Abstract
鋼鐵材料的機械及其他物理性質深受其中所含元素成份及介在物粒徑及含量等的影響。本研究從微量分析的觀點，試圖建立鋼鐵成份的系統分析方法，探求鋼鐵材料中微量元素的總量及介在物成份與其粒徑分佈，期能以所建立的技術提供鋼鐵研究發展的有力支援。本研究包括四個主要部份。其一為建立鋼鐵材料中Ti及其他微量元素總量的分析方法。首先探討鋼材的溶解條件，繼針對鋼材的溶解液中大量鐵基質在ICP-AES 測定時的干擾效應尋求解決的方法。實驗的結果顯示，利用基質匹配(Matrix-matching) 及溶劑萃取法(Solvent extraction)可有效的去除干擾。所建立的分析方法最後並實驗應用於合金鋼中Si、Mn、Cu、Ni、Al、Nb及Ti總量的分析，同時也應用於NBS 標準樣品，驗證其可靠性。本研究第二個主題是發展鋼材中介在物成份的分析方法。首先探討利用酸解法及電解法從鋼材中分離介在物的方法。結果顯示在酸解法中以(1+2)H PO為溶劑，及在電解法中以10%acetylacetone-1%tertramethylammonium choride-methylalcohol 為電解液，在0.2V (vs SCE) 的電位條件下，可得到最高的介在物回收率。以上述所建立的分析技術除實際應用於鋼材中介在物的分離外，並進一步探求介在物中含Si、Mn、Cu、Ni、Al、Nb及Ti等合金元素的含量，並以NBS 標準樣品驗證其可靠性。第三個部份是探討由鋼材中分離所得之介在物的粒徑分佈分析方法。研究中利用10.0、5.0 、3.0 、1.2 、0.45、0.2 、0.1 及0.01μm 孔徑的濾膜分離出各個不同粒徑的介在物，並進一步探求各種含Ti介在物的粒徑分佈情況。最後一個部份是探討含Ti化合物之物種分離方法。本研究初步以單純的鈦化合物為模擬樣品，利用酸解法進行物種分離條件的探討，期能為鋼材中介在物建立基本的分析資料。以上所建立的分析技術均實際應用於中鋼公司產製的高強度低合金鋼的分析，分析結果的可靠性亦經適當的品管程序予以驗證。