cl40Ar+Se7823.862Ni16O+、60Ni18O+、38Ar40Ar+8049.664Ni16O+、40Ar40Ar+Ag10751.895Mo12C+、93Nb14N+Cd11112.895Mo16O+、93Nb18O+Te1257.193Nb16O16O+12831.792Mo36Ar+、96Mo16O16O+Pt19533.8179Hf16O+1987.2182W16O+、181Ta17O+、180Hf18O+Au197100181Ta16O+、180Hf16O+國標(北京)檢驗認證有限公司實驗室采用三重四極桿電感耦合等離子體質譜(電感耦合等離子體串聯質譜ICP-MS/MS)對測定條件進行了優化,通過選擇合適的Q1和Q2的質量數,并在氫氣、氧氣或氨氣等不同模式下測定目標離子,將質譜干擾降至最低。方法推薦的同位素質量數、測定模式見表5。表5ICP-MS/MS推薦的同位素質量數、測定模式和內標元素元素Q1質量數Q2質量數測定模式元素Q1質量數Q2質量數測定模式B1111—Pt195229氨氦混合氣Mg2424氨氦混合氣198249氨氦混合氣Zn6666氨氦混合氣Au197231氨氦混合氣Ga7171氨氦混合氣Tl205205—As7591氧氣Pb208208—Se7878氫氣Bi209209—8080氫氣Li77—Ag107107—Sc4545—Cd111111氧氣4561氧氣Sn118118—45130氨氦混合氣Sb121121—Rh103103全部Te125125氫氣Cs133133全部128128氫氣————鑒于鎳基合金粉種類多樣,當合金組分對待測元素無質譜干擾時,也可采用單四極桿質譜進行測定。同時,驗證單位反饋單四級桿質譜通過合適的碰撞/反應氣體,優化條件后對于干擾元素也能夠實現準確定量分析。因此,標準也給出單四極桿質譜測定時推薦的同位素質量數,見表6。其它類型的電感耦合等離子體質譜儀可按儀器廠商推薦并經實驗室確認的條件測定。表6推薦的同位素質量數元素同位素質量數元素同位素質量數B11Te125/128Mg24Pt195Zn66Au197Ga71Tl205As75Pb208Se78/80Bi209Ag107Li7Cd111Sc45Sn118Rh103Sb121Cs133驗證情況:國合通用(青島)測試評價有限公司、有研億金新材料有限公司無異議。基體效應與內標校正對測定過程中的基體效應及內標校正效果進行了確認。基體濃度分別為0.2mg/mL、0.5mg/mL、1.0mg/mL時,分別測定40ng/mL各雜質元素,結果表明基體對雜質元素信號具有抑制作用(詳見表7)。1mg/mL的基體濃度下,加入Li、Sc、Rh、Cs混合內標,內標校正后40ng/mL的雜質元素回收率97%~104%,說明內標校正法能夠獲得準確結果。因此本方法配制系列標準溶液不進行基體匹配。由于鎳基合金粉成分變化多樣,如公共樣品中的鎳鋁合金含有痕量的Li、CMSX-4鎳合金粉含有痕量的Sc,因此雖然推薦Li、Sc、Rh、Cs為內標,但測定過程中如遇到添加上述組分的產品,可以根據實際情況進行調整,選擇質量數與待測元素接近且在ICP-MS上無明顯信號響應的元素為內標即可。表7基體效應及內標校正結果元素基體濃度/mg/mL內標測定值/ng/mL回收率/%0.20.51.0B44100.140667.635333.6Li/Sc39.4/41.198.5/102.8Mg7099164450.458495.1Sc/Rh40.3/40.1100.7/100.3Zn57340.24954043980.7Sc/Rh39.2/41.098.0/102.5Ga383363.3368554.1327556.6Sc/Rh40.5/39.0101.2/97.5As121833.2114687.398343.4Sc/Rh41.0/39.4102.5/98.5Se22825.620709.618838.1Sc/Rh39.1/41.097.8/102.5Ag510780479732.1440559.8Sc/Rh38.9/40.497.2/101.0Cd46311.544081.239391.2Rh/Cs41.3/40.2103.2/100.5Sn300986.5287458.8266638.6Cs40.5101.3Sb469500.6447643.8411307.7Cs41.3103.3Te62734.96097456347.3Cs39.097.5Au401191.5393756.1351074.8Cs39.699.0Pt20808.320029.618358.4Cs41.4103.5Tl652525.1658596.2616886.1Cs40.6101.5Pb564528.7564119528420.5Cs41.6104.0Bi914926.6894829.8832244.7Cs40.8102.0驗證情況:國合通用(青島)測試評價有限公司、有研億金新材料有限公司與起草單位結論一致。酸度影響確認了酸度對測定的影響。Se、Te、Ag、Cd、Tl、Bi5ng/mL,其余元素50ng/mL,王水體積分數分別為1%、2%、3%、4%、5%,氫氟酸體積分數分別為0.2%、0.5%和1.0%,測定待測元素,見表8。確認了酸度對測定結果無明顯影響。因此標準溶液加入3mL鹽酸和1mL硝酸。