金属合金成分分析是确定合金中各元素含量及其分布的关键技术，广泛应用于材料研发、质量控制、失效分析等领域。以下是常见的分析方法及其特点：
1. 化学分析法 湿化学法（滴定/重量法） 通过化学反应溶解合金，利用滴定或沉淀法测定特定元素含量。 优点：高精度（尤其主量元素），设备成本低。 缺点：耗时，破坏样品，需熟练操作。 适用：钢铁中C、Si、Mn等主成分分析（如GB/T 223标准）。 燃烧红外吸收法 用于测定C、S等轻元素，通过燃烧生成气体（CO₂、SO₂）并用红外检测。 适用：钢铁、铜合金中的碳硫分析。
2. 光谱分析法 原子发射光谱（OES） 电弧/火花激发样品，通过特征光谱线定量分析。 优点：快速（1-2分钟）、多元素检测，适合主量及微量元素。 缺点：需标准样品校准，表面处理要求高。 适用：钢铁、铝合金等金属的炉前快速检测。 X射线荧光光谱（XRF） 通过X射线激发样品，测量荧光光谱确定成分。 优点：无损，可测固体/液体，范围广（Be-U）。 缺点：对轻元素（如Li、Be）灵敏度低。 适用：不锈钢、高温合金的成品检测。 电感耦合等离子体光谱（ICP-OES/MS） 高温等离子体激发样品，检测发射光谱（OES）或质荷比（MS）。 优点：超高灵敏度（ppm-ppb级），多元素分析。 缺点：需溶解样品，成本高。 适用：高纯金属或痕量元素分析（如半导体材料）。
3. 显微分析技术 扫描电镜-能谱（SEM-EDS） 结合电子显微镜成像与能谱成分分析，可测微区（μm级）。 优点：直观显示元素分布，适合夹杂物或相分析。 缺点：定量精度较低（尤其轻元素）。 电子探针微区分析（EPMA） 类似EDS，但定量精度更高，适合微区主量元素分析。
4. 其他技术 辉光放电光谱（GDOES） 逐层剥离表面，分析成分深度分布，适合镀层或渗层（如锌层厚度）。 激光诱导击穿光谱（LIBS） 快速现场检测，无需样品制备，但精度较低，用于废金属分选。 选择依据 需求 推荐方法 主量元素快速检测 OES、XRF 痕量元素（ppm级） ICP-MS 微区/相成分分析 SEM-EDS、EPMA 无损检测 XRF、LIBS 碳/硫专项分析 燃烧红外法 注意事项 样品制备：研磨抛光（OES/XRF）、酸溶解（ICP）。
标准物质：校准需使用与待测样品基体匹配的标准。 元素干扰：如光谱线重叠（需校正算法）。 实际应用中常组合多种方法（如OES+ICP）以提高准确性。如需具体合金（如304不锈钢、钛合金）的分析方案，可说明需求。
硬质合金（Cemented Carbide）是一种以高硬度难熔金属碳化物（如WC、TiC等）为硬质相，以钴（Co）、镍（Ni）等金属为粘结相，通过粉末冶金工艺制备的复合材料。其成分分析需结合材料类型和应用需求，以下是关键分析要点：
1. 主要成分及作用 （1）硬质相（占比70%-97%） 碳化钨（WC）：最常见硬质相，提供超高硬度（HRA 90以上）、耐磨性和热稳定性。 可能含η相（Co₃W₃C）：过量碳缺失时生成，影响韧性。 其他碳化物： TiC：提高抗氧化性和高温强度（用于钢件加工）。 TaC/NbC：改善抗热震性和抗月牙洼磨损。 VC/Cr₃C₂：抑制晶粒长大（细化WC晶粒）。 （2）粘结相（占比3%-30%） 钴（Co）：最常用，平衡韧性与硬度。含量越高，韧性越好，硬度降低。 镍（Ni）：用于耐腐蚀环境（如化工刀具）。 铁（Fe）：部分替代Co以降低成本。 （3）其他添加剂 稀土元素（Y、La等）：改善晶界强度。 碳（C）：调节游离碳与化合碳比例，避免脱碳或石墨化。
2. 成分分析方法 （1）化学分析 X射线荧光光谱（XRF）：快速测定主量元素（W、Co、Ti等）。 电感耦合等离子体（ICP-OES/MS）：jingque测定痕量元素（如Ta、Nb、Cr）。 碳硫分析仪：测定总碳和游离碳含量。 （2）物相分析 X射线衍射（XRD）：鉴定WC、TiC、Co相等晶体结构。 扫描电镜-能谱（SEM-EDS）：观察微观形貌及元素分布（如Co池分布）。 （3）微观结构分析 金相显微镜：评估WC晶粒度（ISO 4499-2标准）和孔隙率。 电子探针（EPMA）：定量分析微区成分。
3. 典型牌号成分示例 类型 WC (%) Co (%) 其他碳化物 (%) 应用 YG6（钨钴类） 94 6 - 铸铁/有色金属切削 YT15（钨钛钴） 79 6 15 TiC 钢件加工 YW1（通用型） 85 6 4 TiC + 5 TaC 耐热合金加工
4. 成分设计关键点 Co含量与硬度/韧性平衡：如切削刀具需高硬度（低Co），矿用工具需高韧性（高Co）。 碳化物比例：TiC增加抗氧化性但降低导热性，需根据加工材料选择。 晶粒尺寸：超细晶（0.2-0.5μm）WC可提高硬度和强度（如NS530牌号）。
5. 常见问题分析 性能异常（脆性大）：可能因η相（缺碳）或Co分布不均。 磨损过快：需检查WC晶粒度（粗晶更耐磨但强度低）。 腐蚀失效：粘结相选择不当（如酸性环境应选Ni基）。