一种高速钢中元素的检测方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201410196100.6	申请日：	2014.05.09
公开号：	CN104007073A	公开日：	2014.08.27
当前法律状态：	终止	有效性：	无权
法律详情：	未缴年费专利权终止IPC(主分类):G01N 21/31申请日:20140509授权公告日:20160824终止日期:20170509\|\|\|授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):G01N 21/31申请日:20140509\|\|\|公开
IPC分类号：	G01N21/31; G01N21/79	主分类号：	G01N21/31
申请人：	潍柴动力股份有限公司
发明人：	曾彬; 杜鑫; 贺秀娜; 彭青; 王娜; 孙玉凤
地址：	261205 山东省潍坊市高新技术产业开发区福寿东街197号甲
优先权：
专利代理机构：	北京集佳知识产权代理有限公司 11227	代理人：	赵青朵
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内容摘要

本发明提供了一种高速钢中元素的检测方法。本申请提供的检测方法针对的是高速钢中钒、铬与钨这三种关键元素含量的检测。在检测高速钢中上述元素的过程中，本申请首先以高速钢试样为原料检测出了钒的含量，然后以检测出的钒的溶液为检测母液，再分别检测出铬与钨的含量。本申请在检测高速钢中钒、铬与钨元素含量的过程中，在检测出钒之后，未以高速钢试样为原料进行检测，从而简化了检测的流程，也节省了试剂的用量，并且准确度较高。

权利要求书

权利要求书
1.  一种高速钢中元素的检测方法，包括以下步骤：
在第一酸性介质中，将高速钢试样、王水与高锰酸钾溶液混合，反应后得到第一反应液；
将所述第一反应液与第一亚硝酸钠溶液混合，反应后得到第二反应液，将所述第二反应液与第一尿素混合，反应后得到第三反应液；
在所述第三反应液中滴加指示剂，采用硫酸亚铁铵溶液滴定，得到第四反应液；根据所述硫酸亚铁铵溶液的消耗量，得到高速钢中钒的含量；
在第二酸性介质中，将所述第四反应液、过硫酸铵溶液与硝酸银溶液混合，反应后得到第五反应液，将所述第五反应液与第二亚硝酸钠溶液混合，反应后得到第六反应液，将所述第六反应液与第二尿素混合，反应后得到第七反应液；在所述第七反应液中滴加指示剂，采用硫酸亚铁铵溶液滴定；根据硫酸亚铁铵溶液的消耗量，得到高速钢中铬的含量；
在第三酸性介质中，将氯化亚锡溶液、三氯化钛溶液、第一硫氰酸盐溶液与所述第四反应液混合，反应后得到第一络合物；
利用分光光度法测定的所述第一络合物的吸光度值，得到高速钢中钨的含量。

2.  根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在得到高速钢中钨的含量之后还包括：
在第四酸性介质中，将抗坏血酸溶液或氯化亚锡溶液中的一种、第二硫氰酸盐溶液与所述第四反应液混合，反应后得到第二络合物；
利用分光光度法测定的所述第二络合物的吸光度值，得到高速钢中钼的含量。

3.  根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，在得到高速钢中钼的含量之后还包括：
在第五酸性介质中，将硝酸银、过硫酸铵与所述第四反应液混合，反应后得到第八反应液；
利用分光光度法测定的所述第八反应液的吸光度值，得到高速钢中锰的含量。

4.  根据权利要求1、2或3所述的检测方法，其特征在于，所述第一酸性介质为浓硫酸与浓磷酸的混合溶液，所述浓硫酸的浓度为70wt％～85wt％，所述浓磷酸的浓度为85wt％。

5.  根据权利要求1、2或3所述的检测方法，其特征在于，所述第二酸性介质为浓硫酸与浓磷酸的混合溶液，所述浓硫酸的浓度为70wt％～85wt％，所述浓磷酸的浓度为85wt％；所述第三酸性介质为浓硫酸与浓磷酸的混合溶液，所述浓硫酸的浓度为70wt％～85wt％，所述浓磷酸的浓度为85wt％。

6.  根据权利要求2或3所述的检测方法，其特征在于，所述第四酸性介质为硫酸钛、硫酸铵、浓硫酸与浓磷酸的混合溶液，所述浓硫酸的浓度为70wt％～85wt％，所述浓磷酸的浓度为85wt％。

7.  根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述第五酸性介质为浓硫酸、浓硝酸与浓磷酸的混合溶液，所述浓硫酸的浓度为70wt％～85wt％，所述浓磷酸的浓度为85wt％，所述浓硝酸的浓度为65wt％～85wt％。