表8酸度對測定的影響元素1%王水2%王水3%王水4%王水+1%HF5%王水4%王水+0.2%HF4%王水+0.5%HFB49.7250.2151.7251.6453.2651.2251.22Mg51.5151.5251.7951.8151.6452.3152.31Zn51.1451.9151.7550.4850.1851.6651.66Ga51.5751.1151.4951.1451.1851.1251.12As52.3851.4150.6150.9350.1849.7749.77Sn51.5150.8950.1250.8451.2250.9650.96Sb51.2350.4950.8850.3650.5951.0151.01Pt51.4650.6450.6350.0550.1451.1651.16Pt51.4450.7150.7350.5550.5551.1051.10Au50.1950.0049.9749.3249.8450.2650.26Pb50.0349.3849.8249.7349.9450.2350.23Se5.465.165.164.974.965.165.15Se5.375.175.164.974.935.185.18Ag4.964.945.034.995.014.994.99Cd5.175.065.075.005.055.115.11Te5.335.194.964.994.945.145.14Te5.405.225.074.934.985.095.09Tl5.045.005.034.944.945.065.06Bi5.125.075.114.965.135.105.10驗證情況:國合通用(青島)測試評價有限公司、有研億金新材料有限公司與起草單位結論一致。工作曲線及檢出限按照實驗方法配制系列標準溶液,并以待測元素的質量濃度為橫坐標,待測元素與內標元素信號強度的比值為縱坐標,繪制工作曲線。以3倍空白標準偏差對應濃度計算方法檢出限,以10倍標準偏差對應濃度計算方法測定下限,結果見表9。方法測定下限能夠滿足定量分析范圍下限的要求。表9線性方程及方法檢出限元素校準曲線相關系數檢出限/ng/mL測定下限/ng/mLBY=0.0066*X+0.00090.99920.150.51MgY=0.0064*X+0.00121.00000.190.61ZnY=0.0054*X+0.00050.99930.140.44GaY=0.0326*X+0.00030.99990.010.03AsY=0.0126*X+0.00030.99990.020.05SeY=0.0035*X+0.00020.99990.020.06AgY=0.0522*X+0.00021.00000.010.03CdY=0.0114*X+0.00010.99990.010.02SnY=0.0309*X+0.00021.00000.020.07SbY=0.0449*X+0.00010.99930.020.05TeY=0.0092*X+0.00010.99980.030.10PtY=0.0022*X+0.00011.00000.030.09AuY=0.0434*X+0.00021.00000.060.17TlY=0.0755*X+0.00020.99980.030.08PbY=0.1687*X+0.00340.99980.020.05BiY=0.0966*X+0.00010.99960.010.03精密度數據的確定本標準基于7個鎳基合金粉樣品的測定數據計算重復性限和再現性限。樣品包括鎳鋁合金粉、4169鎳基合金粉、3536鎳基合金粉、4099鎳基合金粉、CMSX-4鎳基合金粉、4095鎳基合金粉、4096鎳基合金粉等,合金組分包括Fe、Cr、Co、Mo、W、Ta、Nb、Ti、Al、Hf等,對于檢測鎳基合金粉中常見的質譜干擾均有涉及。精密度數據是在2025年由7家試驗室進行共同試驗確定的。實驗室代碼見表10。每個實驗室對每個水平的雜質含量均獨立測定7次。起草單位對各試驗室提供的重復測定數據進行了匯總,形成了各水平各試驗室的平均值及標準差匯總表,見表11。表10實驗室代碼代碼實驗室名稱代碼實驗室名稱代碼實驗室名稱1國標(北京)檢驗認證有限公司2中鋁材料應用研究院有限公司3安捷倫科技(中國)有限公司4西部超導材料科技股份有限公司5國合通用(青島)測試評價有限公司6鋼研納克檢測技術股份有限公司7有研億金新材料有限公司表117家實驗室重復測定的平均值及標準差元素水平平均值/%標準差/%12345671234567B10.000440.000450.000400.000450.000410.000530.000420.0000410.0000050.0000250.0000210.0000300.0000370.00002320.002550.002580.002720.002280.002510.002520.002110.0001120.0001430.0001210.0001000.0000710.0001290.00011030.004180.004190.004180.004410.004290.004350.004290.0001070.0001060.0001470.0000890.0001170.0001470.00010140.01000.01100.01070.01050.00980.01040.00990.0003510.001047**0.000735*0.0002980.0001920.0002200.000161Mg10.000910.000900.000880.001030.000850.000820.000910.0000590.0000140.0000450.0000410.0000380.0000300.00003020.000900.000900.000930.001070.000860.000870.000850.0000610.0000230.0000480.0000270.0000500.0000550.00003130.004030.004010.004180.004310.004060.004010.003980.0000960.0000990.0001290.0000510.0001150.0001890.00013140.008270.008020.008330.008390.008110.007770.008160.0001720.0001280.000424*0.0000890.0000750.0001960.000195Zn10.000800.000800.000860.000740.000850.000760.000890.0000470.0000200.0000420.0000110.0000480.0000290.00002920.004210.004050.004190.004530.004090.003910.004220.0001