本标准是首次制定。本标准规定了辉光放电原子发射光谱法测定碳、硅、锰、磷、硫、铬、镍、铝、钛、铜、钴、硼、钒、钼、铌含量的方法。本标准适用于低合金钢中碳、硅、锰、磷、硫、铬、镍、铝、钛、铜、钴、硼、钒、钼、铌含量的测定。 GB/T 22368-2008 低合金钢 多元素含量的测定 辉光放电原子发射光谱法(常规法) GB/T22368-2008 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS 77. 080. 20
中华人民共和国国家标准
GB/T22368—2008
低合金钢
多元素含量的测定
辉光放电原子发射光谱法（常规法）Low-alloy steel-Determination of multi-element contents--Glow discharge optical emission spectrometry(Routine method)2008-09-11发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2009-05-01实施
GB/T 22368—2008
本标准的附录 A 为规范性附录,附录 B,附录 C 为资料性附录。本标雅参加起草单位：宝钢股份公司、本溪钢铁（集团)公司、唐山钢铁公司前
本标雄出全国钢标推化技术委员会口。本标准由中国钢铁工业协会提出。本标推负资起萨单位：钢铁研究总院。本标推生要起草人：李小佳、藤、韩永平。本标准是首次制定。
低含金钢
多元素含量的测定
辉光放电原子发射光谱法（常规法）GB/T22368—2008
蓄告：使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任来取适当的安全和健廉措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。1
本标准规定了辉光放电原子发射光谱法测定碳、硅、锰、磷、硫、铬、镍、铝、钛、铜、钻、硼、钒、铅、锯含量的方法。
本标准适用于低合金钢中碳、硅、锰、磷、硫、铬、镍、铅、钛、铜、钴、硼、钒、钼、锯含量的测定，各元素测定范围列于表1.
表1各元素的测定范围
规范性引用文件
测定范围（质量分数)/%
0. 005-1. CO
0. 005-1. 00
0. 005~2. c0
0.002---0. 10
0. 001-0. 05
0.005-1. 00
0. 005~1.co
0.001~~0.50
0. 002--0. 50
0. 01-~0. 50
0.0050.20
0. 0cO 5~0, C10
0. 01-~1. 0
0. 005--1. 00
0.005--0. 50
下列文件中的条款通过本标耀的引用而成为本标难的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注月期的引用义件，其最新版本适用于本标准。GB/T 6379.1测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第 1 部分：总则与定义(GB/T 6379.1--2004.ISO 5725-1:1994,IDTGB/T6379.2测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第2部分：确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法(GB/T 6379.2—2004,IS0 5725-2:1994,IDT)1
GB/T 223682008
GB/T'19502表面化学分析辉光放电发射光谱方法通则（GB/T19502--2004，IS）14707：2000,IDT)
IS)15721-3测量方法与结果的准确度（E确度与精密度）一—-~第3部分：标雅测量方法帮密度的中度鼠
3原理
