DIN EN 10315-2006 Routine method for analysis of high alloy steel by X-ray Fluorescence Spectrometry (XRF) by using a near by technique German version EN 10315 2006《使用临近技术用X射线荧光光谱法.pdf

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1、Oktober 2006DEUTSCHE NORM Normenausschuss Eisen und Stahl (FES) im DINPreisgruppe 13DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 77.040.30; 77.140.20!,i“9705604www.din.deD

2、DIN EN 10315Standardverfahren zur Analyse von hochlegiertem Stahl mittelsRntgenfluoreszenzspektroskopie (RFA) unter Anwendung einesVergleichs-Korrekturverfahrens;Deutsche Fassung EN 10315:2006Routine method for analysis of high alloy steel by X-ray Fluorescence Spectrometry (XRF)by using a near by t

3、echnique;German version EN 10315:2006Mthode de routine pour lanalyse des aciers fortement allis par spectromtrie defluorescence de rayons X (SFRX) laide dune mthode de correction;Version allemande EN 10315:2006Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 28

4、 SeitenDIN EN 10315:2006-10 2 Nationales Vorwort Die Europische Norm EN 10315 wurde vom Technischen Komitee ECISS/TC 20 Chemische Analyse von Eisenwerkstoffen (Sekretariat: Schweden) des Europischen Komitees fr die Eisen- und Stahlnormung (ECISS) erarbeitet. Das zustndige deutsche Normungsgremium is

5、t der Arbeitsausschuss 30 Analyseverfahren des Normenausschusses Eisen und Stahl (FES). Das vorliegende Dokument legt ein Vergleichs-Korrekturverfahren zur Verbesserung eines Standardverfahrens der Rntgenfluoreszenzanalyse fr hochlegierte Sthle fest. Es ist anwendbar fr die Elemente Si, Mn, P, Cr, N

6、i, Mo, Cu, Co, V, Ti und Nb fr angegebene Massenanteilsbereiche. EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 10315 Juli 2006 ICS 77.040.30; 77.140.20 Deutsche Fassung Standardverfahren zur Analyse von hochlegiertem Stahl mittels Rntgenfluoreszenzspektroskopie (RFA) unter Anwendung eines Ver

7、gleichs-Korrekturverfahrens Routine method for analysis of high alloy steel by X-ray Fluorescence Spectrometry (XRF) by using a near by technique Mthode de routine pour lanalyse des aciers fortement allis par spectromtrie de fluorescence de rayons X (SFRX) laide dune mthode de correction Diese Europ

8、ische Norm wurde vom CEN am 24. Mai 2006 angenommen. Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denendieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindl

9、iche Listendieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Management-Zentrum oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache,die von einem CEN

10、-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frank

11、reich, Griechenland,Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien,Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern.EUROPISCHES KOMITEE FR N

12、ORMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COMIT EUROPEN DE NORMALISATIONManagement-Zentrum: rue de Stassart, 36 B-1050 Brssel 2006 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten.Ref. Nr. EN 10315:2006

13、DEN 10315:2006 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 2 1 Anwendungsbereich. 3 2 Normative Verweisungen. 4 3 Prinzip 4 4 Reagenzien 5 5 Gerte. 5 6 Sicherheitsvorkehrungen. 6 7 Probenahme 6 8 Abschlieende Probenvorbereitung. 6 9 Durchfhrung 7 10 Kalibrierung. 7 11 Einstellen . 8 12 Statistische Prozesskontroll(S

14、PC)-Parameter. 8 13 Vergleichs-Korrekturverfahren 9 14 Prfbericht. 9 Anhang A (normativ) Przision. 11 Anhang B (normativ) Graphische Darstellung der Przisionsdaten 15 Literaturhinweise . 26 Vorwort Dieses Dokument (EN 10315:2006) wurde vom Technischen Komitee ECISS/TC 20 Verfahren der chemischen Ana

15、lyse von Eisenwerkstoffen“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom SIS gehalten wird. Diese Europische Norm muss den Status einer nationalen Norm erhalten, entweder durch Verffentlichung eines identischen Textes oder durch Anerkennung bis Januar 2007, und etwaige entgegenstehende nationale Normen mssen b