350.0001940.0001260.0001010.0000750.0001050.000141Ga10.000110.000110.000110.000090.000120.000110.000110.0000110.0000130.0000080.0000060.0000080.0000100.00001120.001700.001720.001740.001770.001590.001610.001710.0000340.0000330.0000980.0000510.0000540.0000480.00004530.005100.005090.005180.005330.005100.005040.005020.0001450.0001690.0000990.0001300.0001040.0001830.00009540.008000.008100.008130.008300.008120.007890.008060.0002190.0001180.0003270.0000820.0000910.0001820.000185As10.000180.000180.000200.000230.000160.000170.000200.0000250.0000160.0000170.0000260.0000130.0000180.00001820.000450.000450.000360.000540.000450.000470.000370.0000130.0000180.0000210.0000250.0000110.0000070.00001530.000950.000940.000970.000960.000980.000820.000970.0000750.0000240.0000210.0000380.0000390.0000260.00001540.004340.004310.004450.004100.004260.004080.004270.0001360.0001440.0001020.0001150.0000840.0001360.000092Se10.000210.000210.000180.000160.000210.000160.000210.0000210.0000220.0000150.0000080.0000120.0000130.00001730.000710.000690.000640.000770.000750.000660.000670.0000260.0000170.0000320.0000400.0000320.0000250.000023Ag10.000060.000050.000050.000050.000050.000080.000050.0000030.0000020.0000050.0000030.0000030.0000080.00000320.000110.000110.000100.000100.000110.000130.000120.0000050.0000110.0000150.0000020.0000080.0000170.00001030.000390.000400.000380.000230.000380.000390.000360.0000240.0000240.0000090.0000110.0000210.0000180.00003540.000820.000800.000850.000800.000770.000850.000830.0000590.0000190.0000360.0000170.0000340.0000360.000035Cd10.000030.000030.000030.000020.000030.000020.000040.0000030.0000010.0000010.0000020.0000020.0000020.00000320.000100.000100.000140.000120.000120.000100.000120.0000120.0000050.0000050.0000160.0000110.0000040.00001130.000800.000790.000770.000820.000740.000800.000860.0000510.0000210.0000380.0000380.0000430.0000510.000035Sn10.000330.000310.000330.000370.000300.000280.000280.0000110.0000220.0000160.0000130.0000210.0000160.00001320.000810.000800.000770.000810.000760.000770.000830.0000310.0000130.0000320.0000150.0000290.0000280.00002430.004430.004370.004350.004340.004330.004310.004420.0001060.0001120.0001690.0000670.0000480.0001410.00008840.008430.008330.008290.008210.008330.008400.008350.0001850.0000660.0001810.0000750.0000850.0001390.000190Sb10.000060.000060.000060.000060.000070.000060.000070.0000020.0000010.0000010.0000050.0000050.0000050.00000320.000190.000200.000200.000170.000160.000190.000190.0000110.0000160.0000260.0000090.0000100.0000180.00001130.000830.000840.000850.000830.000760.000820.000760.0000260.0000130.0000250.0000200.0