ICS 77.100 H 11
YB
中华人民共和国黑色冶金行业标准
YB/T4779—2019
钒氮合金氮含量的测定
脉冲加热惰气熔融-飞行时间质谱法
（常规法）
Vanadium-nitrogen-Determination of nitrogen contents- TOF-mass spectroscopy method after fusion in a current of inert gas
(Routinemethod)
2020-07-01实施
2019-12-24发布
中华人民共和国工业和信息化部 发布 YB/T 4779—2019
前言
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国生铁及铁合金标准化技术委员会(SAC/TC318)归口。 本标准起草单位：国家钒钛制品质量监督检验中心、中钢天源股份有限公司、广州禾信仪器股份有限
公司、钢研纳克检测技术股份有限公司、攀钢集团攀枝花钢钒有限公司、中国科学院金属研究所、冶金工业信息标准研究院。
本标准主要起草人：但娟、沈学静、仲利、杨倩倩、曾晖、骆艳华、高伟、卢春生、刘哲、谭国斌、章伟、 刘林、刘静、李素娟。 YB/T4779—2019
钒氮合金氮含量的测定
脉冲加热情气熔融-飞行时间质谱法
（常规法）
1范围
本标准规定了脉冲加热惰气熔融-飞行时间质谱法测定氮含量。 本标准适用于钒氮合金中氮含量的测定。测定范围（质量分数）：5.00%～20.00%。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件，凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T6379.1测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第1部分：总则与定义 GB/T6379.2测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第2部分：确定标准测量方法重复性
与再现性的基本方法
GB/T8170数字修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T20567钒氮合金
3原理
将用助熔剂包裹的试料置于经脱气处理的石墨套中，在氨气流中高温熔融，试料中的氮被还原为氮气提取在氨气流中，经支流扩散式接口，导人飞行时间质谱检测仪进行测定，用有证标准样品/标准物质建立校准曲线，由质谱检测器强度变化值测得氮的含量。 4试剂与材料
分析中除另有说明，仅使用认可的分析纯及以上试剂， 4.1氨气，纯度不低于99.999%。 4.2动力气，工业氮气、工业氩气或压缩空气，其杂质（油和水)的质量分数小于0.5%。 4.3镍箔，约10mm×10mm×0.17mm，质量约0.15g。
用合适的溶剂（四氯化碳或乙醚或丙酮)清洗，必要时应用超声波清洗器清洗，用冷风吹干。 4.4镍篮，$7mmX12mm。 4.5高氯酸镁，无水。粒度为1.2mm~2mm。 4.6碱石棉，粒状。 4.7玻璃棉。 4.8石墨套，高纯或光谱纯；外13mm×28mm，内$10mm×17mm，也可采用适合仪器的其他规格套埚。 5仪器与设备 5.1脉冲加热情气熔融-飞行时间质谱分析系统
包括脉冲加热炉、飞行时间质谱仪、毛细管进样系统及辅助净化系统。系统示意图见图1。
1 YB/T 4779—2019
提取炉控制
质谱检测
打印报表远程传输终端显示
钢瓶气体
诚压阀 净化装置
实时监控/报警
标准气体
信号采集
数据处理
6
5
电路系统
脉冲加热炉
气路系统
加速区 质量分析器
离子源
联用接口
.
检测器
冷却系统
4
净化、转化系统
a
说明：
载气气源；提取装置；
1
2 3- 联用接口； 4- 质谱仪；
5 计算机及软件； 6~ 结果输出。
图1脉冲加热情气熔融-飞行时间质谱分析系统示意图
5.1.1 载气净化装置，内装高氯酸镁（见4.5）和碱石棉（见4.6）。 5.1.2粉尘过滤装置，内装玻璃棉（见4.7）。 5.2脉冲加热炉
应满足试料熔融温度的要求。 5.3控制系统
控制系统包括装卸埚和炉台升降、分析条件选择设置、分析过程的监控和报警中断、分析数据的采集、计算、校准及处理等。 5.4测量系统
主要由微处理机控制的电子天平（精确至0.00001g）、飞行时间质谱仪及电子测量元件组成 6取制样
按照GB/T20567的规定进行试样的采取和制备，试样应全部通过0.125mm筛孔。 7分析步骤 7.1测定次数
对同一试样，至少独立测定2次。 7.2试料
称取试样0.01g，精确至0.00001g。
2 YB/T4779—2019