8.  根据权利要求1、2或3所述的检测方法，其特征在于，所述指示剂是由N-苯基邻位氨基苯甲酸溶于碳酸钠的水溶液得到。

9.  根据权利要求1、2或3所述的检测方法，其特征在于，测定所述第一络合物的吸光度值是在波长为400nm～450nm处进行的。

10.  根据权利要求2或3所述的检测方法，其特征在于，测定所述第二络合物的吸光度值是在波长为500nm～550nm处进行的。

说明书

说明书一种高速钢中元素的检测方法
技术领域
本发明涉及高速钢合金技术领域，尤其涉及一种高速钢中元素的检测方法。
背景技术
高速钢是一种含碳、钨、钼、铬、钒等元素的高合金钢，热处理后具有高热硬性。当切削温度高达600℃以上时，高速钢的硬度仍无明显下降，用其制造的刀具切削速度可达每分钟60米以上，高速钢由此而得名。高速钢的工艺性能好，强度和韧性配合好，主要用来制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具，也可制造高温轴承和冷挤压模具等。高速钢中关键元素的含量，对于高速钢的性能会产生很大的影响，因此为了提高高速钢的性能，研究者需要精确测定高速钢中各元素的含量。
高速钢的检测方法，应用最多的是采用单独测定的方法进行某个元素的检测。目前其中一种检测高速钢的方法具体包括以下步骤：
1)钒的测定：将高速钢试样溶解于浓硫酸与浓磷酸，加热至完全溶解，滴加浓硝酸至无硝酸烟，继续加热溶解至冒硫酸烟，冷却后加入适量蒸馏水冲洗瓶壁。然后继续加热冒烟，冷却，加入适量蒸馏水冲洗瓶壁。滴加高锰酸钾溶液至微红色，加入尿素，滴加亚硝酸钠溶液至高锰酸红色褪去，加铬指示剂，采用硫酸亚铁铵溶液滴定至由桃红色转变为亮绿色为终点；根据消耗硫酸亚铁铵溶液毫升数，用含量相近的标准样品换算，得到钒的量。
2)铬的测定：将高速钢试样溶于王水后加入硫磷混合酸溶液，加热溶解至冒硫酸烟，冷却后加过硫酸铵溶液，硝酸银溶液与水，加热煮沸至生成大气泡，流水冷却至室温，加尿素，滴加亚硝酸钠溶液至高锰酸红色褪去，加铬指示剂，用硫酸亚铁铵溶液滴定至由桃红色转变为亮绿色为终点；根据消耗硫酸亚铁铵溶液毫升数，用含量相近的标准样品换算，得到铬的含量。
3)钼的测定：将高速钢试样加入王水中低温溶解后，加入硫磷混合酸溶液，加热溶解至冒硫酸烟，取下稍冷，加酒石酸溶液，加少量水溶解盐类，流水冷却至室温，移入容量瓶中，定容，摇匀。吸取试液两份，分别置于容量瓶中。加硫酸溶液，硫氰酸铵溶液，立即加入抗坏血酸溶液与硫脲溶液，以水稀至刻度摇匀，放置20min。空白液：同显色液操作，只是不加硫氰酸铵溶液。于分光光度计上，在470nm波长处，以空白液为参比液，用比色皿测定吸光度。根据测得的吸光度，用含量相近的标准样品换算，得到钼的含量。
4)钨的测定：将高速钢试样加入溶解酸溶液，加入浓硝酸加热溶解后，加入浓硫酸，加热至冒烟，将碳化物完全破坏。待硝酸烟驱尽，取下冷却至室温，加硫盐混合酸溶液，加三氯化钛溶液，摇匀。于分光光度计上，在650nm波长处，以水为参比液，用比色皿测定吸光度。根据测得的吸光度，用含量相近的标准样品换算，得到钨的含量。
显而易见，上述高速钢中各元素的检测过程繁琐、时间长，所用药品品种多，用量大，对环境污染大等。另一种检测高速钢的方法是直读光谱、ICP等仪器分析，但是该方法制样要求较高，仪器昂贵，检测成本较高，限制了此种方法的推广。因此，本申请提供了一种高速钢中元素的检测方法。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种检测过程简单的高速钢中各元素的检测方法。
有鉴于此，本申请提供了一种高速钢中元素的检测方法，包括以下步骤：
在第一酸性介质中，将高速钢试样、王水与高锰酸钾溶液混合，反应后得到第一反应液；
将所述第一反应液与第一亚硝酸钠溶液混合，反应后得到第二反应液，将所述第二反应液与第一尿素混合，反应后得到第三反应液；
在所述第三反应液中滴加指示剂，采用硫酸亚铁铵溶液滴定，得到第四反应液；根据所述硫酸亚铁铵溶液的消耗量，得到高速钢中钒的含量；
在第二酸性介质中，将所述第四反应液、过硫酸铵溶液与硝酸银溶液混合，反应后得到第五反应液，将所述第五反应液与第二亚硝酸钠溶液混合，反应后得到第六反应液，将所述第六反应液与第二尿素混合，反应后得到第七反应液；在所述第七反应液中滴加指示剂，采用硫酸亚铁铵溶液滴定；根据硫酸亚铁铵溶液的消耗量，得到高速钢中铬的含量；
在第三酸性介质中，将氯化亚锡溶液、三氯化钛溶液、第一硫氰酸盐溶液与所述第四反应液混合，反应后得到第一络合物；
利用分光光度法测定的所述第一络合物的吸光度值，得到高速钢中钨的含量。
优选的，在得到高速钢中钨的含量之后还包括：
在第四酸性介质中，将抗坏血酸溶液或氯化亚锡溶液中的一种、第二硫氰酸盐溶液与所述第四反应液混合，反应后得到第二络合物；
利用分光光度法测定的所述第二络合物的吸光度值，得到高速钢中钼的含量。
优选的，在得到高速钢中钼的含量之后还包括：
在第五酸性介质中，将硝酸银、过硫酸铵与所述第四反应液混合，反应后得到第八反应液；
利用分光光度法测定的所述第八反应液的吸光度值，得到高速钢中锰的含量。
优选的，所述第一酸性介质为浓硫酸与浓磷酸的混合溶液，所述浓硫酸的浓度为70wt％～85wt％，所述浓磷酸的浓度为85wt％。
优选的，所述第二酸性介质为浓硫酸与浓磷酸的混合溶液，所述浓硫酸的浓度为70wt％～85wt％，所述浓磷酸的浓度为85wt％；所述第三酸性介质为浓硫酸与浓磷酸的混合溶液，所述浓硫酸的浓度为70wt％～85wt％，所述浓磷酸的浓度为85wt％。
优选的，所述第四酸性介质为硫酸钛、硫酸铵与浓硫酸及浓磷酸的混合溶液，所述浓硫酸的浓度为70wt％～85wt％，所述浓磷酸的浓度为85wt％。
优选的，所述第五酸性介质为浓硫酸、浓硝酸与浓磷酸的混合溶液，所述浓硫酸的浓度为70wt％～85wt％，所述浓磷酸的浓度为85wt％，所述浓硝酸的浓度为65wt％～85wt％。
优选的，所述指示剂是由N-苯基邻位氨基苯甲酸溶于碳酸钠的水溶液得到。
优选的，测定所述第一络合物的吸光度值是在波长为400nm～450nm处进行的。
优选的，测定所述第二络合物的吸光度值是在波长为500nm～550nm处进行的。
本申请提供了一种高速钢中钒、铬与钨元素的检测方法。在检测高速钢中上述元素的过程中，本申请首先以高速钢试样为原料，原料经王水溶解后，采用高锰酸钾将钒氧化为五价，将过量的高锰酸钾用亚硝酸钠还原，采用尿素将过剩的亚硝酸钠分解，加入指示剂并用硫酸亚铁铵溶液滴定，测定出钒含量；然后再以检测钒后的溶液为母液分别检测铬与钨的含量，从而得到了高速钢中钒、铬与钨的含量。由此可见，本申请在对高速钢中钒、铬与钨元素含量的检测过程中，首先检测了钒，然后以检测钒的母液检测了其他元素的含量，而未以原料高速钢试样为基进行其它元素的检测，从而简化了检测过程。另外，本申请也能够利用检测钒后的溶液为母液检测钼与锰的含量，得到高速钢中大部分元素的含量，并且检测过程互不影响。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明实施例公开了一种高速钢中元素的检测方法，包括以下步骤：
在第一酸性介质中，将高速钢试样、王水与高锰酸钾溶液混合，反应后得到第一反应液；
将所述第一反应液与第一亚硝酸钠溶液混合，反应后得到第二反应液，将所述第二反应液与第一尿素混合，反应后得到第三反应液；
在所述第三反应液中滴加指示剂，采用硫酸亚铁铵溶液滴定，得到第四反应液；根据所述硫酸亚铁铵溶液的消耗量，得到高速钢中钒的含量；
在第二酸性介质中，将所述第四反应液、过硫酸铵溶液与硝酸银溶液混合，反应后得到第五反应液，将所述第五反应液与第二亚硝酸钠溶液混合，反应后得到第六反应液，将所述第六反应液与第二尿素混合，反应后得到第七反应液；在所述第七反应液中滴加指示剂，采用硫酸亚铁铵溶液滴定；根据硫酸亚铁铵溶液的消耗量，得到高速钢中铬的含量；
在第三酸性介质中，将氯化亚锡溶液、三氯化钛溶液、第一硫氰酸盐溶液与所述第四反应液混合，反应后得到第一络合物；
利用分光光度法测定的所述第一络合物的吸光度值，得到高速钢中钨的含量。
高速钢是一种成分复杂的合金钢，含有钨、钼、铬、钒、钴等碳化物形成元素。本申请提供的检测方法主要是检测高速钢中的钒、铬、与钨三种关键元素，另外本申请提供的检测方法还可以检测钼与锰的含量。
在检测高速钢中钒、铬与钨元素的过程中，本申请首先进行了钒的检测。本申请在检测钒的过程中，采用的试剂包括：王水、酸性介质、高锰酸钾溶液、尿素、亚硝酸钠溶液、指示剂以及硫酸亚铁铵溶液。所述酸性介质为钒溶解酸溶液，为钒的检测提供酸性环境，其优选由浓硫酸加入水中，冷却后再加入浓磷酸得到。上述浓硫酸的浓度优选为70wt％～85wt％，所述浓磷酸的浓度优选为85wt％。所述高锰酸钾溶液能够将高速钢试样中的钒氧化为五价。所述高锰酸钾溶液的浓度优选为10g/L～15g/L。所述亚硝酸钠溶液是将过量的高锰酸钾还原，而过量的亚硝酸钠再以尿素进行分解。所述亚硝酸钠溶液的浓度优选为10g/L～12g/L。所述指示剂是由N-苯基邻位氨基苯甲酸溶于碳酸钠的水溶液中得到。所述硫酸亚铁铵溶液是用来滴定的，以检测出钒的含量。所述硫酸亚铁铵溶液优选由硫酸亚铁铵溶于硫酸溶液中得到。所述硫酸亚铁铵溶液的浓度优选为0.01mol/L～0.05mol/L。本申请检测高速钢中钒的含量的具体过程为：
将高速钢溶于王水后加入第一酸性介质，加热后冷却，再次加热冷却，然后加入高锰酸钾溶液至微红色，反应后得到第一反应液；
在所述第一反应液中滴加亚硝酸钠溶液至高锰酸钾红色褪去，反应后得到第二反应液，在所述第二反应液中加入尿素，反应后得到第三反应液；
在所述第三反应液中加入指示剂，采用硫酸亚铁铵溶液滴定至溶液由桃红色转变为亮绿色，得到第四反应液；
根据硫酸亚铁铵溶液的消耗量，得到钒的含量。
本申请检测钒的过程是以高速钢试样为原料，原料被王水溶解后，采用高锰酸钾将钒氧化为五价，将过量的高锰酸钾用亚硝酸钠还原，采用尿素将过剩的亚硝酸钠分解，加入指示剂并用硫酸亚铁铵溶液滴定，测定出钒含量。在检测钒的过程中，高锰酸钾溶液的用量不可过多，滴至微红色即可。
按照本发明，在将高速钢中的钒检测出后，则以检测出钒的溶液即第四反应液为母液，分别进行铬与钨的测定。在检测出高速钢中钒的含量之后，本申请还可检测钼与锰元素的含量，并且本申请对检测铬、钼、钨、锰的顺序没有特别的限制。
本发明中在检测出钒的含量之后，优选进行了铬的检测。在检测高速钢中铬的含量的过程中，本申请所采用的试剂包括：第二酸性介质、过硫酸铵溶液、硝酸银溶液、尿素、亚硝酸钠溶液、指示剂与硫酸亚铁铵溶液。其中，所述第二酸性介质优选为浓硫酸与浓磷酸的混合溶液，其是由浓硫酸加入水中，冷却后再加入浓磷酸得到。上述浓硫酸的浓度优选为70wt％～85wt％，所述浓磷酸的浓度优选为85wt％。在硝酸银催化剂的作用下，所述过硫酸铵溶液将高速钢中的铬氧化为六价，同时高速钢中的锰被氧化为红色高锰酸，高锰酸的存在势必会影响铬的检测结果，因此需要采用亚硝酸钠将锰离子还原，然后采用尿素将过剩的亚硝酸钠分解。所述硝酸银溶液的浓度优选为50g/L～75g/L，所述过硫酸铵溶液的浓度优选为120g/L～150g/L，所述亚硝酸钠溶液的浓度优选为10g/L～12g/L。上述指示剂能够检测出六价铬，并通过硫酸亚铁铵滴定，得到铬的含量。所述指示剂是由N-苯基邻位氨基苯甲酸溶于碳酸钠的水溶液中得到。所述硫酸亚铁铵溶液的浓度优选为0.01mol/L～0.05mol/L。本申请检测高速钢中铬的含量的具体过程为：
将第四反应液、第二酸性介质、过硫酸铵溶液与硝酸银溶液混合，加热后冷却，反应后得到第五反应液；
将所述第五反应液与亚硝酸钠溶液混合，反应后得到第六反应液，将所述第六反应液与尿素混合，反应后得到第七反应液；
在所述第七反应液中滴加指示剂，并采用硫酸亚铁铵溶液滴定至溶液由桃红色转变为亮绿色；
根据硫酸亚铁铵溶液的消耗量，得到铬的含量。
本申请在检测铬的过程中，在第二酸性介质中，以硝酸银为催化剂，采用过硫酸铵将铬氧化为六价，锰同时被氧化为红色高锰酸，用亚硝酸钠还原锰，并采用尿素将过剩的亚硝酸钠分解，以N-苯基邻氨基苯甲酸作为指示剂采用硫酸亚铁铵溶液滴定，从而测得高速钢中铬的含量。
