钢铁材料化学分析中数据误差的因素

马晓云 李健 贾海伟 宋鸿印 邱雷鸣 新疆八一钢铁股份有限公司制造管理部

钢铁材料化学分析可以获得相关数据，正确掌握和了解钢铁生产实况。然而钢铁材料分析结果的影响因素比较多，会产生数据误差，降低结果准确性。化学分析属于高严谨过程，每道工序准确性都会对最终分析结果的准确性造成影响。

一、我国钢铁材料发展现状

随着国家经济建设的快速发展，对基础工业的要求也越来越高。而国家各项重要的基础设施、工业建设必不可少的材料之一就是钢铁材料。钢铁材料产业也成为整个国民经济体中为GDP贡献做出巨大成绩的产业之一。钢铁材料与我们的日常生活有着紧密的联系，是我们为了维持正常生活离不开的物质之一，可以说是人类生活的刚需。并且钢铁材料的生产是能够带来经济效益的产业之一，因为钢铁材料的制造是一个完整的生产链，它不仅仅需要资源而且还需要科学技术的支持，最后根据供需在市场上完成交易。这么一个非常完整而庞大的产业链，为我国经济发展作出了无法忽视的贡献。目前我国是一个极具潜力的发展中国家，国家的发展离不开钢铁材料产业的支持，所以从需求来讲，钢铁材料对我们的影响也是不可小觑的。需求就是市场，在经济生活中占据如此重要地位的钢铁材料行业，自然会吸引大量的人来关注。目前不仅仅是学术界，经济界，甚至是政府都在关心着钢铁材料产业的发展。所以提高钢铁材料的质量是万众期待、势在必行的。

二、钢铁材料化学分析中数据误差的因素分析

（一）试样制备过程误差因素

针对钢铁材料化学分析而言，试样制备属于首要步骤，尽管取样方法具备规范标准，然而在实际操作中会存在某些问题，从而影响数据源分析误差。在确定取样位置时，和取样准确性及代表性的关系密切。在评定焊接工艺时，必须合理分析焊评试件。在获取样屑时，应当避免接触基材，也应当减少样屑和过渡层接触，以免增加分析结果的误差，对结论造成影响。试件堆焊时，必须确保试件厚度满足标准规定。当选用合金材料时，必须分析测定碳含量，以免影响分析结果。按照样品不同特点选择相应的取样方式，焊接材料进厂之后，应当再次检测化学成分。针对熔敷金属分析无深入要求，但是要确保堆焊针对性。比如H10Mn2埋弧焊丝，直径最小仅为2mm，所以在取样时必须配合车间获取裸焊丝，之后才能够取样。在堆焊操作后取样，会导致分析结果不准确，锰含量比较高，无法满足标准要求，硅含量高于标准含量0.07%，加大数据误差。从总体上看，试样制备过程的误差因素主要包括焊接条件控制不当，焊剂成分极易进入到试样中，从而加大误差，严重影响分析结果的准确性。

（二）试样分解过程的误差因素分析

在钢铁材料化学分析中，溶解样品的最终目的是产生对钢铁材料化学所有成分的正常分析模式。首先，相关实验人员在选择、称量钢铁材料样品时，必须保证实验室环境干燥、清洁，对外送粒状或屑状样品必须使用有机溶剂进行清洗、风干，并对钢铁材料进行仔细称量，以避免环境中的杂质因素干扰样品。同时，对盛装样品、溶解样品的玻璃容器，要严格按实验室《玻璃仪器管理规定》要求清洗，如果出现玻璃仪器上的污渍与被测物质混合的现象，就会导致钢铁材料化学实验误差较大，最终影响钢铁材料化学成分实际分析结果。还有，需要我们注意的是：在溶解过程中，比如样品的溶解情况、温度、pH值和时间等，都必须按试验标准要求严格控制，否则的话，都会对样品化学分析带来较大的影响。

（三）器具和试剂误差因素分析

器具和试剂在钢铁材料化学分析中具有重要作用，在分析之前必须校准仪器设备，减少仪器误差所致结果影响。确保器具和试剂的合理性，以免影响最终分析结果。比如光度法，在应用期间需要采用光学玻璃比色皿，由于精度要求高，因此可以确保数据分析结果的准确性。在分析和检测钢材料铌含量时，钢材料使用一段时间后，由于受到溶液中含氟化物影响，可能会腐蚀容器性能与质量，进一步影响容器精确度。在化学分析中，如果选择的纯抗坏血酸试剂质量不佳，在测定生铁磷含量时，需要应用铋盐-催化抗坏血酸还原法。在测定时，显色液变化明显。然而实践分析可知，生铁磷含量存在显著差异，因此在测定时，显色液颜色变化小，吸光度差异不大。需要注意的是，使用铋盐-催化抗坏血酸还原法对其他金属元素进行检查时，无类似情况。应用无水乙醇开展磷含量化学分析时，会出现异常显色情况，尤其是夏季高温季节，这种情况比较常见。若无法更换光学玻璃比色皿，将会导致空白对比试验结果准确性交底。采用光度法进行化学分析时，应当按照不同分析元素，配置相应的比色皿。此外，当铌用标样存储时间比较长时，将会增加溶液混浊度，还会腐蚀容量瓶，严重影响分析结果。所以在分析时，应当同步分析试样和铌用标样，以免由于器具和试剂误差所致不良影响。

（四）操作方法误差因素分析

即使一切准备妥当，实验过程的操作也尤为重要。当一切实验所需要的准备工作做好，那么需要精益求精的一项，就是在实验过程中我们的操作经验了。如果操作不够认真导致在实验过程中不小心混入了杂质，那么实验结果肯定会受到影响。甚至还有在整个操作流程中由于不够认真把操作流程的先后顺序颠倒，这样的化学分析又怎么能够得出准确的数据呢。化学分析本就是一个充满无限可能的，实验操作中的一点点小的影响因素就有可能会导致翻天覆地的结果变化。所以即使在万事俱佳情况下，仍不允许我们的操作出现任何一点问题，这样才能够保障得出的数据是科学、准确，有参考依据的。要想避免钢铁材料化学分析结果数据的错误，操作手法是整个分析流程中必须注意的。所以，试验操作人员必须严格按照试验标准、实验室相关的操作规程要求进行试验，同时还有在不违背试验标准、实验室相关的操作规程的前提下，结合自身积累的经验，把试验过程中各类误差降低到最小。

三、结束语

钢铁材料化学分析属于严谨分析过程，当分析过程存在误差，将会造成严重后果。因此在钢铁材料化学分析中，首先应当确保数据准确性。因此实践操作人员必须积累操作经验，深入分析数据，分析不准确原因，以此减少数据误差，确保化学分析结果的准确性。