将具有平整表而的被测栏品作为辩光放电装置的阴极，样品在直流或射频辉光放电装置中产生所极溅射.被溅射的样品原子离开样品表面扩散到等离了体中，过碰撞激发，发射出特征谱线。对样品原了的特征谱线进行光谱测量，根据破测样品中元嘉的谱线强度与我度的关系，通过校准邮线求出争析样品中待测光素的含量。
4试剂与材料
4.1放电气体
通常为高纯氟，纯度要求达到99.999%，4.2标准样品
通常为有证标雅样品（CRM)或标准样品（RM)。用于常分析绘制校准曲线时，所选系列有证标准样品或标准样品中各分析元素含最应覆盖分析范的且有适当的梯度用下对仪器逃行漂移校正时，所选有证标难样品或标准样品应有良好的均勾性，且接近校准曲线的上限和下限。5器
5.1辉光放电发射光谱仪
5.1、1基本要求
辉光放电发射光谱仪一般尼由在GB/T19502中捕述的Grimm型或类似的辉光放电光源（包括直流利射频供电模式和向时型光谱检测器纠成，也可使用扫描型光蹭检测器。光谱仪其备适合被分机元素的分析线。直径在 2 mm～8 mm 的范周内的阳极均可使用，阴、阳极之间的距离-般在0.1mm~0.3 mm，放电气体为高纯氯，氯气的纯度要聚送到99.999肾。推荐使用铃却装置，但是在该方法里不严格要求使用冷却装置，分光计的一级光谱线的色散的倒数应小于0.55 Ⅱm/mni,焦距为0.5 m～1.0 m,分光计的真空度应小于10 Pa。5.1.2稳定性要求
为了检查俊器是否稳定，虚当进行下列测试，用--块均匀的块状样品进行测试，即对该样品中某一含量（质量分数）人于1%的元素的强度进行11次测定，每次测定前，至少要放电60s以达到放电稳定，数据采集时间应在5 s~30 s之间，每次测定都要在新的表面上进行。计算这11次测定值的标推偏差，相对标准偏差不应超过2%。5.1.3检出限
仪器的检出限应达到表1中浓度范围下限的1/3.若达不到，至少达到需测浓度的1/3，或20 mg/kg（两个数据中,取数据小者）。检测下限的测量可以采 SNR或 SR-RSDB法(见附录A）5.1.4其他的仪器基本要求参考GB/T19502。6取样和样品制备
6.1取样
分析样品应保证均匀，无缩孔和裂纹，铸态样品的制取应将钢水注入规定的模具中（用铝脱氧时，脱2
剂的含量不应超过0.35%），钢材取样应选取具有代表性的部位。6.2样品的制备
GH/T 22368—2008
从模具中取出的样品，一般在高度方向的下端1/3处截取样品，末经切割的样品，其表面必须去掉1nn的厚度。切割设备采用装有树脂切割片的切割机，采用适当的方法处理样品表面,以保证样品表面平-整，洁净。对于薄板样品,来用乙醇或丙酮清洁样品表面即可。
研磨设备可采用砂轮机、砂纸磨盘或砂带研磨机，选择不同的研磨材料可能对相关的痕量儿紊检测带来影响。推荐使用0.125mm以上的砂纸砂带或砂轮，亦可来用铣床加工。样品的人小必须适合于仪器光源所允许的人小尺寸。标准样品和分析样品应在同一条件下研磨。7仪器的准备
7.1仪器工作环境
放置光谱仪的实验室应防震,净，一般室温应保持在 18℃～26 ℃，相对湿度应保持在20%~~80%,
7.2仗器参数的优化
7.2.1概述
根据制造厂家的说明启动并稳定运行仪器，应按照仪器制造商给出的程序检查并确保光谱仪的人口狭缝调整正确，以保证光谱仪在光谱线的峰值测量发射强度，获得理想的信背比（详细信息见GB/T 19502）。推荐在测量前用-~快替通的样品激发至少3次。7.2.2设置直流辉光放电参数
直流辉光放电光谱仪有三个可控放电参数：电流、电压和气压，通过调节其中一个参数来实现其他两个参数的忙定。直流辉光光谱仪一般采取调节气压以恒定电压电流模式，使用者也可以采用其他燥作模式或是厂家推荐的模式。
7.2.2.1恒定电压-电流模式