按照本发明，在检测出高速钢中铬的含量后则进行钨的检测。在检测钨的过程中，所采用的试剂包括：第三酸性介质、氯化亚锡溶液、硫氰酸盐溶液、三氯化钛溶液。所述氯化亚锡与三氯化钛将钨还原为五价，而硫氰酸盐则与五价钨形成绿色络合物。所述绿色络合物经分光光度计在400nm～450nm处，以空白液为参比液，测定吸光度。所述氯化亚锡溶液是由氯化亚锡溶于盐酸并稀释得到；所述氯化亚锡的浓度优选为5g/L～8g/L。所述第三酸性介质优选为浓硫酸与浓磷酸的混合溶液，其是由浓硫酸加入水中，冷却后再加入浓磷酸得到。上述浓硫酸的浓度优选为70wt％～85wt％，所述浓磷酸的浓度优选为85wt％。所述硫氰酸盐溶液优选为硫氰酸钠溶液，其浓度优选为250g/L～280g/L。所述三氯化钛溶液是由15wt％的三氯化钛溶液经盐酸稀释后得到，用前需用锡粒还原。本申请检测高速钢中钨含量的具体过程为：
将第三酸性介质、第四反应液、氯化亚锡溶液、硫氰酸盐溶液与三氯化钛溶液混合，反应后得到络合物；
将所述络合物在分光光度计上，在430nm波长处测定络合物的吸光度，根据测定的吸光度值，得到高速钢中钨的含量。
本申请在检测钨含量的过程中，在酸性介质中，氯化亚锡及三氯化钛将钨还原为五价，与硫氰酸盐形成黄绿色可溶性络合物，然后以光度法测定钨含量。在检测钨的过程中，氯化亚锡必须未被氧化，呈无色透明结晶状，如变为乳白色或淡黄色不透明时，则不能使用。
按照本发明，在检测钨的含量之后可进行钼的检测。在检测钼的过程中，采用的试剂包括：抗坏血酸溶液与氯化亚锡溶液中的一种、第四酸性介质与硫氰酸盐溶液。其中，所述第四酸性介质优选为硫酸-硫酸钛溶液、浓硫酸与浓磷酸的混合溶液，所述硫酸-硫酸钛溶液是由硫酸钛、硫酸铵与水混合后，再加入浓硫酸制备得到。所述抗坏血酸溶液或氯化亚锡溶液能够将高速钢中的钼还原为五价，然后五价的钼与硫氰酸盐反应形成橙色的络合物。本申请则通过分光光度法优选在500nm～550nm波长处以水为参比液，测定络合物的吸光度值，得到钼的含量。所述抗坏血酸溶液或氯化亚锡溶液的浓度优选为100g/L～120g/L。所述硫氰酸盐溶液优选为硫氰酸钠溶液，其浓度优选为100g/L～120g/L。本申请检测高速钢中钼的含量的过程具体为：
将抗坏血酸溶液或氯化亚锡溶液中的一种、第四反应液、第四酸性介质与硫氰酸盐溶液混合，加热后冷却，反应后得到络合物；
在分光光度计上，在530nm波长处以水为参比液，测定吸光度；根据吸光度得到钼的含量。
在上述检测钼的过程中，所得到的络合物硫氰酸钼的色泽强度、稳定性、酸度与硫氰酸钠和抗坏血酸浓度有关，硫氰酸钼在2mol/L的硫酸溶液中是稳定的；测定钼时，加入试样溶液和各种试剂时，不应沾在瓶壁上，否则倾出溶液比色时，硫氰酸钠与未被还原的三价铁相遇，造成结果偏高。
本申请在检测钼的过程中，在酸性介质中，采用抗坏血酸或氯化亚锡将钼还原为五价，五价钼与硫氰酸盐形成橙色络合物，并以分光光度法测定钼含量。
按照本发明，最后检测高速钢中锰的含量。在检测锰的过程中，所采用的试剂包括：酸性介质、硝酸银与过硫酸铵溶液。本申请在检测锰的过程中，配制酸性介质时，可将硝酸银、浓硫酸、浓磷酸与浓硝酸混合，得到硫磷硝混合酸溶液。所述过硫酸铵溶液的浓度优选为150g/L～170g/L。本申请检测高速钢中锰含量的过程具体为：
将第四反应液、硫磷硝混合酸溶液、过硫酸铵溶液加热冷却，反应后得到第八反应液；
在分光光度计上，在530nm波长处测定所述第八反应液的吸光度，根据测定的吸光度值，得到高速钢中锰的含量。
本申请检测锰是在酸性介质中，以硝酸银为催化剂，采用过硫酸铵将二价锰氧化为紫红色七价锰，并以光度法测定锰含量。
本申请提供了一种高速钢中钒、铬与钨元素的检测方法，同时也提供了钼与锰的检测过程。在检测高速钢中上述元素的过程中，本申请首先以高速钢试样为原料，原料经王水溶解后，采用高锰酸钾将钒氧化为五价，将过量的高锰酸钾用亚硝酸钠还原，采用尿素将过剩的亚硝酸钠分解，加入指示剂并用硫酸亚铁铵溶液滴定，测定出钒含量；然后再以检测钒后的溶液为母液分别检测铬、钼、钨与锰的含量，从而得到了高速钢中钒、铬、钼、钨、锰的含量。由此可见，本申请在对高速钢中钒铬钼钨锰元素含量的检测过程中，首先检测了钒，然后以检测钒的母液检测了其他元素的含量，而未以原料高速钢试样为基进行其它元素的检测，从而简化了检测过程。实验结果表明，本发明提供的检测方法与仪器检测得到的高速钢中元素的含量相近，表明本申请检测方法准确率较高。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的检测高速钢中各元素的方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
钒的测定
1、试剂：
(1)王水；
(2)配制钒溶解酸溶液：取浓硫酸240ml缓慢倾入600ml水中，冷却后，加浓磷酸240ml；
(3)配制浓度为10g/L的高锰酸钾溶液；
(4)尿素；
(5)配制10g/L的亚硝酸钠溶液；
(6)铬指示剂：称取0.2g N-苯基邻位氨基苯甲酸，在含有碳酸钠0.2g的100ml水中，微热溶解；
(7)配制0.01mol/L的硫酸亚铁铵溶液：称取硫酸亚铁铵4g，溶于浓度为5wt％的硫酸溶液1000ml中；
2、操作步骤：
标准样品W9Mo3Cr4V高速钢中各元素的含量如表1所示。称取0.2000g标准样品W9Mo3Cr4V高速钢，按照本发明的检测方法检测标准样品；
称取0.2000g待检测高速钢试样，通过本发明的检测方法与标准样品中各元素的含量得到待检测高速钢试样中各元素的含量，如表2所示；
本发明的检测方法如下所述：
将样品置于200ml锥形瓶中，加入王水10ml溶解完全后，加入钒溶解酸溶液30ml，继续加热溶解至冒硫酸烟约2min，冷却，加入适量蒸馏水冲洗瓶壁。然后继续加热冒烟，冷却，加入适量蒸馏水冲洗瓶壁。滴加高锰酸钾溶液至微红色，加尿素0.5g，滴加亚硝酸钠溶液至高锰酸红色褪去，并多加1滴，2min后，加铬指示剂2滴，用硫酸亚铁铵溶液滴定至由桃红色转变为亮绿色为终点。
将试液移入100ml容量瓶中，稀释至刻度，作为母液。
3、计算：根据消耗的硫酸亚铁铵溶液毫升数，用含量相近的标准样品换算结果。待检测高速钢试样中钒的含量由下述计算式得到：
V(wt％)＝(V1÷V2)×V3×100；
式中：V1-标准样品中钒的百分含量(wt％)；
V2-标准样品消耗硫酸亚铁铵溶液的毫升数(ml)；
V3-检测样品消耗硫酸亚铁铵溶液的毫升数(ml)。
铬的测定
1、试剂：
(1)配制硫磷混合酸溶液：取浓硫酸160ml，缓慢倾入760ml水中，加浓磷酸80ml；
(2)配制浓度为150g/L的过硫酸铵溶液；
(3)配制浓度为50g/L硝酸银溶液；
(4)尿素；
(5)配制浓度为10g/L亚硝酸钠溶液；
(6)配制浓度为50wt％的硫酸溶液；
(7)铬指示剂：称取0.2g N-苯基邻位氨基苯甲酸，在含有碳酸钠0.2g的100ml水中，微热溶解；
(8)配制0.01mol/L的硫酸亚铁铵溶液：称取硫酸亚铁铵4g，溶于浓度为5wt％的硫酸溶液1000ml中。
2、操作步骤：
吸取母液10.00ml，于250ml锥形瓶中，加硫磷混合酸溶液10ml，过硫酸铵溶液10ml，硝酸银溶液5ml，加水15ml，加热煮沸至生成大气泡，流水冷却至室温，加尿素0.5g，滴加亚硝酸钠溶液至高锰酸红色褪去，并多加1滴，2min后，加铬指示剂2滴，用硫酸亚铁铵溶液滴定至由桃红色转变为亮绿色为终点。如果终点不明显，加入铬指示剂后再加入3ml50wt％的硫酸溶液。
3、计算：根据消耗硫酸亚铁铵溶液毫升数，用含量相近的标准样品换算结果。钒消耗硫酸亚铁铵溶液，须校正，即1％的钒相当于0.34％的铬。自结果中减去。待检测高速钢试样中铬的含量由下述计算式得到：
Cr(wt％)＝{[(Cr1+V1×0.34)÷Cr2]×Cr3-(V2×0.34)}×100；
式中：Cr1-标准样品中铬的百分含量(wt％)；
Cr2-标准样品消耗硫酸亚铁铵溶液的毫升数(ml)；
Cr3-检测样品消耗硫酸亚铁铵溶液的毫升数(ml)；
V1-标准样品中钒的百分含量(wt％)；
V2-检测样品中钒的百分含量(wt％)；
0.34-校正系数，即1％的钒相当于0.34％的铬。
钼的测定
1、试剂：
(1)配制硫酸-硫酸钛溶液：称取硫酸钛8g，硫酸铵16g，，倾入约400ml水中，加浓硫酸170ml，以水稀至1000ml；
(2)配制100g/L硫氰酸钠溶液；
(3)配制100g/L抗坏血酸溶液；
2、操作步骤：
吸取母液10.00ml，于250ml锥形瓶中，加硫酸-硫酸钛溶液10ml，硫氰酸钠溶液10ml，抗坏血酸溶液10ml，立即在沸水浴中加热20秒，流水冷却至室温；
在分光光度计上，在530nm波长处，以水为参比液，用2cm比色皿，测定吸光度。测定钼时，加入试样溶液和各种试剂时，不应沾在瓶壁上，否则倾出溶液比色时，硫氰酸钠与未被还原的三价铁相遇，造成结果偏高；
3、计算：根据测得的吸光度，用含量相近的标准样品换算结果。待检测高速钢试样中钼的含量由下述计算式得到：
Mo(wt％)＝(Mo1÷Mo2)×Mo3×100；
式中：Mo1-标准样品中钼的百分含量(wt％)；
Mo2-标准样品的吸光度(A)；
Mo3-检测样品的吸光度(A)。
钨的测定：
1、试剂：
(1)配制5g/L的氯化亚锡溶液：称取氯化亚锡0.5g，溶于50ml盐酸中，以水稀至100ml；氯化亚锡必须未被氧化，呈无色透明结晶状，如变为乳白色或淡黄色不透明时，则不能使用；
(2)配制250g/L硫氰酸钠溶液；
(3)三氯化钛溶液：15％的三氯化钛溶液5ml，用25wt％的盐酸溶液稀至50ml，用前加锡粒还原，当天使用；
2、操作步骤：
吸取母液5.00ml置于50ml量瓶中，加氯化亚锡溶液35ml，硫氰酸钠溶液3ml，三氯化钛溶液1ml，用氯化亚锡溶液稀至刻度，摇匀，放置2分钟；
空白液：吸取母液5.00ml置于50ml量瓶中，加氯化亚锡溶液稀至刻度，摇匀；
在分光光度计上，在430nm波长处，以空白液为参比液，用3cm比色皿，测定吸光度。试样含钒时生成与钨相似的色泽，须校正，1％的钒相当于0.19％的钨，自结果中减去；显色温度不可超过40℃；
3、计算：根据测得的吸光度，用含量相近的标准样品换算结果。待检测高速钢试样中钨的含量由下述计算式得到：
W(wt％)＝{[(W1+V1×0.19)÷W2]×W3-(V2×0.19)}×100；
式中：W1-标准样品中钨的百分含量(wt％)；
W2-标准样品的吸光度(A)；
W3-检测样品的吸光度(A)；
V1-标准样品中钒的百分含量(wt％)；
V2-检测样品中钒的百分含量(wt％)；
0.19-校正系数，即1％的钒相当于0.19％的钨。
锰的测定
1、试剂：
(1)配制硫磷硝混合酸溶液：称取硝酸银2g溶于水中，缓慢加入浓硫酸25ml，冷却后，加入浓磷酸30ml，浓硝酸30ml，以水稀至1000ml，摇匀；
(2)配制150g/L的过硫酸铵溶液，当日配置。
2、操作步骤：
吸取母液20.00ml于100ml锥形瓶中，加入硫磷硝混合酸溶液20ml，过硫酸铵溶液5ml，加热煮沸，冷却，于50ml量瓶中，以水稀至刻度，摇匀。煮沸时间不宜过长，过硫酸铵分解完毕，出现大泡即可，以免高锰酸分解，结果偏低。
在分光光度计上，在530nm波长处，以水为参比液，用2cm比色皿，测定吸光度。
3、计算：根据测得的吸光度，用含量相近的标准样品换算结果。待检测高速钢试样中锰的含量由下述计算式得到：
Mn(wt％)＝(Mn1÷Mn2)×Mn3×100；
式中：Mn1-标准样品中锰的百分含量(wt％)；
Mn2-标准样品的吸光度(A)；
Mn3-检测样品的吸光度(A)。
表1 本实施例高速钢标准样品中各元素含量的数据表(wt％)
标准样品VCrMoWMnW9Mo3Cr4V1.493.912.928.840.349
表2 实施例1提供的检测方法与仪器检测方法检测的待检测高速钢样品的数据对比表(wt％)