7.3分析准备 7.3.1按仪器使用说明书并参照附录A检查、调试仪器，使仪器处于正常稳定状态。 7.3.2参照附录A设置仪器参数。 7.3.3按7.6进行两次试测，以确定仪器是否正常。 7.4空自试验 7.4.1随同试料用助熔剂[镍箔（见4.3）十镍篮（见4.4)］进行3次空白试验。计算平均值，参考仪器说明书，将平均值作为空白输人到仪器中，则仪器在测定试料时会自动进行空白值的电子补偿。 7.4.2氮空白值应低于0.02%（质量分数）。 7.5校准曲线建立 7.5.1用3个5个基体与试料尽可能相同的有证标准样品/标准物质作为校准样品（校准样品氮含量范围应覆盖待测样品含氮量），按照仪器说明书的要求执行校准程序。 7.5.2每个校准样品分析3次，取氮元素分析谱线质谱信号的平均值，绘制氮的校准曲线。 7.5.3用中间含量且未参与校准的有证标准样品/标准物质的分析结果验证校准的可靠性。分析结果处于该标准样品/标准物质标准值不确定度范围内，则执行后续程序。否则重复上述操作过程。 7.6测定 7.6.1将试料（见7.2)用镍箔（见4.3)包裹后放镍篮（见4.4），然后将镍篮投人进样孔，钳取石墨套（见4.8)置于脉冲加热高温炉（见5.2)的埚座上。 7.6.2按仪器使用说明书操作，仪器按预先设定的程序自动完成测量，测量结束后自动显示测定结果。 7.6.3在连续测量几个样品后，可测量一个标准样品/标准物质，用于监控仪器漂移和验证最初校准的有效性。
8分析结果的表示 8.1同一试样两次独立分析结果差值的绝对值不大于重复性限r，则取算术平均值作为分析结果。如果两次独立分析结果差值的绝对值大于重复性限r，则按照附录B的规定追加测量次数并确定分析结果。 8.2分析结果按GB/T8170将数值修约至两位小数。 9精密度
本标准的精密度数据是在2018年由8个实验室对6个水平的氮含量进行共同试验确定的。每个实验室对每个水平的氮含量在GB/T6379.1规定的重复性条件下独立测定3次。共同试验数据（见附录 C)按GB/T6379.2进行统计分析，统计结果表明氮质量分数与重复性限r及再现性限R均存在线性关系，函数关系式见表1。
表1精密度重复性限r/%
氮的质量分数/% 5.00~20.00
再现性限R/%
R=-0.1122+0.0426m
r=-0.0363+0.0171m
10试验报告
试验报告应包括下列内容： a) 实验室名称和地址； b）试验报告发布日期； c）采用标准； d）样品识别必要的详细说明
3 YB/T 4779—2019
e) 分析结果； f) 结果的测定次数； g) 测定过程中存在的任何异常特性以及标准中未规定而可能对试样或认证标样的分析结果产生
影响的任何操作。
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附录A (资料性附录)
脉冲加热情气熔融-飞行时间质谱分析仪的准备及参数设置
A.1仪器的检查与调整 A.1.12 加热提取部分的检查与调整
检查载气气源的压力是否足够，净化温度是否达到。 A.1.2提取装置的检查与调整 A.1.2.1利用仪器检漏程序或其他辅助设备确定气路系统是否有漏气现象并排除。 A.1.2.2检查仪器提取炉部分是否工作正常，冷却水温度是否正常，净化炉温度是否正常。 A.1.2.3检查载气、动力气的压力和流量控制是否工作正常。 A.1.2.4检查仪器电磁阀、气缸是否工作正常，检查开关炉、加样、投样、封顶等动作是否正常。 A.1.3质谱仪的检查与调整 A.1.3.1 检查质谱真空系统及真空显示部分是否工作正常。 A.1.3.2检查质量分析器的电源系统是否工作正常。 A.1.3.3检查质谱离子源是否工作正常。 A.1.3.4检查质谱数据采集软硬件是否工作正常，质谱仪的空气谱图是否正常，是否需要进行分析峰位和峰宽的校正。 A.2 2仪器参数设置 A.2.1埚脱气和试样分析的条件一般为：
—脱气的加热功率4000W~6000W； —分析试样的功率4000W5000W；一分析试样的时间约3min； —脱气的气流速度500mL/min2000mL/min；分析试样的气流速度300mL/min～600mL/min。
A.2.2分析谱线的选择
根据样品中待测元素的含量范围，提取产物的种类，兼顾灵敏度和干扰情况，选择氮元素的分析谱线为碎片离子峰N，并设定每一个分析谱峰的起始和结束时间，设置阅值电压和选择干扰校正方法等
5 YB/T 4779—2019
附录B (规范性附录）
试验样分析值接受程序流程图
试样分析结果接受程序流程图见图B.1。
测定Xi，X2
是
X;+X2 2
[X,X2≤r
X:
香
是
是
X,+X2+X
XiX2/≤1.2r
测定X
XmaxXmin≤1.2r
否
否
测定X，X4
测定X4
是
X+X2+Xg+X4
≤1.3r
4
X=中位值(Xi，X2,Xg，X)
注： r为重复性限。
图B.1 试样分析结果接受程序流程图
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