ASTM E1251-11《通过火花原子发射光谱法分析铝及铝合金的标准试验方法》

标准编号与名称

‌ASTM E1251-11‌: 这是该标准的具体版本标识。"ASTM"代表美国材料与试验协会；"E1251"是标准的具体编号；"-11"代表该标准在2011年进行了Zui新修订确认。

‌标准名称‌: 《通过火花原子发射光谱法分析铝及铝合金的标准试验方法》

‌标准核心内容概述‌

ASTM E1251-11规定了一种使用火花原子发射光谱仪（Spark-OES）对铝及铝合金进行成分分析的标准化方法。其核心目标是确保不同实验室、不同操作人员在不间对同一样品进行分析时，能够获得一致、准确、可比较的数据。

‌主要技术要点‌

1. ‌适用范围‌：‌

• ‌材料‌：适用于铸造和变形铝及铝合金。

• ‌样品形态‌：主要包括冷铸盘、铸件、板材、薄板、型材等导电固体样品。

• ‌分析元素‌：标准涵盖了铝基体中常见的合金元素和杂质元素，例如：

  合金元素‌：硅（Si）、铜（Cu）、镁（Mg）、锰（Mn）、锌（Zn）等。

  ‌杂质或微量合金元素‌：铁（Fe）、铬（Cr）、镍（Ni）、钛（Ti）、铅（Pb）、锡（Sn）、铋（Bi）等。

  各元素的分析范围在标准中均有明确规定，例如铜（Cu）的典型分析范围可从0.001%至5.5%。

• ‌方法原理‌：
  将制备好的样品作为一个电极，与光谱仪的对电极之间产生高能火花放电。样品在火花作用下被激发、蒸发并原子化，原子外层电子获得能量跃迁到激发态，当电子返回基态时，会释放出特定波长的光。光谱仪通过光栅分光系统和光电检测器，测量这些特征谱线的强度，并根据校准曲线将强度值转换为元素的浓度。

• ‌关键步骤与要求（在第三方检测实验室中的实践）‌：

• ‌校准‌：使用一系列化学成分覆盖被测材料范围、并经认证的标准物质来建立校准曲线。这是定量分析的基础。‌

• ‌仪器校准与标准化‌：

• 标准化‌：每日或每次分析前，使用高、低标样对仪器进行校准验证和校正，以消除仪器随时间的漂移，确保分析精度。

• ‌样品制备‌：样品待分析表面必须平整、洁净、无氧化物、无孔洞，并能完全覆盖火花台的分析孔径，以确保分析结果的代表性和准确性。通常需要通过铣、车、磨等方式进行制备。

• ‌质量控制‌：在分析过程中，会插入控制样品（已知成分的第三方标样或内部控样）进行验证，以监控分析过程的稳定性和数据的可靠性。

• ‌精密度与准确度‌：标准中提供了通过多个实验室间试验确定的该方法的重复性（同一实验室内的偏差）和再现性（不同实验室间的偏差）数据，作为评估单次分析结果不确定度的依据。

‌在第三方检测中的应用与意义‌

在第三方检测领域，ASTM E1251-11是执行以下任务的依据：

• ‌材料牌号鉴定‌：验证铝材是否符合如ASTM B209、AMS等特定标准或规范的要求。

• ‌进货检验‌：确保采购的原材料化学成分满足技术协议。

• ‌产品质量控制‌：在生产过程中监控成分，保证产品一致性。

• ‌失效分析‌：为材料失效或性能不达标提供成分方面的数据支持。

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ASTM E1251-11是一套完整、严谨的标准化操作程序，它通过规范样品处理、仪器操作、数据处理和质量控制等所有环节，确保了火花原子发射光谱法在分析铝及铝合金化学成分时结果的科学性、准确性和可比性。在第三方检测报告中，引用此标准即表明该分析过程是受控的，其出具的数据具有公信力。