实施例2
本实施例检测高速钢中钒、铬、钼、钨与锰元素含量的过程与实施例1相同，区别在于，本实施例采用的高速钢标准样品为W6Mo5Cr4V2。
表3 本实施例中高速钢标准样品各元素含量的数据表(wt％)
标准样品VCrMoWMnW6Mo5Cr4V21.764.124.736.150.301
表4 实施例2提供的检测方法与仪器检测方法检测的待检测高速钢样品的数据对比表(wt％)

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 104007073 A (43)申请公布日 2014.08.27 CN 104007073 A (21)申请号 201410196100.6 (22)申请日 2014.05.09 G01N 21/31(2006.01) G01N 21/79(2006.01) (71)申请人潍柴动力股份有限公司地址 261205 山东省潍坊市高新技术产业开发区福寿东街 197 号甲 (72)发明人曾彬杜鑫贺秀娜彭青王娜孙玉凤 (74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人赵青朵 (54) 发明名称一种高速钢中元素的检测方法 (57) 摘要。

2、本发明提供了一种高速钢中元素的检测方法。本申请提供的检测方法针对的是高速钢中钒、铬与钨这三种关键元素含量的检测。在检测高速钢中上述元素的过程中，本申请首先以高速钢试样为原料检测出了钒的含量，然后以检测出的钒的溶液为检测母液，再分别检测出铬与钨的含量。本申请在检测高速钢中钒、铬与钨元素含量的过程中，在检测出钒之后，未以高速钢试样为原料进行检测，从而简化了检测的流程，也节省了试剂的用量，并且准确度较高。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页说明书 10 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书2页说明书10页 (1。