000250.000063**0.00004040.004090.004030.004200.004180.004050.004090.004010.0001130.0001290.0002010.0000860.0000620.0001080.00014850.008160.008080.008120.008330.008190.008050.008090.0002230.0000800.0001940.0000660.0000980.0002610.000173Te10.000060.000060.000070.000050.000050.000050.000060.0000030.0000010.0000050.0000030.0000030.0000020.00000420.000110.000100.000120.000120.000100.000100.000110.0000170.0000040.0000100.0000050.0000100.0000120.00001330.000450.000450.000330.000470.000460.000410.000460.0000140.0000140.0000260.0000150.0000180.0000130.00003240.000790.000800.000770.000830.000770.000810.000810.0000440.0000200.0000280.0000170.0000370.0000240.000045Pt10.000100.000100.000100.000100.000100.000090.000110.0000110.0000020.0000050.0000030.0000090.0000100.000015*20.000400.000400.000400.000490.000390.000350.000450.0000280.0000160.0000190.0000260.0000250.0000210.00003530.004050.004030.004030.004030.004220.004120.003990.0002170.0001210.0002260.0000920.0000800.0000900.000124Au10.000100.000100.000090.000100.000100.000090.000110.0000100.0000050.0000060.0000100.0000100.0000070.00001320.000810.000800.000800.000860.000760.000750.000810.0000500.0000220.000096**0.0000340.0000250.0000300.00001930.004040.004030.003990.004560.004230.004050.004060.0001420.0001140.0002280.0001520.0000960.0000930.000141Tl10.000050.000050.000050.000050.000060.000050.000050.0000030.0000020.0000040.0000030.0000030.0000040.00000320.000110.000100.000120.000110.000110.000100.000110.0000100.0000040.000019*0.0000050.0000080.0000110.00001330.000810.000790.000780.000820.000830.000730.000820.0000500.0000250.0000280.0000110.0000440.0000390.000041Pb10.000020.000020.000020.000030.000020.000020.000040.0000020.0000020.0000010.0000010.0000020.0000030.000005*20.000360.000370.000360.000330.000370.000350.000280.0000210.0000210.0000110.0000080.0000180.0000110.00002130.000920.000900.000880.000950.001000.000790.000850.0000430.0000160.0000250.0000080.0000460.0000260.00005340.004080.004020.004040.003990.004170.004020.003880.0001270.0001310.0001950.0000750.0001220.0000910.00009650.008130.008080.008050.008060.008090.008050.008010.0002110.0001300.0001800.0001210.0001770.0002070.000173Bi10.000050.000050.000050.000050.000050.000050.000050.0000020.0000020.0000040.0000030.0000030.0000030.00000220.000100.000100.000100.000100.000110.000090.000090.0000140.0000050.0000150.0000040.0000080.0000110.00000830.000810.000800.000820.000860.000800.000730.000830.0000510.0000240.0000360.0000180.0000290.0000450.000049按照精密度數據統計要求,起草單位對標準差進行了柯克倫檢驗并對平均值進行了格拉布斯檢驗。