恒定的两个参数是电压和电流，在仪器上把控制参数设为恒定电压电流模式。设置这两个参数的值为广家的推荐值，者推者值不合适，按下列步骤选择最佳条件：&）选择一快样品，设定一个最初放电参数或家推荐值。对于直流辉光光源，2mm2.5mm的极，电流为5A~20mA；4mtm的阳极，电流为15mA~45mA；7mm~8mm的阳极，电流为40 mA~～100mA。电压一般为 700 V~1 300 V。测定每一个分析元索的谱线强度,固定其中一个参数,逐步改变另一个参数,每改变一参数，测量元素分析谱线强度7次或11次。在整个仪器充允许的范围内进行测量；b）固定在第步中变化的参数,逐渐改变另·--个参数，重复第一步中的操作，对测量结果进行计算，考察放电参数对强度和相对标准偏差的影响，从而选山最住放电参数。7.2.2.2恒定电流-气压模式
恒定的两个参数是电流和气压，在仪器上把控制参数设为是恒定电流-气压模式，设置这两个参数的值为广家的推荐值。着推荐值不合适，按下列步骤选择最住条件：a）选择一块样品，设定一个最初放电参数或厂家推荐值，对于直流辉光光源，2mm2.5mm的阳极，电流为5mA~20mA，4mm的阳极，电流为15mA~45mA；7mm~8m的极，电流为40mA～100mA，调节气压，使电压为700V~1300V。测定每一个分析元素的谱线强度，固定其中个参数，逐步收变另一个参数，每改变一次参数，测量元素分析谱线强度7玖或11次，在整个仪器充许的范围内进行量；b）固定在第一步中变化的参数，逐渐改变另一个参数，重复第一步中的操作。对测量结果进行3
GB/T 22368—2008
计算，考察放电参数对强度和相对标谁偏差的影响，从而选出最佳放电参数。7.2.3设置射频解光放电参数
自前大多数的射频光源都采用恒定功率-气压模式。但也行在其他模式如恒定功率-电压模式、恒定功率和直流偏压、恒定有效功率和RF电压、恒定电压气压模式.恒定功率氩气流速模式等。如果-·种操作模式能确保在校准利分析中有稳定的激发条件，以便能达到最伟的准确度，那么这种射频操作模式就可在本方法中使用。
7.2.3.1恒定功率-气压模式
恒定的两个参数是功率和气压，在仪器1把控制参数设为是恒定功率-气压模武。首先设置这两个参数的值为！家的推荐值。若推荐值不合适，按下列步骤选择最条件：选择一块样品，最初选定一个放电参数，可为」家推荐值或仪器允许参数设置范围的中问值，a)
测定每，个分析元素的谱线强度,固定其中一个参数,逐步改变另--个参数,每改变一次参数，测量元紊分析谱线强度7次或11次。在整个仪器允许的范围内进行测量；固定在第一步中变化的参数，渐改变另一个参数，重复第一步中的操作，对测结果进行b)
计算，考察放电参数对强度和相对标准偏差的影响，从而选出最放电参数。使用类似方法优化射频光源其他模式的放电参数。7.2.3.2射频发生器匹配器的优化射频光源检测样品时，使用被测样品进行匹配器的优化，调节匹配器参数，使反射功率达到最低。对于白动匹配调节的仪器，一般需设置参数的初始值。初始值与最佳值越接近，白动匹配时间越短。初始值可使用厂家推孝值，若厂家推荐值不合适，可按下述方法或厂家推荐的其他方法选择初始值。
对被测样品进行深度分析，观察匹配参数曲线。如果曲线初始端呈.1升状态，则增人该参数的初始值，反之，则减小。当参数曲线的初始端基本呈平稳的直线时，为合适的初始值。7.2.4检测系统的优化
光电倍增管的高压的选择应根据检测器的类型和测量元素的浓度范围来决定。过激发样品，观察元素的信号强度，调整检测器的高压，使得对低浓度元案来说能保证足够的灵敏度，而对高浓度的元素不溢出。
7.2.5预溅射时间和积分时间
辩光起辉后，需要一定的时间小能达到稳楚。这到稳定所需时间与仪器本身和样品的表面状说有关。信号接收应在溅射稳定之后进行。设置合理的预溅射时间，一方面可以使辉光稳定，另一方询可清洁样品表面，消除在样品制备过程中带来的污染。选择厂家的预溅射时间推荐值，若推荐值不合适，按照下列步骤选择预溅射时间，连续激发样品，记录谱线强度与溅射时间的对应关系图，从图.1可以确定辩光达到稳定溅射所需时间。
积分时间可选择厂家推撑值，若推荐值不合适，按照下列步骤选积分时间：选择一系列积分时间,一般为 5 s~-50 s，测量儿素 7 次或 11 次,号察积分时间对强度和相对标准偏差的影响，从而选出最佳积分时间。8分析步骤