3、0)申请公布号 CN 104007073 A CN 104007073 A 1/2 页 2 1. 一种高速钢中元素的检测方法，包括以下步骤：在第一酸性介质中，将高速钢试样、王水与高锰酸钾溶液混合，反应后得到第一反应液；将所述第一反应液与第一亚硝酸钠溶液混合，反应后得到第二反应液，将所述第二反应液与第一尿素混合，反应后得到第三反应液；在所述第三反应液中滴加指示剂，采用硫酸亚铁铵溶液滴定，得到第四反应液；根据所述硫酸亚铁铵溶液的消耗量，得到高速钢中钒的含量；在第二酸性介质中，将所述第四反应液、过硫酸铵溶液与硝酸银溶液混合，反应后得到第五反应液，。

4、将所述第五反应液与第二亚硝酸钠溶液混合，反应后得到第六反应液，将所述第六反应液与第二尿素混合，反应后得到第七反应液；在所述第七反应液中滴加指示剂，采用硫酸亚铁铵溶液滴定；根据硫酸亚铁铵溶液的消耗量，得到高速钢中铬的含量；在第三酸性介质中，将氯化亚锡溶液、三氯化钛溶液、第一硫氰酸盐溶液与所述第四反应液混合，反应后得到第一络合物；利用分光光度法测定的所述第一络合物的吸光度值，得到高速钢中钨的含量。 2. 根据权利要求 1 所述的检测方法，其特征在于，在得到高速钢中钨的含量之后还包括：在第四酸性介质中，将抗坏血酸溶液或氯化亚锡溶液中的一种、第。

5、二硫氰酸盐溶液与所述第四反应液混合，反应后得到第二络合物；利用分光光度法测定的所述第二络合物的吸光度值，得到高速钢中钼的含量。 3. 根据权利要求 2 所述的检测方法，其特征在于，在得到高速钢中钼的含量之后还包括：在第五酸性介质中，将硝酸银、过硫酸铵与所述第四反应液混合，反应后得到第八反应液；利用分光光度法测定的所述第八反应液的吸光度值，得到高速钢中锰的含量。 4.根据权利要求1、 2或3所述的检测方法，其特征在于，所述第一酸性介质为浓硫酸与浓磷酸的混合溶液，所述浓硫酸的浓度为 70wt 85wt，所述浓磷酸的浓度为 85wt。 5. 根据权利要求。

6、1、 2 或 3 所述的检测方法，其特征在于，所述第二酸性介质为浓硫酸与浓磷酸的混合溶液，所述浓硫酸的浓度为70wt85wt，所述浓磷酸的浓度为85wt；所述第三酸性介质为浓硫酸与浓磷酸的混合溶液，所述浓硫酸的浓度为 70wt 85wt，所述浓磷酸的浓度为 85wt。 6. 根据权利要求 2 或 3 所述的检测方法，其特征在于，所述第四酸性介质为硫酸钛、硫酸铵、浓硫酸与浓磷酸的混合溶液，所述浓硫酸的浓度为 70wt 85wt，所述浓磷酸的浓度为 85wt。 7. 根据权利要求 3 所述的检测方法，其特征在于，所述第五酸性介质为浓硫酸、浓硝酸与浓磷酸的混合。

7、溶液，所述浓硫酸的浓度为 70wt 85wt，所述浓磷酸的浓度为 85wt，所述浓硝酸的浓度为 65wt 85wt。 8. 根据权利要求 1、 2 或 3 所述的检测方法，其特征在于，所述指示剂是由 N- 苯基邻位氨基苯甲酸溶于碳酸钠的水溶液得到。 9.根据权利要求1、 2或3所述的检测方法，其特征在于，测定所述第一络合物的吸光度权利要求书 CN 104007073 A 2 2/2 页 3 值是在波长为 400nm 450nm 处进行的。 10. 根据权利要求 2 或 3 所述的检测方法，其特征在于，测定所述第二络合物的吸光度值是在波长为 500nm 550nm。

8、处进行的。权利要求书 CN 104007073 A 3 1/10 页 4 一种高速钢中元素的检测方法技术领域 0001 本发明涉及高速钢合金技术领域，尤其涉及一种高速钢中元素的检测方法。背景技术 0002 高速钢是一种含碳、钨、钼、铬、钒等元素的高合金钢，热处理后具有高热硬性。当切削温度高达 600以上时，高速钢的硬度仍无明显下降，用其制造的刀具切削速度可达每分钟 60 米以上，高速钢由此而得名。高速钢的工艺性能好，强度和韧性配合好，主要用来制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具，也可制造高温轴承和冷挤压模具等。高速钢中关键元素的含量，对于高速钢。

9、的性能会产生很大的影响，因此为了提高高速钢的性能，研究者需要精确测定高速钢中各元素的含量。 0003 高速钢的检测方法，应用最多的是采用单独测定的方法进行某个元素的检测。目前其中一种检测高速钢的方法具体包括以下步骤： 0004 1) 钒的测定：将高速钢试样溶解于浓硫酸与浓磷酸，加热至完全溶解，滴加浓硝酸至无硝酸烟，继续加热溶解至冒硫酸烟，冷却后加入适量蒸馏水冲洗瓶壁。然后继续加热冒烟，冷却，加入适量蒸馏水冲洗瓶壁。滴加高锰酸钾溶液至微红色，加入尿素，滴加亚硝酸钠溶液至高锰酸红色褪去，加铬指示剂，采用硫酸亚铁铵溶液滴定至由桃红色转变为亮绿色为终点。

10、；根据消耗硫酸亚铁铵溶液毫升数，用含量相近的标准样品换算，得到钒的量。 0005 2) 铬的测定：将高速钢试样溶于王水后加入硫磷混合酸溶液，加热溶解至冒硫酸烟，冷却后加过硫酸铵溶液，硝酸银溶液与水，加热煮沸至生成大气泡，流水冷却至室温，加尿素，滴加亚硝酸钠溶液至高锰酸红色褪去，加铬指示剂，用硫酸亚铁铵溶液滴定至由桃红色转变为亮绿色为终点；根据消耗硫酸亚铁铵溶液毫升数，用含量相近的标准样品换算，得到铬的含量。 0006 3) 钼的测定：将高速钢试样加入王水中低温溶解后，加入硫磷混合酸溶液，加热溶解至冒硫酸烟，取下稍冷，加酒石酸溶液，加少。

11、量水溶解盐类，流水冷却至室温，移入容量瓶中，定容，摇匀。吸取试液两份，分别置于容量瓶中。加硫酸溶液，硫氰酸铵溶液，立即加入抗坏血酸溶液与硫脲溶液，以水稀至刻度摇匀，放置 20min。空白液：同显色液操作，只是不加硫氰酸铵溶液。于分光光度计上，在 470nm 波长处，以空白液为参比液，用比色皿测定吸光度。根据测得的吸光度，用含量相近的标准样品换算，得到钼的含量。 0007 4) 钨的测定：将高速钢试样加入溶解酸溶液，加入浓硝酸加热溶解后，加入浓硫酸，加热至冒烟，将碳化物完全破坏。待硝酸烟驱尽，取下冷却至室温，加硫盐混合酸溶液，加三氯化。

12、钛溶液，摇匀。于分光光度计上，在 650nm 波长处，以水为参比液，用比色皿测定吸光度。根据测得的吸光度，用含量相近的标准样品换算，得到钨的含量。 0008 显而易见，上述高速钢中各元素的检测过程繁琐、时间长，所用药品品种多，用量大，对环境污染大等。另一种检测高速钢的方法是直读光谱、 ICP 等仪器分析，但是该方法制样要求较高，仪器昂贵，检测成本较高，限制了此种方法的推广。因此，本申请提供了一种高速钢中元素的检测方法。说明书 CN 104007073 A 4 2/10 页 5 发明内容 0009 本发明解决的技术问题在于提供一种检测过程简单的高速。

13、钢中各元素的检测方法。 0010 有鉴于此，本申请提供了一种高速钢中元素的检测方法，包括以下步骤： 0011 在第一酸性介质中，将高速钢试样、王水与高锰酸钾溶液混合，反应后得到第一反应液； 0012 将所述第一反应液与第一亚硝酸钠溶液混合，反应后得到第二反应液，将所述第二反应液与第一尿素混合，反应后得到第三反应液； 0013 在所述第三反应液中滴加指示剂，采用硫酸亚铁铵溶液滴定，得到第四反应液；根据所述硫酸亚铁铵溶液的消耗量，得到高速钢中钒的含量； 0014 在第二酸性介质中，将所述第四反应液、过硫酸铵溶液与硝酸银溶液混合，反应后得到第五反应液。

14、，将所述第五反应液与第二亚硝酸钠溶液混合，反应后得到第六反应液，将所述第六反应液与第二尿素混合，反应后得到第七反应液；在所述第七反应液中滴加指示剂，采用硫酸亚铁铵溶液滴定；根据硫酸亚铁铵溶液的消耗量，得到高速钢中铬的含量； 0015 在第三酸性介质中，将氯化亚锡溶液、三氯化钛溶液、第一硫氰酸盐溶液与所述第四反应液混合，反应后得到第一络合物； 0016 利用分光光度法测定的所述第一络合物的吸光度值，得到高速钢中钨的含量。 0017 优选的，在得到高速钢中钨的含量之后还包括： 0018 在第四酸性介质中，将抗坏血酸溶液或氯化亚锡溶液中的一种、第二硫氰。