需要特別說明的是,進行柯克倫檢驗時,為了避免數據分布為近似正態的假定沒有充分滿足,而導致過度拒絕的情況發生,僅進行一次柯克倫檢驗,不重復進行(見GB/T6379.2-2004的7.3.3);且當試驗室內變異系數滿足表12(見GB/T27417-2017)要求時,柯克倫檢驗檢驗產生的離群值不舍棄,按歧離值保留并參與統計。試驗中共檢測到4個離群值(表11中以**標識)和4個歧離值(表11中以*標識)。從實驗室間試驗結果得到的各雜質元素統計分析后結果見標準文本附錄B中表B.1。對表B.1中數據進行檢查,發現隨著m的增大,計算的r和R也在增加,即精密度是依賴水平m的,因此可以建立它們之間的某種關系。按照GBT6379.2-2004《測量方法與結果的準確度第2部分:確定標準測量方法重復性與再現性的基本方法》推薦的方法,發現線性擬合較為合理,得到方程式見表13。按照方程式分別計算各雜質元素質量分數分別為0.00001%、0.00010%、0.0005%、0.0010%、0.0040%、0.0080%、0.010%的r和R,比較后發現相同水平的精密度極其接近,綜合評定取其平均值給出方法的重復性限和再現性限,分別見表14、表15。表12試驗室內變異系數被測組分含量試驗室內變異系數/%100μg/kg(即0.00001%)151mg/kg(即0.0001%)1110mg/kg(即0.0010%)7.5100mg/kg(即0.010)5.3表13重復性限r和再現性限R元素質量分數w/%重復性限r再現性限RB0.0001~0.010r=0.1011m+0.000045R=0.1226m+0.000163Mg0.0001~0.010r=0.0662m+0.000066R=0.0808m+0.000148Zn0.0001~0.0050r=0.0803m+0.000033R=0.1380m+0.000066Ga0.0001~0.010r=0.0526m+0.000089R=0.0737m+0.000098As0.0001~0.0050r=0.0590m+0.000081R=0.0724m+0.000177Se0.0001~0.0010r=0.0707m+0.000032R=0.1424m+0.000056Ag0.00005~0.0010r=0.1165m+0.000014R=0.2095m+0.000029Cd0.00001~0.0010r=0.1262m+0.000014R=0.1492m+0.000031Sn0.00005~0.010r=0.0639m+0.000037R=0.0841m+0.000130Sb0.00005~0.010r=0.0792m+0.000022R=0.1019m+0.000077Te0.00005~0.0010r=0.1255m+0.000023R=0.2034m+0.000024Pt0.0001~0.0050r=0.0788m+0.000080R=0.0919m+0.000126Au0.0001~0.0050r=0.0763m+0.000093R=0.1451m+0.000085Tl0.00001~0.0010r=0.1785m+0.000011R=0.3792m+0.000010Pb0.00001~0.010r=0.0851m+0.000014R=0.1098m+0.000041Bi0.00001~0.0010r=0.1112m+0.000017R=0.1622m+0.000018表14重復性限wx/%0.000010.000100.00050.00100.00400.00800.010r/%0.000020.000050.00010.00020.00040.00060.001表15再現性限wx/%0.000010.000100.00050.00100.00400.00800.010R/%0.000030.000090.00020.00030.00050.00090.002四、標準中涉及專利的情況本標準不涉及專利和知識產權問題。五、預期達到的社會效益(一)項目的必要性鎳基合金粉尤其是鎳基高溫合金粉目前應用廣泛,在《戰略性新興產業分類》中鎳基合金粉末屬于“金屬增材制造專用材料”,是前沿新材料。建立鎳基合金粉化學分析方法符合《“十四五”原材料工業發展規劃》、《“十四五”推動高質量發展的國家標準體系建設規劃》等文件的要求。根據YS/T1268-2018《選區激光熔化用鎳基合金粉末》、GB/T41337-2022《粉末床熔融增材制造鎳基合金》等產品標準中化學成分規定以及產品生產和使用單位的實際檢測需求,鎳基合金粉化學成分檢測不僅涉及Al、B、Si、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Mo、W等含量較高的雜質元素,還涉及Se、Ag、Sn、Sb、Tl、Pb、Bi等痕量雜質元素進行測定。另一方面,檢測單位通過對客戶送檢的鎳基合金粉檢測項目統計發現,Se、Ag、Sn、Sb、Tl、Au、Pt、Pb、Bi等痕量雜質元素含量已經成為客戶日益關心產品參數。在萬航模鍛有限責任公司、江蘇隆達超合金航材股份有限公司等生產企業內部執行的標準中,微痕量雜質元素已經成為評價產品是否合格的重要指標。現行YS/T539-2024《鎳基合金粉化學分析方法》于2024年發布實施9個部分,涉及B、W、Si、Cr、Cu、Fe等元素含量的測定,除P和O測定下限分別為0.0005%和0.0010%外,所涉及元素測定下限最低為0.010%,未涉及痕量雜質元素的檢測。因此,亟需建立鎳基合金粉中痕量雜質元素定量分析的方法,以滿足生產和貿易的需要。(二)項目的可行性國外鎳基合金分析方法有測定合金組分含量或較高雜質元素含量的ISO7530(Al、B)、ISO7529(Cr)、ISO11435(Mo)、ISO22033(Nb)、ISO/TS18223(Ni)、ISO9388(P)、ISO7530-8(Si)、ISO23166(Ta)、ISO11433(Ti)以及ASTME2594-2009。ISO11437采用電熱原子吸收光譜法測定0.0001%~0.0010%的Pb,ASTME2823-201

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