书 书 书犐犆犛 ７１ ． ０４０ ． ９９ 犖 ５３ 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 １７５０６ — ２００８ 代替 ＧＢ ／ Ｔ１７５０６ — １９９８ 船舶黑色金属腐蚀层的 电子探针分析方法 犜犺犲犪狀犪犾狔狊犻狊犿犲狋犺狅犱狅犳犮狅狉狉狅狊犻狏犲犾犪狔犲狉狅狀 犳犲狉狉狅狌狊犿犲狋犪犾狊狅犳狊犺犻狆狑犻狋犺犈犘犕犃 ２００８  ０６  １６ 发布 ２００９  ０３  ０１ 实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 发布书 书 书前 　　 言 　　 本标准代替 ＧＢ ／ Ｔ１７５０６ — １９９８ 《 船舶黑色金属腐蚀层的电子探针分析方法 》。 本标准与 ＧＢ ／ Ｔ１７５０６ — １９９８ 相比主要变化如下 ： ——— 对适用范围进行了重新规定 ； ——— 对规范性引用文件 、 术语和定义进行了修改 ； ——— 增加了数据修约 ； ——— 对分析过程的细节进行了修改和补充 ， 增加了对过渡层表面腐蚀形貌观察的内容 ； ——— 将自动元素定量分析法引入本标准 ； ——— 对分析报告内容进行了补充 。 本标准的附录 Ａ 为资料性附录 。 本标准由中国船舶重工集团公司提出 。 本标准由全国微束分析标准化技术委员会归口 。 本标准起草单位 ： 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 。 本标准主要起草人 ： 张永辉 、 王春芬 、 张海峰 、 徐国照 、 高灵清 。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为 ： ——— ＧＢ ／ Ｔ１７５０６ — １９９８ 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 １７５０６ — ２００８ 船舶黑色金属腐蚀层的 电子探针分析方法 １ 　 范围 本标准规定了船舶黑色金属材料海洋环境腐蚀层的电子探针分析的试样制备 、 标样选择 、 测量步骤 和分析条件及分析结果处理 。 本标准适用于海洋环境下船舶黑色金属块状腐蚀试样的分析 。 对其他环境下的黑色金属材料腐蚀 层的电子探针分析可参照执行 。 ２ 　 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 。 凡是注日期的引用文件 ， 其随后所有 的修改单 （ 不包括勘误的内容 ） 或修订版均不适用于本标准 ， 然而 ， 鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 。 凡是不注日期的引用文件 ， 其最新版本适用于本标准 。 ＧＢ ／ Ｔ４９３０ 　 微束分析 　 电子探针分析 　 标准样品技术条件导则 （ ＧＢ ／ Ｔ４９３０ — ２００８ ， ＩＳＯ１４５９３ ： ２００３ ， ＩＤＴ ） ＧＢ ／ Ｔ８１７０ 　 数值修约规则 ＧＢ ／ Ｔ１５０７４ 　 电子探针定量分析方法通则 ３ 　 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准 。 ３ ． １ 腐蚀介质 　 犮狅狉狉狅狊犻狏犲犿犲犱犻狌犿 与给定金属接触并使该金属发生腐蚀的物质 。 ３ ． ２ 块状腐蚀试样 　 犾狌犿狆狔犮狅狉狉狅狊犻狏犲狊犪犿狆犾犲 腐蚀产物具有足够的附着力并可进行抛光的试样 。 ３ ． ３ 腐蚀层 　 犮狅狉狉狅狊犻狏犲犾犪狔犲狉 金属发生腐蚀后形成的生成物及被腐蚀区域 。 一般由腐蚀表层 、 腐蚀内层 、 腐蚀过渡层组成 。 ３ ． ４ 腐蚀表层 　 狊狌狉犳犪犮犲犮狅狉狉狅狊犻狏犲犾犪狔犲狉 被腐蚀金属与腐蚀介质相接触层 。 ３ ． ５ 腐蚀内层 　 犻狀狊犻犱犲犮狅狉狉狅狊犻狏犲犾犪狔犲狉 被腐蚀金属与腐蚀介质作用而腐蚀形成的腐蚀产物层 。 ３ ． ６ 腐蚀过渡层 　 狋狉犪狀狊犻狋犻狅狀犮狅狉狉狅狊犻狏犲犾犪狔犲狉 腐蚀内层与未腐蚀基体的过渡区 。 １ 犌犅 ／ 犜 １７５０６ — ２００８ ４ 　 方法提要 在海洋环境下被腐蚀的制件上 ， 在所需分析的部位 ， 垂直于腐蚀层截取分析样品 ， 经嵌镶 、 磨抛成金 相样品 。 用电子探针波谱仪分析腐蚀层的组成元素 ， 用二次电子像和背散射电子像确定分析部位 ， 并观 察腐蚀过渡层的腐蚀形貌特征 。 通过分析为判定腐蚀介质 、 腐蚀产物类型及形貌特征类型提供必要的 依据 。 ５ 　 仪器设备和材料 ５ ． １ 　 仪器设备 仪器设备主要包括 ： ——— 电子探针或带波谱仪的扫描电镜 ； ——— 真空喷镀仪或溅射仪 ； ——— 磨光机和抛光机 ； ——— 金相试样嵌镶机 ； ——— 超声波清洗仪 ； ——— 光学显微镜 ； ——— 干燥器 ； ——— 红外线烘烤灯 。 ５ ． ２ 　 材料 材料主要包括 ： ——— 嵌镶材料 ： 各种不含硫 、 氯元素的固结材料 ； ——— 试剂 ： 蒸馏水 （ 或去离子水 ）、 无水乙醇 、 丙酮等 。 ５ ． ３ 　 其他 毛刷 、 小木铲 、 胶带纸等 。 ６ 　 标准样品的选择 ６ ． １ 　 优先选择与被测试样成分相近的国家标样 。 没有合适的国家标样时按 ＧＢ ／ Ｔ１５０７４ 规定选择 ， 所 选择标样应符合 ＧＢ ／ Ｔ４９３０ 要求 。 ６ ． ２ 　 测定氧化物金属元素时 ， 推荐选用三氧化二铁 （ Ｆｅ ２ Ｏ ３ ）、 四氧化三铁 （ Ｆｅ ３ Ｏ ４ ）、 三氧化二铬 （ Ｃｒ ２ Ｏ ３ ）、 三氧化二铝 （ Ａｌ ２ Ｏ ３ ）、 氧化镍 （ ＮｉＯ ）、 氧化铜 （ ＣｕＯ ） 等国家标样 。 测定硫时推荐选用二硫化铁 （ ＦｅＳ ２ ）、 硫酸钙 （ ＣａＳＯ ４ ）、 硫化锰 （ ＭｎＳ ） 等国家标样 。 测定含 Ｎａ 及 Ｃｌ 离子的腐蚀产物时推荐选用二氯 铝硅酸钠 ［ Ｎａ （ ＡｌＳｉＯ ４ ）（ Ｃｌ ２ ）］ 或组分与腐蚀产物相近的其他标样 。 对含碱金属元素 （ 钠 、 钾等 ） 的试样 进行测量时 ， 应选择在测量条件下稳定的标样 。 ７ 　 试样及其制备 ７ ． １ 　 腐蚀表层试样 ７ ． １ ． １ 　 腐蚀表层试样用于分析附着在试样表层上的腐蚀介质 。 ７ ． １ ． ２ 　 从原始试样垂直于腐蚀层截取试块 ， 推荐试块尺寸小于 ２５ｍｍ×２５ｍｍ×２０ｍｍ 。 试块腐蚀表 层向上用导电胶固定于样品座 。 试样放入喷涂仪中镀上厚度约 ２０ｎｍ 碳膜后备用 。 ７ ． ２ 　 腐蚀内层试样 ７ ． ２ ． １ 　 腐蚀内层试样用于分析试样内层腐蚀产物类型 。 ７ ． ２ ． ２ 　 可利用分析后的腐蚀表层试样或另行截取试块 。 ７ ． ２ ． ３ 　 若腐蚀层表面的粉末及腐蚀介质很易脱落 ， 可用毛刷轻轻刷掉 ； 若表面腐蚀介质较多不易刷掉 ， ２ 犌犅 ／ 犜 １７５０６ — ２００８ 需将试块置于蒸馏水中浸泡约 ３０ｍｉｎ ， 然后用蒸馏水冲洗 ２ 次 ～ ３ 次 ， 再用无水乙醇冲洗后在红外线烘 烤灯下烘干备用 。 ７ ． ２ ． ４ 　 将上述处理后的试块腐蚀面与试样座垂直 ， 由固结材料嵌镶试样 。 对腐蚀层较薄的试块 ， 其截 面的放置应与轴线倾斜 ３０° ～ ４５° 。 ７ ． ２ ． ５ 　 将嵌镶好的试块磨抛成金相试样 。 在金相显微镜 ３００ ～ ３５０ 倍下检查金相样品表面应无明显抛 痕 ， 否则应重新磨抛 。 ７ ． ２ ． ６ 　 抛光后的试样与所需标样一起放入喷涂仪中镀上厚度约 ２０ｎｍ 碳膜 。 ７ ． ３ 　 腐蚀过渡层试样 ７ ． ３ ． １ 　 腐蚀过渡层试样用于分析基体腐蚀特征 。 ７ ． ３ ． ２ 　 一般可直接使用制备好的腐蚀内层试样 。 若腐蚀产物影响观察时 ， 可用下述方法制备试样 ： ａ ） 　 取制备的腐蚀表层试样或另行截取试块 。 ｂ ） 　 用小木铲去除试样表面腐蚀产物 ， 再用胶带纸反复粘去表面残余腐蚀产物 ， 将试样放于丙酮 内浸泡 ３０ｍｉｎ ， 然后在丙酮溶液中用超声波仪进行清洗 。 ｃ ） 　 将试样用无水乙醇清洗 ２ 次 ～ ３ 次 ， 然后烘干备用 。 ｄ ） 　 再按 ７．２．４ 及 ７．２．５ 步骤处理后即可作过渡层分析试样 。 ８ 　 测量步骤和分析条件 ８ ． １ 　 仪器 、 试样及标样状态 按 ＧＢ ／ Ｔ１５０７４ 要求使仪器 、 试样和标样处于正常工作状态 。 ８ ． ２ 　 腐蚀表层试样分析 ８ ． ２ ． １ 　 将试样放入电子探针样品室内 ， 用光学显微镜观察 ， 调整试样表面位于光学聚焦平面上 。 ８ ． ２ ． ２ 　 低倍下使用背散射电子像或二次电子像初选分析部位 ， 然后在合适倍数下 ， 选择有代表性的分 析部位 。 ８ ． ２ ． ３ 　 任取 ５ 点以上进行元素定性分析 。 推荐条件 ： 加速电压 １５ｋＶ ， 束斑 ５０ μ ｍ ， 束流 １×１０ －７ Ａ 。 ８ ． ３ 　 腐蚀内层试样分析 ８ ． ３ ． １ 　 将试样放入样品室内 ， 由光学显微镜调整试样在光学聚焦平面上 。 ８ ． ３ ． ２ 　 在腐蚀内层的低倍背散射电子像或二次电子像上初选分析部位 ， 然后在合适倍数下 ， 选择有代 表性的分析部位 。 ８ ． ３ ． ３ 　 选择合适的试验条件 。 推荐 ： 加速电压 ２０ｋＶ ， 束流 ５×１０ －８ Ａ ， 束斑直径可在确保整个束斑轰 击在腐蚀层内条件下调整 。 ８ ． ３ ． ４ 　 进行元素定性分析 。 ８ ． ３ ． ５ 　 根据定性分析结果确定分析标样 。 ８ ． ３ ． ６ 　 按照 ＧＢ ／ Ｔ１５０７４ 选择分析晶体 、 谱线 、 扣除背景位置及计数时间 。 ８ ． ３ ． ７ 　 依次测量标样和试样中所测元素的特征 Ｘ 射线强度和背景强度 。 ８ ． ３ ． ８ 　 将标样和试样所测得的数据分别进行死时间 、 背景和束流校正 ， 化合物标样还需将标样中测得 的 Ｘ 射