15、酸盐溶液与所述第四反应液混合，反应后得到第二络合物； 0019 利用分光光度法测定的所述第二络合物的吸光度值，得到高速钢中钼的含量。 0020 优选的，在得到高速钢中钼的含量之后还包括： 0021 在第五酸性介质中，将硝酸银、过硫酸铵与所述第四反应液混合，反应后得到第八反应液； 0022 利用分光光度法测定的所述第八反应液的吸光度值，得到高速钢中锰的含量。 0023 优选的，所述第一酸性介质为浓硫酸与浓磷酸的混合溶液，所述浓硫酸的浓度为 70wt 85wt，所述浓磷酸的浓度为 85wt。 0024 优选的，所述第二酸性介质为浓硫酸与浓磷酸的混合溶液，所述浓硫酸。

16、的浓度为 70wt 85wt，所述浓磷酸的浓度为 85wt ；所述第三酸性介质为浓硫酸与浓磷酸的混合溶液，所述浓硫酸的浓度为 70wt 85wt，所述浓磷酸的浓度为 85wt。 0025 优选的，所述第四酸性介质为硫酸钛、硫酸铵与浓硫酸及浓磷酸的混合溶液，所述浓硫酸的浓度为 70wt 85wt，所述浓磷酸的浓度为 85wt。 0026 优选的，所述第五酸性介质为浓硫酸、浓硝酸与浓磷酸的混合溶液，所述浓硫酸的浓度为 70wt 85wt，所述浓磷酸的浓度为 85wt，所述浓硝酸的浓度为 65wt 85wt。 0027 优选的，所述指示剂是由 N- 苯基邻位氨基苯甲。

17、酸溶于碳酸钠的水溶液得到。 0028 优选的，测定所述第一络合物的吸光度值是在波长为 400nm 450nm 处进行的。 0029 优选的，测定所述第二络合物的吸光度值是在波长为 500nm 550nm 处进行的。说明书 CN 104007073 A 5 3/10 页 6 0030 本申请提供了一种高速钢中钒、铬与钨元素的检测方法。在检测高速钢中上述元素的过程中，本申请首先以高速钢试样为原料，原料经王水溶解后，采用高锰酸钾将钒氧化为五价，将过量的高锰酸钾用亚硝酸钠还原，采用尿素将过剩的亚硝酸钠分解，加入指示剂并用硫酸亚铁铵溶液滴定，测定出钒含量；然后再以检测。

18、钒后的溶液为母液分别检测铬与钨的含量，从而得到了高速钢中钒、铬与钨的含量。由此可见，本申请在对高速钢中钒、铬与钨元素含量的检测过程中，首先检测了钒，然后以检测钒的母液检测了其他元素的含量，而未以原料高速钢试样为基进行其它元素的检测，从而简化了检测过程。另外，本申请也能够利用检测钒后的溶液为母液检测钼与锰的含量，得到高速钢中大部分元素的含量，并且检测过程互不影响。具体实施方式 0031 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。 003。

19、2 本发明实施例公开了一种高速钢中元素的检测方法，包括以下步骤： 0033 在第一酸性介质中，将高速钢试样、王水与高锰酸钾溶液混合，反应后得到第一反应液； 0034 将所述第一反应液与第一亚硝酸钠溶液混合，反应后得到第二反应液，将所述第二反应液与第一尿素混合，反应后得到第三反应液； 0035 在所述第三反应液中滴加指示剂，采用硫酸亚铁铵溶液滴定，得到第四反应液；根据所述硫酸亚铁铵溶液的消耗量，得到高速钢中钒的含量； 0036 在第二酸性介质中，将所述第四反应液、过硫酸铵溶液与硝酸银溶液混合，反应后得到第五反应液，将所述第五反应液与第二亚硝酸钠溶液。

20、混合，反应后得到第六反应液，将所述第六反应液与第二尿素混合，反应后得到第七反应液；在所述第七反应液中滴加指示剂，采用硫酸亚铁铵溶液滴定；根据硫酸亚铁铵溶液的消耗量，得到高速钢中铬的含量； 0037 在第三酸性介质中，将氯化亚锡溶液、三氯化钛溶液、第一硫氰酸盐溶液与所述第四反应液混合，反应后得到第一络合物； 0038 利用分光光度法测定的所述第一络合物的吸光度值，得到高速钢中钨的含量。 0039 高速钢是一种成分复杂的合金钢，含有钨、钼、铬、钒、钴等碳化物形成元素。本申请提供的检测方法主要是检测高速钢中的钒、铬、与钨三种关键元素，另外本申请。

21、提供的检测方法还可以检测钼与锰的含量。 0040 在检测高速钢中钒、铬与钨元素的过程中，本申请首先进行了钒的检测。本申请在检测钒的过程中，采用的试剂包括：王水、酸性介质、高锰酸钾溶液、尿素、亚硝酸钠溶液、指示剂以及硫酸亚铁铵溶液。所述酸性介质为钒溶解酸溶液，为钒的检测提供酸性环境，其优选由浓硫酸加入水中，冷却后再加入浓磷酸得到。上述浓硫酸的浓度优选为 70wt 85wt，所述浓磷酸的浓度优选为 85wt。所述高锰酸钾溶液能够将高速钢试样中的钒氧化为五价。所述高锰酸钾溶液的浓度优选为 10g/L 15g/L。所述亚硝酸钠溶液是将过量的高锰酸钾还原，而过量的亚。

22、硝酸钠再以尿素进行分解。所述亚硝酸钠溶液的浓度优选为 10g/L 12g/L。所述指示剂是由 N- 苯基邻位氨基苯甲酸溶于碳酸钠的水溶液中得到。所说明书 CN 104007073 A 6 4/10 页 7 述硫酸亚铁铵溶液是用来滴定的，以检测出钒的含量。所述硫酸亚铁铵溶液优选由硫酸亚铁铵溶于硫酸溶液中得到。所述硫酸亚铁铵溶液的浓度优选为 0.01mol/L 0.05mol/L。本申请检测高速钢中钒的含量的具体过程为： 0041 将高速钢溶于王水后加入第一酸性介质，加热后冷却，再次加热冷却，然后加入高锰酸钾溶液至微红色，反应后得到第一反应液； 0042 在所述第一反应液。

23、中滴加亚硝酸钠溶液至高锰酸钾红色褪去，反应后得到第二反应液，在所述第二反应液中加入尿素，反应后得到第三反应液； 0043 在所述第三反应液中加入指示剂，采用硫酸亚铁铵溶液滴定至溶液由桃红色转变为亮绿色，得到第四反应液； 0044 根据硫酸亚铁铵溶液的消耗量，得到钒的含量。 0045 本申请检测钒的过程是以高速钢试样为原料，原料被王水溶解后，采用高锰酸钾将钒氧化为五价，将过量的高锰酸钾用亚硝酸钠还原，采用尿素将过剩的亚硝酸钠分解，加入指示剂并用硫酸亚铁铵溶液滴定，测定出钒含量。在检测钒的过程中，高锰酸钾溶液的用量不可过多，滴至微红色即可。 0046 按。

24、照本发明，在将高速钢中的钒检测出后，则以检测出钒的溶液即第四反应液为母液，分别进行铬与钨的测定。在检测出高速钢中钒的含量之后，本申请还可检测钼与锰元素的含量，并且本申请对检测铬、钼、钨、锰的顺序没有特别的限制。 0047 本发明中在检测出钒的含量之后，优选进行了铬的检测。在检测高速钢中铬的含量的过程中，本申请所采用的试剂包括：第二酸性介质、过硫酸铵溶液、硝酸银溶液、尿素、亚硝酸钠溶液、指示剂与硫酸亚铁铵溶液。其中，所述第二酸性介质优选为浓硫酸与浓磷酸的混合溶液，其是由浓硫酸加入水中，冷却后再加入浓磷酸得到。上述浓硫酸的浓度优选为 70wt 。

25、85wt，所述浓磷酸的浓度优选为 85wt。在硝酸银催化剂的作用下，所述过硫酸铵溶液将高速钢中的铬氧化为六价，同时高速钢中的锰被氧化为红色高锰酸，高锰酸的存在势必会影响铬的检测结果，因此需要采用亚硝酸钠将锰离子还原，然后采用尿素将过剩的亚硝酸钠分解。所述硝酸银溶液的浓度优选为50g/L75g/L，所述过硫酸铵溶液的浓度优选为 120g/L 150g/L，所述亚硝酸钠溶液的浓度优选为 10g/L 12g/L。上述指示剂能够检测出六价铬，并通过硫酸亚铁铵滴定，得到铬的含量。所述指示剂是由 N- 苯基邻位氨基苯甲酸溶于碳酸钠的水溶液中得到。所述硫酸亚铁铵溶液的浓度优。