16、is Januar 2007 zurckgezogen werden. Entsprechend der CEN/CENELEC-Geschftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden Lnder gehalten, diese Europische Norm zu bernehmen: Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Lita

17、uen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. EN 10315:2006 (D) 3 1 Anwendungsbereich Diese Europische Norm legt ein Verfahren zur Verbesserung eines

18、 bereits zur Analyse von hochlegierten Sthlen angewendeten Standardverfahrens fest, wobei ein Vergleichs-Korrekturverfahren Anwendung findet. Das Vergleichs-Korrekturverfahren erfordert mindestens eine Target-Probe (vorzugsweise CRM en: Certified Reference Material) mit einer hnlichen Zusammensetzun

19、g, wie die unbekannte Probe. Das Verfahren gilt fr Elemente innerhalb der in Tabelle 1 angegebenen Bereiche fr die Massenanteile. Tabelle 1 Bereich der Massenanteile Element Bereich der Massenanteile, % (m/m)aSi 0,05 bis 1,5 Mn 0,05 bis 5,0 P 0,005 bis 0,035 Cr 10 bis 25 Ni 0,1 bis 30 Mo 0,1 bis 6,5

20、 Cu 0,02 bis 1,Co 0,015 bis 0,30 V 0,015 bis 0,15 Ti 0,015 bis 0,50 Nb 0,05 bis 1,0 a Die festgelegten Bereiche der Massenanteile reprsentieren jene Bereiche, die bei den Przisionstests untersucht wurden. Das Verfahren kann auch auerhalb dieser Bereiche angewendet werden, muss dafr aber in jedem Lab

21、oratorium fr jeden Einzelfall besttigt werden. Das Verfahren gilt fr Analysen von Kokillenproben oder geschmiedeten Proben mit einem Durchmesser von mindestens 25 mm und einem geringeren Kohlenstoffanteil als 0,3 % (siehe ANMERKUNG). Der Anteil an anderen Elementen sollte jeweils weniger als 0,2 % b

22、etragen. ANMERKUNG Hohe Kohlenstoffanteile in Verbindung mit hohen Mo- oder Cr-Anteilen knnten unerwnschte Auswirkungen auf das Probengefge haben und damit insbesondere die Bestimmung des Phosphors und des Vanadiums beeinflussen. Zwischen den oben angegebenen Elementen bestehen Matrixeffekte. Um der

23、artige, zwischen den Elementen auftretende Effekte zu kompensieren, muss ein mathematisches Korrekturverfahren angewendet werden. Eine Vielzahl von Rechnerprogrammen fr Korrekturen wird blicherweise angewendet und ist im Software-Paket der Hersteller enthalten. EN 10315:2006 (D) 4 2 Normative Verwei

24、sungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieser Norm erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen) EN ISO 10280, Eisen und

25、Stahl Bestimmung von Titan Spektralphotometrisches Verfahren mit Diantipyrilmethan (ISO 10280:1991) EN ISO 10700, Eisen und Stahl Bestimmung von Mangan Flammenatomabsorptions-spektrometrisches Verfahren (ISO 10700:1994) EN ISO 10714, Eisen und Stahl Bestimmung des Phosphorgehalts Fotometrische Besti

26、mmung Vanadatomolybdatophosphat-Verfahren (ISO 10714:1992) EN ISO 14284, Eisen und Stahl Entnahme und Vorbereitung von Proben fr die Bestimmung der chemischen Zusammensetzung (ISO 14284:1996) CR 10299, Guidelines for the preparation of standard routine methods with wavelength-dispersive X-ray fluore

27、scence spectrometry ISO 4829-1, Steel and cast iron Determination of total silicon content Reduced molybdosilicate spectrophotometric method Part 1: Silicon contents between 0,05 and 1,0 % ISO 4829-2, Steel and iron Determination of total silicon content Reduced molybdosilicate spectrophotometric me