8.1分析谱线的选择
对每一个待测儿素，都存在·些可以使用的潜线，通常谱线的选择受到几个因素的影响，即仪器谱线的范围，分析元素的浓度，谱线的灵敏度和来源丁其他谱线的1扰。本标推不指定特殊的分析线表2列出了本标中待测15个元素一些合适的谱线供参考。只要满足以.上几个条件，其他谱线也可使用。
Fe内标线）
8. 2校准曲线的制作
表2推荐的内标线和分析线
波长/nm
396,152
GB/T 22368—2008
激发一系列标准样品，测量谱线强度，每个样品应至少溅射3次，每次溅射在新的表面上进行，3次测量的结果的极差不能超过重复性限1,取强度平均值。用强度平均值对含最制作校准曲线。对于1个分析元素必须保证至少有5块标准样品，标准样品的含量范围必须涵盖待测元素的含量范围，标准样品5
GB/T 22368—2008
的含量值应相对均勺的分布在整个含量范围，而不是过于集中于某点或某些点。标准样品必须是均勾的。基体成分和红织结构尽可能与待样品相近，推荐选用Fe作为内标元索。8.3工作条件的确认
在所选定的工作条件下，选择2块～5块标准样品，按5. 1.2利5. 1. 3的要求测试验证是否满足若不满足，重新制作极雅曲线，或重新优化工作条件，8.4方法准确性的验证
使用标准样品对所建立的方法（包括选定的参数及所制备的校准曲线）准确性进行检验。对曲线所包含的整个含量范围非行验证，使用的验证标推样品不为制作曲线时使用的标推样品。调整校准曲线以达到最佳的准确度。若检验结果不符介要求，则需重新建立校准曲线，甚至重新优化仪器参数。8.5移校正
在使用己建立的方法测定样品前，必须对仪器的漂移状说进行检验，检测仪器是否漂移的方法与验证方法准确性（8.4)相同。如果结果在指定的推确度之内，则不必进行漂移修正：如果结果超过了限值则必须进行漂移修正。
漂移校正的方法为：进行漂移校正后，推荐按8.4的方法重新验证漂移校正后的校准曲线。以证实校准曲线的难确性。
8.6样品分析
使用已建立的方法，根据需要进行了漂移校正后，可以进行末知样品的分析。每个未知样品应至少溅射3次，取平均值。
9结果计算
根据分析谱线强度平均值（使用内标法时，则根据待测元素与内标元素的强度比），从校准曲线[求出得测元素的含。
待测元素的分析结果应在校准曲线所用的·系列标样的含量范剧内。10精密度
本标准的精密度试验是2006年5个国家的8个实验室.对9个水乎的碳含最，11个水平的硅含最，13 个水平的鼠含量,13个水平的磷含量、12 个水平的硫含量、11 个水平的铬含量、9 个水平的镍含量、8个水平的铅含量,9 个水平的钛含量、13 个水平的铜含,5 个水平的钴含量,7个水平的硼含量,8 个水平的钒含量、10个水平的钼含,5个水平的锟含量进行测定，每个实验宰对每个水平的各元素含量測定3次见注1和注2）
注1：3次测定中的前两次是在GEB/T6379.1规定的重复性茶件下进行，即由同实验员、用同：-仪器、杆同的实验条件、同-校准，在最短的时间内进行测定。注2：第三次测定内注1中的实验员，川同一台仪器，在不同时间（不同天），用新的校准进行。所用试样列于附录 B中表B.1。
根据GB/T6379.1.GB/T6379.2和IS05725-3，对得到的结果进行统计分析。无素含量与试验结果的重复性限（r)和再现性限（R和尺w）的关系（见注3）.汇总表3。数据图示山附录C给出，
注3；内第一天所得的两个结果和第：天所得的结果，按ISO5725-3规定的方法，计算再复性限（7）和停现性限(R和Rw)。
试验报告
重复性限
表3重复性限和再现性限结果
Igr-0. G39 8 Igzn —1. 541 5lgr-0. 552 2 lgn -1. 718 6
Igr--0. 664 8 lgm—1. 763 2
Igr-0. 678 4 Igm-1. 851 5
lgr=0.40571gm—2.1332
Igr=0. 732 5 lgm—1. 936 0
Igr=0.603 61gm:2.019 0