26、选为 0.01mol/L 0.05mol/L。本申请检测高速钢中铬的含量的具体过程为： 0048 将第四反应液、第二酸性介质、过硫酸铵溶液与硝酸银溶液混合，加热后冷却，反应后得到第五反应液； 0049 将所述第五反应液与亚硝酸钠溶液混合，反应后得到第六反应液，将所述第六反应液与尿素混合，反应后得到第七反应液； 0050 在所述第七反应液中滴加指示剂，并采用硫酸亚铁铵溶液滴定至溶液由桃红色转变为亮绿色； 0051 根据硫酸亚铁铵溶液的消耗量，得到铬的含量。 0052 本申请在检测铬的过程中，在第二酸性介质中，以硝酸银为催化剂，采用过硫酸铵将铬氧化为六价，。

27、锰同时被氧化为红色高锰酸，用亚硝酸钠还原锰，并采用尿素将过剩的亚硝酸钠分解，以 N- 苯基邻氨基苯甲酸作为指示剂采用硫酸亚铁铵溶液滴定，从而测得高速说明书 CN 104007073 A 7 5/10 页 8 钢中铬的含量。 0053 按照本发明，在检测出高速钢中铬的含量后则进行钨的检测。在检测钨的过程中，所采用的试剂包括：第三酸性介质、氯化亚锡溶液、硫氰酸盐溶液、三氯化钛溶液。所述氯化亚锡与三氯化钛将钨还原为五价，而硫氰酸盐则与五价钨形成绿色络合物。所述绿色络合物经分光光度计在 400nm 450nm 处，以空白液为参比液，测定吸光度。所述氯化亚锡溶。

28、液是由氯化亚锡溶于盐酸并稀释得到；所述氯化亚锡的浓度优选为 5g/L 8g/L。所述第三酸性介质优选为浓硫酸与浓磷酸的混合溶液，其是由浓硫酸加入水中，冷却后再加入浓磷酸得到。上述浓硫酸的浓度优选为 70wt 85wt，所述浓磷酸的浓度优选为 85wt。所述硫氰酸盐溶液优选为硫氰酸钠溶液，其浓度优选为250g/L280g/L。所述三氯化钛溶液是由 15wt的三氯化钛溶液经盐酸稀释后得到，用前需用锡粒还原。本申请检测高速钢中钨含量的具体过程为： 0054 将第三酸性介质、第四反应液、氯化亚锡溶液、硫氰酸盐溶液与三氯化钛溶液混合，反应后得到络合物； 0055。

29、将所述络合物在分光光度计上，在 430nm 波长处测定络合物的吸光度，根据测定的吸光度值，得到高速钢中钨的含量。 0056 本申请在检测钨含量的过程中，在酸性介质中，氯化亚锡及三氯化钛将钨还原为五价，与硫氰酸盐形成黄绿色可溶性络合物，然后以光度法测定钨含量。在检测钨的过程中，氯化亚锡必须未被氧化，呈无色透明结晶状，如变为乳白色或淡黄色不透明时，则不能使用。 0057 按照本发明，在检测钨的含量之后可进行钼的检测。在检测钼的过程中，采用的试剂包括：抗坏血酸溶液与氯化亚锡溶液中的一种、第四酸性介质与硫氰酸盐溶液。其中，所述第四酸性介质优选为硫酸-硫。

30、酸钛溶液、浓硫酸与浓磷酸的混合溶液，所述硫酸-硫酸钛溶液是由硫酸钛、硫酸铵与水混合后，再加入浓硫酸制备得到。所述抗坏血酸溶液或氯化亚锡溶液能够将高速钢中的钼还原为五价，然后五价的钼与硫氰酸盐反应形成橙色的络合物。本申请则通过分光光度法优选在500nm550nm波长处以水为参比液，测定络合物的吸光度值，得到钼的含量。所述抗坏血酸溶液或氯化亚锡溶液的浓度优选为 100g/L 120g/ L。所述硫氰酸盐溶液优选为硫氰酸钠溶液，其浓度优选为 100g/L 120g/L。本申请检测高速钢中钼的含量的过程具体为： 0058 将抗坏血酸溶液或氯化亚锡溶液中的一种、第四反应液。

31、、第四酸性介质与硫氰酸盐溶液混合，加热后冷却，反应后得到络合物； 0059 在分光光度计上，在 530nm 波长处以水为参比液，测定吸光度；根据吸光度得到钼的含量。 0060 在上述检测钼的过程中，所得到的络合物硫氰酸钼的色泽强度、稳定性、酸度与硫氰酸钠和抗坏血酸浓度有关，硫氰酸钼在 2mol/L 的硫酸溶液中是稳定的；测定钼时，加入试样溶液和各种试剂时，不应沾在瓶壁上，否则倾出溶液比色时，硫氰酸钠与未被还原的三价铁相遇，造成结果偏高。 0061 本申请在检测钼的过程中，在酸性介质中，采用抗坏血酸或氯化亚锡将钼还原为五价，五价钼与硫氰酸盐。

32、形成橙色络合物，并以分光光度法测定钼含量。 0062 按照本发明，最后检测高速钢中锰的含量。在检测锰的过程中，所采用的试剂包说明书 CN 104007073 A 8 6/10 页 9 括：酸性介质、硝酸银与过硫酸铵溶液。本申请在检测锰的过程中，配制酸性介质时，可将硝酸银、浓硫酸、浓磷酸与浓硝酸混合，得到硫磷硝混合酸溶液。所述过硫酸铵溶液的浓度优选为 150g/L 170g/L。本申请检测高速钢中锰含量的过程具体为： 0063 将第四反应液、硫磷硝混合酸溶液、过硫酸铵溶液加热冷却，反应后得到第八反应液； 0064 在分光光度计上，在 530nm 波。

33、长处测定所述第八反应液的吸光度，根据测定的吸光度值，得到高速钢中锰的含量。 0065 本申请检测锰是在酸性介质中，以硝酸银为催化剂，采用过硫酸铵将二价锰氧化为紫红色七价锰，并以光度法测定锰含量。 0066 本申请提供了一种高速钢中钒、铬与钨元素的检测方法，同时也提供了钼与锰的检测过程。在检测高速钢中上述元素的过程中，本申请首先以高速钢试样为原料，原料经王水溶解后，采用高锰酸钾将钒氧化为五价，将过量的高锰酸钾用亚硝酸钠还原，采用尿素将过剩的亚硝酸钠分解，加入指示剂并用硫酸亚铁铵溶液滴定，测定出钒含量；然后再以检测钒后的溶液为母液分别检测铬、钼、钨。

34、与锰的含量，从而得到了高速钢中钒、铬、钼、钨、锰的含量。由此可见，本申请在对高速钢中钒铬钼钨锰元素含量的检测过程中，首先检测了钒，然后以检测钒的母液检测了其他元素的含量，而未以原料高速钢试样为基进行其它元素的检测，从而简化了检测过程。实验结果表明，本发明提供的检测方法与仪器检测得到的高速钢中元素的含量相近，表明本申请检测方法准确率较高。 0067 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的检测高速钢中各元素的方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。 0068 实施例 1 0069 钒的测定 0070 1、试剂： 0071 (1)。

35、王水； 0072 (2) 配制钒溶解酸溶液：取浓硫酸 240ml 缓慢倾入 600ml 水中，冷却后，加浓磷酸 240ml ； 0073 (3) 配制浓度为 10g/L 的高锰酸钾溶液； 0074 (4) 尿素； 0075 (5) 配制 10g/L 的亚硝酸钠溶液； 0076 (6)铬指示剂：称取0.2g N-苯基邻位氨基苯甲酸，在含有碳酸钠0.2g的100ml水中，微热溶解； 0077 (7) 配制 0.01mol/L 的硫酸亚铁铵溶液：称取硫酸亚铁铵 4g，溶于浓度为 5wt的硫酸溶液 1000ml 中； 0078 2、操作步骤： 0079 标准。

36、样品 W9Mo3Cr4V 高速钢中各元素的含量如表 1 所示。称取 0.2000g 标准样品 W9Mo3Cr4V 高速钢，按照本发明的检测方法检测标准样品； 0080 称取 0.2000g 待检测高速钢试样，通过本发明的检测方法与标准样品中各元素的含量得到待检测高速钢试样中各元素的含量，如表 2 所示； 0081 本发明的检测方法如下所述：说明书 CN 104007073 A 9 7/10 页 10 0082 将样品置于200ml锥形瓶中，加入王水10ml溶解完全后，加入钒溶解酸溶液30ml，继续加热溶解至冒硫酸烟约 2min，冷却，加入适量蒸馏水冲洗瓶壁。然后继。