28、thod Part 2: Silicon contents between 0,01 and 0,05 % ISO 4937, Steel and iron Determination of chromium content Potentiometric or visual titration method ISO 4938, Steel and iron Determination of nickel content Gravimetric or titrimetric method ISO 4942, Steel and iron Determination of vanadium con

29、tent N-BPHA spectrophotometric method ISO 4946, Steel and cast iron Determination of copper content 2,2-Diquinolyl spectrophotometric method ISO 9441, Steel Determination of niobium content PAR spectrophotometric method ISO 11652, Steel and iron Determination of cobalt content Flame atomic absorptio

30、n spectrometric method ISO/TS 13899-1, Steel Determination of Mo, Nb and W contents in alloyed steel Inductively coupled plasma atomic emission spectrometric method Part 1: Determination of Mo content 3 Kurzbeschreibung Die Probe wird so bearbeitet, dass eine saubere, gleichmige Oberflche vorliegt,

31、und anschlieend mit einem Rntgenstrahl hoher Energie bestrahlt. Die erzeugten sekundren Rntgenstrahlen werden durch Analysatorkristalle gebeugt und die Intensitten mit Detektoren bei einer ausgewhlten, charakteristischen Wellenlnge gemessen. Die Messdauer wird so eingestellt, dass unterhalb eines fe

32、stgelegten, statistischen Zhlfehlers gemessen wird. Die vorlufigen Anteile der Elemente werden durch Vergleichen der gemessenen Intensitten unbekannter Proben mit den analytischen Kurven, die fr Vergleichsproben, CRM oder RM, mit bekannter Zusammensetzung erhalten wurden, bestimmt. Die Endanteile we

33、rden aus den Ergebnissen berechnet, die beim Messen eines CRM derselben Stahlsorte erhalten werden. Die Korrektur fr die betreffenden Elemente wird mit Hilfe der Differenz zwischen dem zertifizierten Wert und dem bei der Messung des CRM erhaltenen Wert vorgenommen (Vergleichs-Korrekturverfahren en:

34、“near by technique“). Um simultane oder sequentielle Bestimmungen von Elementanteilen zu erhalten, kann ein fester Kanal oder ein Folgesystem verwendet werden. EN 10315:2006 (D) 5 4 Reagenzien 4.1 P10-Gas (Gemisch aus 90 % Argon und 10 % Methan) fr den Gasdurchfluss-Proportionalittszhler. 4.2 Ein Sa

35、tz zertifizierter Vergleichsproben (CRM). Alle Vergleichsproben, die fr die Kalibrierung oder zum Nachprfen der Kalibrierung verwendet werden, mssen durch eine international anerkannte Stelle zertifiziert worden sein (siehe ANMERKUNG). ANMERKUNG Es kann sein, dass ein vollstndiger Satz von internati

36、onal anerkannten CRM, der alle Elemente in allen Anteilsstufen bercksichtigt nicht verfgbar ist. Andere CRM knnen verwendet werden, wenn der Werkstoff nach Bezugsverfahren auf der Grundlage von SI-Einheiten zertifiziert wurde. 4.3 Vergleichsproben, die fr die Einstellung oder fr die statistische Pro

37、zesskontrolle (SPC-Proben) des Verfahrens verwendet werden, brauchen nicht zertifiziert zu sein, es mssen jedoch angemessene Homogenittsdaten zur Verfgung stehen. Die Proben zum Einstellen sind so auszuwhlen, dass fr jedes Element mindestens die untere und die obere Grenze des Anteilsbereiches berck

38、sichtigt sind. 4.4 Reines Ethanol. 5 Gerte 5.1 Ausrstung zur Probenvorbereitung Zur abschlieenden Vorbereitung ist eine Flchenschleifmaschine mit Aluminiumoxidbndern oder -scheiben (siehe ANMERKUNG), deren Krnung 180 oder feiner betrgt, zu verwenden. Andere Vorbereitungsverfahren sind ebenfalls mgli

