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铸铁合金组织性能控制实验报告

材料成型及掌握工程（卓越）

指导教师： 小组成员：
综合试验
铸铁合金组织性能掌握
试验报告

光谱仪，主要通过测量样品被激发时发出代表各元素的特征光谱光（放射光谱）的强度而对样品进展定量分析的仪器。
目前无论国内还是国外的光电直读光谱仪，根本可根据功能分为4个模块，即：激发系统，光学系统，测控系统，计算机中的软件数据处理系统。其中激发系统的任务是通过各种方式使固态样品充分原子化，并放出各元素的放射光谱光。光学系统对激发系统产生出的简单光信号进展处理（整理、分别、筛选、捕获）。测控系统能够测量代表各元素的特征谱线强度，通过各种手段，将谱线的光强信号转化为电脑能够识别的数字电信号，并掌握整个仪器正常运作。而计算机中的软件数据处理系统对电脑接收到的各通道的光强数据，进展各种算法运算，得到稳定，精确的样品含量。


同时直读光谱仪的很多的优点使其目前在各铸造厂，试验室广泛应用。如： 1、炉中取的样品只要打磨掉外表氧化皮，固体样品即可放在样品台上激发，免去了化学分析钻取试样的麻烦。对于铝及铜、锌等有色金属样品而言，可用小车床车去外表氧化皮即可。 2、从样品激发到计算机报出元素分析含量只需20-30秒钟，速度特别快，有利于缩短冶炼时间，降低本钱。特殊是对那些简单烧损的元素，更便于掌握其最终的成份。 3、 样品中全部要分析的元素（几个甚至十几个）可以一次同时分析出来，对于牌号简单的产品，要求分析元素愈多愈合算，经济效益好。4、分析精度特别高，可以有效掌握产品的化学成份，保证它能符合国家标准的规格，甚至可将合金成份掌握到规格的中下限，以节约中间合金或铁合金的消耗。5、分析数据可以从计算机打印出来或存入软盘中，作为永久性记录。
直读光谱仪在使用中，对样品及其制样有肯定的要求。首先，在分析生铁和铸钢样品时，要求试样外表层碳都以碳化物的状态存在，不能有游离石墨，即铸铁的分析面必需是完全白口。由于当铸铁外表存在游离碳时(灰口铁)，就会影响分析结果，然而当碳硅含量较高时，白口化是特别困难的。为了到达白口的程度可以实行以下措施 ：①提高浇注试样的温度，可以增加铁水的过冷度，可避开和削减作为石墨核心的夹杂物从而提高白口化程度，浇注温度要求1400以




上。 ②提高浇注试样块的冷却速度，改善铸态试块的冷却条件，削减试块的厚度，增加试块的冷却面积，以提高冷却速度，促使铸铁形成白口化。铸态铁水的急冷，使得来不及或很少析出游离石墨。一般实行铜模浇注法最好。
光谱仪的原理：首先任何物质都是由元素组成的，而元素又都是由原子组成的，原子是由原子核和电子组成，每个电子都处在肯定的能级上，具有肯定的能量，在正常状态下，原子处在稳定状态，它的能量最低，这种状态称基态。当物质受到外界能量(电能和热能)的作用时，核外电子就跃迁到高能级，处于高能态(激发态)电子是不稳定的，激发态原子可存在的时间约10-8秒，它从高能态跃迁到基态，或较低能态时，把多余的能量以光的形式释放出来，原子能级跃迁图见图。

横坐标表示原子所处的能级；Eo为基态能级的能量，一般为零表示，释放出的能量ΔE与辐射出的光波长λ有如下关系。 ΔE=Eh-El=ch/λ
式中：ΔE 释放出的能量， Eh 高能态的能量，


E1 低能态的能量， 图 能级跃迁 c 光速(3X10l0厘米/秒) h 勃朗克常数 λ 辐射光的波长
图中纵坐标表示各能级所具有的能量，
由于每一种元素的基态是不一样的，激发态也是不一样的，所以放射的光子是不全都的，也就是波长不一样的。
依据波长入可以打算是那一种元素，这就是光谱的定性分析。另一方面谱线的强度是由放射该谱线的光子数目来打算的，光子数目多则强度大，反之则弱，而光子的数目又和处于基态的原子数目所打算，而基态原子数目又取决于某元素含量多少，这样，依据谱线强度就可以