鋼鐵材料化學分析中數據誤差的因素

馬曉云 李健 賈海偉 宋鴻印 邱雷鳴 新疆八一鋼鐵股份有限公司制造管理部

鋼鐵材料化學分析可以獲得相關數據，正確掌握和了解鋼鐵生產實況。然而鋼鐵材料分析結果的影響因素比較多，會產生數據誤差，降低結果準確性?；瘜W分析屬于高嚴謹過程，每道工序準確性都會對最終分析結果的準確性造成影響。

一、我國鋼鐵材料發展現狀

隨著國家經濟建設的快速發展，對基礎工業的要求也越來越高。而國家各項重要的基礎設施、工業建設必不可少的材料之一就是鋼鐵材料。鋼鐵材料產業也成為整個國民經濟體中為GDP貢獻做出巨大成績的產業之一。鋼鐵材料與我們的日常生活有著緊密的聯系，是我們為了維持正常生活離不開的物質之一，可以說是人類生活的剛需。并且鋼鐵材料的生產是能夠帶來經濟效益的產業之一，因為鋼鐵材料的制造是一個完整的生產鏈，它不僅僅需要資源而且還需要科學技術的支持，最后根據供需在市場上完成交易。這么一個非常完整而龐大的產業鏈，為我國經濟發展作出了無法忽視的貢獻。目前我國是一個極具潛力的發展中國家，國家的發展離不開鋼鐵材料產業的支持，所以從需求來講，鋼鐵材料對我們的影響也是不可小覷的。需求就是市場，在經濟生活中占據如此重要地位的鋼鐵材料行業，自然會吸引大量的人來關注。目前不僅僅是學術界，經濟界，甚至是政府都在關心著鋼鐵材料產業的發展。所以提高鋼鐵材料的質量是萬眾期待、勢在必行的。

二、鋼鐵材料化學分析中數據誤差的因素分析

（一）試樣制備過程誤差因素

針對鋼鐵材料化學分析而言，試樣制備屬于首要步驟，盡管取樣方法具備規范標準，然而在實際操作中會存在某些問題，從而影響數據源分析誤差。在確定取樣位置時，和取樣準確性及代表性的關系密切。在評定焊接工藝時，必須合理分析焊評試件。在獲取樣屑時，應當避免接觸基材，也應當減少樣屑和過渡層接觸，以免增加分析結果的誤差，對結論造成影響。試件堆焊時，必須確保試件厚度滿足標準規定。當選用合金材料時，必須分析測定碳含量，以免影響分析結果。按照樣品不同特點選擇相應的取樣方式，焊接材料進廠之后，應當再次檢測化學成分。針對熔敷金屬分析無深入要求，但是要確保堆焊針對性。比如H10Mn2埋弧焊絲，直徑最小僅為2mm，所以在取樣時必須配合車間獲取裸焊絲，之后才能夠取樣。在堆焊操作后取樣，會導致分析結果不準確，錳含量比較高，無法滿足標準要求，硅含量高于標準含量0.07%，加大數據誤差。從總體上看，試樣制備過程的誤差因素主要包括焊接條件控制不當，焊劑成分極易進入到試樣中，從而加大誤差，嚴重影響分析結果的準確性。

（二）試樣分解過程的誤差因素分析

在鋼鐵材料化學分析中，溶解樣品的最終目的是產生對鋼鐵材料化學所有成分的正常分析模式。首先，相關實驗人員在選擇、稱量鋼鐵材料樣品時，必須保證實驗室環境干燥、清潔，對外送粒狀或屑狀樣品必須使用有機溶劑進行清洗、風干，并對鋼鐵材料進行仔細稱量，以避免環境中的雜質因素干擾樣品。同時，對盛裝樣品、溶解樣品的玻璃容器，要嚴格按實驗室《玻璃儀器管理規定》要求清洗，如果出現玻璃儀器上的污漬與被測物質混合的現象，就會導致鋼鐵材料化學實驗誤差較大，最終影響鋼鐵材料化學成分實際分析結果。還有，需要我們注意的是：在溶解過程中，比如樣品的溶解情況、溫度、pH值和時間等，都必須按試驗標準要求嚴格控制，否則的話，都會對樣品化學分析帶來較大的影響。

（三）器具和試劑誤差因素分析

器具和試劑在鋼鐵材料化學分析中具有重要作用，在分析之前必須校準儀器設備，減少儀器誤差所致結果影響。確保器具和試劑的合理性，以免影響最終分析結果。比如光度法，在應用期間需要采用光學玻璃比色皿，由于精度要求高，因此可以確保數據分析結果的準確性。在分析和檢測鋼材料鈮含量時，鋼材料使用一段時間后，由于受到溶液中含氟化物影響，可能會腐蝕容器性能與質量，進一步影響容器精確度。在化學分析中，如果選擇的純抗壞血酸試劑質量不佳，在測定生鐵磷含量時，需要應用鉍鹽-催化抗壞血酸還原法。在測定時，顯色液變化明顯。然而實踐分析可知，生鐵磷含量存在顯著差異，因此在測定時，顯色液顏色變化小，吸光度差異不大。需要注意的是，使用鉍鹽-催化抗壞血酸還原法對其他金屬元素進行檢查時，無類似情況。應用無水乙醇開展磷含量化學分析時，會出現異常顯色情況，尤其是夏季高溫季節，這種情況比較常見。若無法更換光學玻璃比色皿，將會導致空白對比試驗結果準確性交底。采用光度法進行化學分析時，應當按照不同分析元素，配置相應的比色皿。此外，當鈮用標樣存儲時間比較長時，將會增加溶液混濁度，還會腐蝕容量瓶，嚴重影響分析結果。所以在分析時，應當同步分析試樣和鈮用標樣，以免由于器具和試劑誤差所致不良影響。

（四）操作方法誤差因素分析

即使一切準備妥當，實驗過程的操作也尤為重要。當一切實驗所需要的準備工作做好，那么需要精益求精的一項，就是在實驗過程中我們的操作經驗了。如果操作不夠認真導致在實驗過程中不小心混入了雜質，那么實驗結果肯定會受到影響。甚至還有在整個操作流程中由于不夠認真把操作流程的先后順序顛倒，這樣的化學分析又怎么能夠得出準確的數據呢?；瘜W分析本就是一個充滿無限可能的，實驗操作中的一點點小的影響因素就有可能會導致翻天覆地的結果變化。所以即使在萬事俱佳情況下，仍不允許我們的操作出現任何一點問題，這樣才能夠保障得出的數據是科學、準確，有參考依據的。要想避免鋼鐵材料化學分析結果數據的錯誤，操作手法是整個分析流程中必須注意的。所以，試驗操作人員必須嚴格按照試驗標準、實驗室相關的操作規程要求進行試驗，同時還有在不違背試驗標準、實驗室相關的操作規程的前提下，結合自身積累的經驗，把試驗過程中各類誤差降低到最小。

三、結束語

鋼鐵材料化學分析屬于嚴謹分析過程，當分析過程存在誤差，將會造成嚴重后果。因此在鋼鐵材料化學分析中，首先應當確保數據準確性。因此實踐操作人員必須積累操作經驗，深入分析數據，分析不準確原因，以此減少數據誤差，確保化學分析結果的準確性。