39、ch (z. B. Drehen). Die CRM-/RM-Oberflchen sind aber in jedem Fall unter gleichen Bedingungen vorzubereiten. ANMERKUNG Schleifpapier aus Siliciumcarbid wird die Bestimmungen des Si und Schleifpapier aus Zirkoniumoxid die Bestimmungen des Zr beeintrchtigen, letzteres manchmal auch die Bestimmung von A

40、luminium, da Zirkoniumoxid hufig mit Aluminiumoxid verunreinigt ist. 5.2 Rntgenfluoreszenzspektrometer Ein simultan oder sequentiell messendes wellenlngendispersives Spektrometer. Das entsprechende Prfverfahren wurde fr die Anwendung von im Handel erhltlichen Gerten verfasst. 5.3 Rntgenrhre Rhre mit

41、 hochreinem Element-Target. Fr die Analyse von Stahl wird Rhodium empfohlen. 5.4 Analysatorkristalle Damit alle in diesem Verfahren angegebenen Elemente bercksichtigt werden, sind ebene oder gekrmmte Kristalle aus LiF(200) und PE (fr leichtere Elemente, bis etwa Ordnungszahl 22) erforderlich. Es drf

42、en auch Kristalle aus LiF(220) und Ge oder andere, hinsichtlich einzelner Elemente optimierte Kristalle verwendet werden. 5.5 Kollimatoren Fr sequentielle Gerte ist ein System aus zwei Kollimatoren erforderlich: ein Grobkollimator fr leichte Elemente (bis etwa Ordnungszahl 22) und ein Feinkollimator

43、 fr die schweren Elemente. EN 10315:2006 (D) 6 5.6 Detektoren Ein Szintillationszhler fr die schweren Elemente und ein Gasdurchfluss-Proportionalittszhler fr die leichten Elemente (bis etwa Ordnungszahl 22) sind zu verwenden. Geschlossene Proportionalittszhler knnen auch verwendet werden. Die Kombin

44、ation von Zhlern und ob sie im Einzelmodus oder Doppelmodus angewendet werden, hngt vom verwendeten Gert ab. Hierzu siehe das Betriebshandbuch des betreffenden Gertes. 5.7 Vakuumsystem Vakuumsystem, das whrend der gesamten Messung einen konstanten Unterdruck von mindestens 25) an Kontrollproben bere

45、chnet. Die Messungen sollten unter Vergleichprzisionsbedingungen innerhalb des Laboratoriums (dasselbe Gert, dieselbe Probe, verschiedene Probenbecher, verschiedene Bedienpersonen, verschiedene Tage) durchgefhrt worden sein. EN 10315:2006 (D) 9 Prfkarten fr die berprfung der Leistung des Verfahrens

46、sind hnlich aufgebaut, jedoch werden die Kontrollproben wie unbekannte Proben behandelt, z. B. ist die Probenvorbereitung eingeschlossen. 13 Vergleichs-Korrekturverfahren 13.1 Kurzbeschreibung Da dies ein Routineverfahren ist, wird vorausgesetzt, dass die meisten Anwender ihre Gerte schon fr Stahl k

47、alibriert haben (oft fr interne Zwecke optimiert). Der in Abschnitt 1 angegebene Anteilsbereich bercksichtigt eine breite Palette verschiedener Sthle. Um den Einfluss zu beseitigen, dass die Kalibrierung nicht alle verschiedenen Stahlsorten bercksichtigt, oder um die Messunsicherheit der im Prfberic

48、ht anzugebenden Werte zu verbessern (zu minimieren) knnte ein Vergleichs-Korrekturverfahren angewendet werden. Durch gemeinsames Messen der unbekannten Probe und einer Probe mit bekanntem Anteil (aus derselben Stahlsorte) kann eine Korrektur fr die berechnete Konzentration der unbekannten Probe vorg

49、enommen werden. ANMERKUNG Bei Anwendung dieses Verfahrens auerhalb des kalibrierten Bereiches aber noch innerhalb des in Abschnitt 1 angegebenen Bereiches ist Sorgfalt erforderlich. Zum Beispiel, wenn das Routineverfahren fr einen Molybdnanteil von bis zu 3 % kalibriert ist und eine unbekannte Probe mit einem Anteil von 5 % gemessen w