1gr=0. 316 9 1gm : 2. 196 1
lgr=0.6403lgm--1.6172
Igr0. 399 1 lgm 2. 082 9
Igr=0. 336 0 lgm—2. 191 3
Igr= 0. 771 8 lgm—1. 786 6
Igr-0. 507 1 lgm—1. 912 0
Igr- 1. 015 3 lgm-1. 539 3
Igr--0. 531 8 Igm—1. 653 9
试验报告应包括上列内容：
再现性限
1gR, -0, 566 4 lgm-1. 439 9
gRw=0.4618lgm1.1118
lgRw =0. 619 1 lgm1. 528 8
JgRw =01. 526 2 Igm1. 763 5
JgR =(0. 480 5 1gm:1. 756 9
IgR =0. 864 8 Igm -- 1, 391 4IgR =0, 621 4 lgm-1. 550 1
lgRw =0. 546 4 lgm-1. 459 2
1gRw 0. 692 5 1gm --1. 293 21gR 0. 434 6 1gm~--1. 684 5
lgRw =0. 299 9 lgm-1. 627 1
lgR—0. 478 7 lgm2. 252 9
lgRw =0. 939 5 lgm 1. 183 0
IgRw =0. 829 9 lgm-1. 402 1
lgRw=0. 538 2 lgm—1. 252 3
鉴别试料、实验室和分析日期等资料；遵守本标准规定的程度；
分析结果及其表示；
测定中观察到的兄带现象；
对分析结果可能有影响而本标准未包括的操作或者任选的操作。GB/T 22368—2008
1gR-0. 560 3 lgm-1. 045 2
1gR-0. 484 7 Igm--1. 093 4
1gR=0. 547 0 Igm-1. 188 7
1gR-0. 691 6 lgm--1. 110 2
1gR-0. 455 6 Igm— 1. 490 6
1gR-0. 836 6 Igm-0, 922 3
IgR-0. 519 9 Igm 1. 250 2
1gR=0. 655 6 Igm 1. 001 9
1gR0. 660 1 lgm-1. 100 0
1gR=0. 436 7 Igm-1. 332 9
1gR-0. 448 7 1gm-1. 251 4
IgR-0. 773 2 lgm --0. 773 4
1gR-0. 758 5 lgm-1. 035 4
1gR-0. 780 0 lgm-1. 051 7
IgR=门. 654 7 1gm
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A.1 SNR 法
附录A
（规范性附录）
检测限测试方法
SNR方法邸为信噪比(Signal-to-Noise Ratio)方法，作步骤如下：（1）选择一块块状样品作为空白样品。该样品的基体化学成分必须与需分析的样品类似。并H已知被分析素的含量不超过1mg/kg，（2）在空白样品上重复溅射11次。每次溅射时，在被分析元素分析波长处积分10s这些測量值背景发射强度。所使用的辉光放电条件应该与分析样品时所用到的条件相同。衔次测量时，空白样品应该预溅射足够长的时间，以取得稳定的信号。每次溅射时要在空自样品表面的未溅射处。
（3）使用式（A.1)计算检测限：DL - 3S/m
式中：
检测限：
第(2)步所进行11次背景强度测试的标准偏差;进行仪器校准时所得的分析灵敏度，即强度与质量分数的比率，A,2SBR-RSDB 法
.(A.1)