37、续加热冒烟，冷却，加入适量蒸馏水冲洗瓶壁。滴加高锰酸钾溶液至微红色，加尿素 0.5g，滴加亚硝酸钠溶液至高锰酸红色褪去，并多加1滴， 2min后，加铬指示剂2滴，用硫酸亚铁铵溶液滴定至由桃红色转变为亮绿色为终点。 0083 将试液移入 100ml 容量瓶中，稀释至刻度，作为母液。 0084 3、计算：根据消耗的硫酸亚铁铵溶液毫升数，用含量相近的标准样品换算结果。待检测高速钢试样中钒的含量由下述计算式得到： 0085 V(wt ) (V1V2)V3100 ； 0086 式中： V1- 标准样品中钒的百分含量 (wt ) ； 0087 V2- 标准样品消耗硫。

38、酸亚铁铵溶液的毫升数 (ml) ； 0088 V3- 检测样品消耗硫酸亚铁铵溶液的毫升数 (ml)。 0089 铬的测定 0090 1、试剂： 0091 (1) 配制硫磷混合酸溶液：取浓硫酸 160ml，缓慢倾入 760ml 水中，加浓磷酸 80ml ； 0092 (2) 配制浓度为 150g/L 的过硫酸铵溶液； 0093 (3) 配制浓度为 50g/L 硝酸银溶液； 0094 (4) 尿素； 0095 (5) 配制浓度为 10g/L 亚硝酸钠溶液； 0096 (6) 配制浓度为 50wt的硫酸溶液； 0097 (7)铬指示剂：称取0.2g N-苯基邻位氨基苯甲酸，。

39、在含有碳酸钠0.2g的100ml水中，微热溶解； 0098 (8) 配制 0.01mol/L 的硫酸亚铁铵溶液：称取硫酸亚铁铵 4g，溶于浓度为 5wt的硫酸溶液 1000ml 中。 0099 2、操作步骤： 0100 吸取母液 10.00ml，于 250ml 锥形瓶中，加硫磷混合酸溶液 10ml，过硫酸铵溶液 10ml，硝酸银溶液 5ml，加水 15ml，加热煮沸至生成大气泡，流水冷却至室温，加尿素 0.5g，滴加亚硝酸钠溶液至高锰酸红色褪去，并多加 1 滴， 2min 后，加铬指示剂 2 滴，用硫酸亚铁铵溶液滴定至由桃红色转变为亮绿色为终点。如。

40、果终点不明显，加入铬指示剂后再加入 3ml50wt的硫酸溶液。 0101 3、计算：根据消耗硫酸亚铁铵溶液毫升数，用含量相近的标准样品换算结果。钒消耗硫酸亚铁铵溶液，须校正，即 1的钒相当于 0.34的铬。自结果中减去。待检测高速钢试样中铬的含量由下述计算式得到： 0102 Cr(wt ) (Cr1+V10.34)Cr2Cr3-(V20.34)100 ； 0103 式中： Cr1- 标准样品中铬的百分含量 (wt ) ； 0104 Cr2- 标准样品消耗硫酸亚铁铵溶液的毫升数 (ml) ； 0105 Cr3- 检测样品消耗硫酸亚铁铵溶液的毫升数 (ml) ； 0106 。

41、V1- 标准样品中钒的百分含量 (wt ) ； 0107 V2- 检测样品中钒的百分含量 (wt ) ；说明书 CN 104007073 A 10 8/10 页 11 0108 0.34- 校正系数，即 1的钒相当于 0.34的铬。 0109 钼的测定 0110 1、试剂： 0111 (1) 配制硫酸 - 硫酸钛溶液：称取硫酸钛 8g，硫酸铵 16g，，倾入约 400ml 水中，加浓硫酸 170ml，以水稀至 1000ml ； 0112 (2) 配制 100g/L 硫氰酸钠溶液； 0113 (3) 配制 100g/L 抗坏血酸溶液； 0114 2、操作步骤：。

42、 0115 吸取母液 10.00ml，于 250ml 锥形瓶中，加硫酸 - 硫酸钛溶液 10ml，硫氰酸钠溶液 10ml，抗坏血酸溶液 10ml，立即在沸水浴中加热 20 秒，流水冷却至室温； 0116 在分光光度计上，在 530nm 波长处，以水为参比液，用 2cm 比色皿，测定吸光度。测定钼时，加入试样溶液和各种试剂时，不应沾在瓶壁上，否则倾出溶液比色时，硫氰酸钠与未被还原的三价铁相遇，造成结果偏高； 0117 3、计算：根据测得的吸光度，用含量相近的标准样品换算结果。待检测高速钢试样中钼的含量由下述计算式得到： 0118 Mo(wt )。

43、 (Mo1Mo2)Mo3100 ； 0119 式中： Mo1- 标准样品中钼的百分含量 (wt ) ； 0120 Mo2- 标准样品的吸光度 (A) ； 0121 Mo3- 检测样品的吸光度 (A)。 0122 钨的测定： 0123 1、试剂： 0124 (1) 配制 5g/L 的氯化亚锡溶液：称取氯化亚锡 0.5g，溶于 50ml 盐酸中，以水稀至 100ml ；氯化亚锡必须未被氧化，呈无色透明结晶状，如变为乳白色或淡黄色不透明时，则不能使用； 0125 (2) 配制 250g/L 硫氰酸钠溶液； 0126 (3) 三氯化钛溶液： 15的三氯化钛溶液 5ml，。

44、用 25wt的盐酸溶液稀至 50ml，用前加锡粒还原，当天使用； 0127 2、操作步骤： 0128 吸取母液 5.00ml 置于 50ml 量瓶中，加氯化亚锡溶液 35ml，硫氰酸钠溶液 3ml，三氯化钛溶液 1ml，用氯化亚锡溶液稀至刻度，摇匀，放置 2 分钟； 0129 空白液：吸取母液 5.00ml 置于 50ml 量瓶中，加氯化亚锡溶液稀至刻度，摇匀； 0130 在分光光度计上，在 430nm 波长处，以空白液为参比液，用 3cm 比色皿，测定吸光度。试样含钒时生成与钨相似的色泽，须校正， 1的钒相当于 0.19的钨，自结果中减去。

45、；显色温度不可超过 40 ； 0131 3、计算：根据测得的吸光度，用含量相近的标准样品换算结果。待检测高速钢试样中钨的含量由下述计算式得到： 0132 W(wt ) (W1+V10.19)W2W3-(V20.19)100 ； 0133 式中： W1- 标准样品中钨的百分含量 (wt ) ； 0134 W2- 标准样品的吸光度 (A) ；说明书 CN 104007073 A 11 9/10 页 12 0135 W3- 检测样品的吸光度 (A) ； 0136 V1- 标准样品中钒的百分含量 (wt ) ； 0137 V2- 检测样品中钒的百分含量 (wt ) ； 013。

46、8 0.19- 校正系数，即 1的钒相当于 0.19的钨。 0139 锰的测定 0140 1、试剂： 0141 (1)配制硫磷硝混合酸溶液：称取硝酸银2g溶于水中，缓慢加入浓硫酸25ml，冷却后，加入浓磷酸 30ml，浓硝酸 30ml，以水稀至 1000ml，摇匀； 0142 (2) 配制 150g/L 的过硫酸铵溶液，当日配置。 0143 2、操作步骤： 0144 吸取母液20.00ml于100ml锥形瓶中，加入硫磷硝混合酸溶液20ml，过硫酸铵溶液 5ml，加热煮沸，冷却，于 50ml 量瓶中，以水稀至刻度，摇匀。煮沸时间不宜过长，过硫酸铵分。

47、解完毕，出现大泡即可，以免高锰酸分解，结果偏低。 0145 在分光光度计上，在 530nm 波长处，以水为参比液，用 2cm 比色皿，测定吸光度。 0146 3、计算：根据测得的吸光度，用含量相近的标准样品换算结果。待检测高速钢试样中锰的含量由下述计算式得到： 0147 Mn(wt ) (Mn1Mn2)Mn3100 ； 0148 式中： Mn1- 标准样品中锰的百分含量 (wt ) ； 0149 Mn2- 标准样品的吸光度 (A) ； 0150 Mn3- 检测样品的吸光度 (A)。 0151 表 1 本实施例高速钢标准样品中各元素含量的数据表 (wt ) 015。

48、2 标准样品VCrMoWMn W9Mo3Cr4V1.49 3.91 2.92 8.84 0.349 0153 表2 实施例1提供的检测方法与仪器检测方法检测的待检测高速钢样品的数据对比表 (wt ) 0154 0155 说明书 CN 104007073 A 12 10/10 页 13 0156 实施例 2 0157 本实施例检测高速钢中钒、铬、钼、钨与锰元素含量的过程与实施例 1 相同，区别在于，本实施例采用的高速钢标准样品为 W6Mo5Cr4V2。 0158 表 3 本实施例中高速钢标准样品各元素含量的数据表 (wt ) 0159 标准样品VCrMoWMn W6Mo5Cr4V21.76 4.12 4.736.15 0.301 0160 表4 实施例2提供的检测方法与仪器检测方法检测的待检测高速钢样品的数据对比表 (wt ) 0161 0162 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核。

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