这种方法叫做信背比-背景相对标准偏差法(Signal-to-Bale:kground Ralio Relative Standard Devialtion of theBale:kground）。该法不需要空白样品。操作少骤如下：（1）选择基体化学成分与被分析样品类似的块状样品：被分析元素的质景分数已知并且大于0.1%。如果使用有白吸倾间的分析线，则被分析元素的质量分数不应超过1%，（2）在所选择的样品1溅射3次。每次溅射时在被分析元素分析波长处积分10s。所使用的辉光放电条件应该与分析样品时所使用的相同。次测量时应该预溅射足够长的时间，以取得稳定的信号，每饮溅射时要溅射在样品表面的未溅射处。取3次发射强度测量值的平均值；（3）在发射波谱中选择一个在被分析元素分析峰旁(.2 nm以内的,无峰区，在所选择的样品上溅射11次。每次溅射时，在所选择无峰区处积分10s。将这些强度测量值作为背景强度值，辉光改电条件及预溅射条件与第（2）步的相同，每次溅射时要在样品表面的未溅射处。计算11次测量值的平均值及相对标准偏差；（4）按以下的方程计算检测限：DL - 3A(RSDB/100)/(S-B)/B
检测限：
样品中被分析元索的质量分数；第(3)步中背景强度的相对标准偏差，以百分数表示；第（3)步中背景强度平均值；
第(2)步中被分析元素峰值强度平均值。(A.2)
GB/T22368—2008
280℃
61'℃
225℃
6T0o'℃
eo'℃
800℃
0 500'0 9 000'0/e1 000\0 0 200'0 8 500'01 000\c1(2 0c0'0)00
G too'o
9 100'0
8 2000|8 1000
6 000*01 895~0
190°0
186000
960°℃
je t0o'c
810℃80'
150'012 20009 500'01 100'01 500*08 800'012 900*0A
86-009
10008011
TPTOTO
GB/T 22368-—2008
TSIS15006 98
GBW01390
12x12716
YSB523301-1
GBW01388
YSBS13307-59
GSRH4C068-4
YSBS13108
YSBS23301 2
ISRS15006-98
12x12746
GBWo1388免费标准bzxz.net
YSBS23301 3
YSI3S13108
GSRH40068-4
YSBS13307-99
GEW(E)10138
YSBS23301-2
YSES11078 2003
TSBS15006-98
YSBS233C13
碳的样品和精密度数据
碳含虽(质量分数)/%
认可值
测定值
0.010 039
0. 029 956
0.025 912
0. 115 93
0. 127 24
重复性限
0, 002 855
C. 0C1 479
0. 003 611
0. 003 896
0.003 773
0.022 796
0. 028575
硅的样品和精密度数据
硅含量(质量分数)/%
认可值
测定值
(1. 009 283
0.(118 125
0. 157 57
0.163 699
0.206 674
0. 419 142
0.446 079
0.399 628
0. 916 436
重复性限
0.002 109
0.001 523
0.004 630
0. 014113
0.025 811
0.014 234
0.016 937
锰的样品和精密度数据
链含量(质量分数)/%
认可值
测定值
0.005 976
0.032 696
重复性限
0.002 382
0,002 225
精密度数据
再现科限
0.009 875
0.019 432
0.016 429
0, 019 22
0.057 259
u.073 363
0.120 555
精游度数据
0.c03 482
0. 002 919
0.005 738
0. 004 683
0. 008 513
0. 025 457
0_ 033 755
再现性限
0. 010 749
0.013 611
0. 019 081
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再性限
0. 010 661
C.003 403
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