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摘要：低合金钢作为机械加工生产重要原材料，在实际制作生产中，主要利用碳钢作为基础，而后融入其中一种或多种合金元素，以此来改变刚性性能。本文主要研究的是金属材料化学定量分析中不确定度评定，从理论出发，针对常用金属材料各元素进行化学定量分析，并提出了具体的不确定度评定方法。
关键词：金属材料;化学定量分析;不确定度评定
引言：为了更好的提升金属材料的使用效果，有必要深入分析、探究低合金钢金属材料的化学定量分析不确定度评定，借助这一内容，为具体实际材料使用提供理论和实践指导。对此，本文基于金属材料化学定量分析中不确定度基础理论之上，解析了一些常见的金属材料中元素成分化学定量情况，目的在于借助这一分析结果有效实施不确定度评定。
一、不确定度的基础理论
所谓的金属材料化学定性分析中的不确定度，属于一种常见的参数，主要指的就是表证科学赋予被测量值，分散性，与测量值间具有较高的关联性。在测量金属过程中，首要任务就是确保金属测量的结果是必然发生的，这样不确定度便会体现完整性，而当其不确定度减小时，证明金属测量结果具有较强的精准性，这样测出的结果，也可以获得较高的品质、价值保证。相反，若是不确定度数值呈现出增大趋势，则说明测量的结果具有明显差异。若是此情况，即便是人为或者外力，都无法改变其结果。总的来说，测定数值和测定的可信度、测量进程有着紧密的联系，对此，使用区间方法可以呈现，但是不能修改结果。因此，化学定量分析不确定度，主要就是利用了精准定量解析优势，为最终结果可信度提供了有效评估。在化学定量分析过程中，会受到多种因素的影响，主要是因为化学反应本身有着非常多的类型、机理，这也就意味着制定化学定量不确定度方案存在着较大的困难，为系统化解决，应当采用建模的方式进一步明确被测量和输入量之间的联系，借助输入量来判断出输出最佳值，在此基础上，再分析、列出具体的不确定来源，而后依照具体的评定其不确定度分量，通过不同类别实施评定，最终确认标准不确定度分量能否完成，若是无法完成，应当重新评定标准不确定度分量，并计算出不确定度，最后出具不确定度报告。
二、常见金属材料元素成分化学定量分析
（一）低合金钢碳元素含量
在测定低合金钢中的碳元素时，需要利用多种分析仪器，比如直读光谱仪，这是测定元素含量非常关键的仪器，此外，还会使用到融合火花原子发射光谱仪。在实际测试过程中，测试人员需要使用到氩气，要保证其浓度超出99.999%，与此同时，为了保证解析工作精准性，测试人员必须严格控制仪器的流量数值，建议把控在3.5L/min范围内，不仅如此，在试验过程中，还有注意将环境温度调节在23℃上下，湿度控制在70%以内，这是试验最为适宜的环境。另外，当完成试验后读取实验仪器数值时，测试人员必须制备好试样和电极板，将其放置到实验仪器的分光室内。做好以上所有准备工作后，测试人员可以利用光源发生器来激发试样和电机，而后利用射弹元件分解光速达成光谱，依照对应的光谱数据，获取相应的信息。在此过程中，测试人员应当注意测量好分析线、那边线的强度，而后在具体解析测量的元素时，需要使用融合校准曲线，值得注意的是，制备低合金钢样品时，要保证样品完好无损，无裂痕、无缩孔。
（二）低合金钢锰元素含量
对于常见金属材料锰元素成分化学定量分析，本文主要提出了两种方法，即过硫酸铵银盐容量法、电感耦合等离子体发射光谱法，下面展开具体分析。
1、过硫酸铵银盐容量法
对于过硫酸铵银盐容量法的使用，主要测量的是元素含量在0.1%-3.0%区间的物质，针对这类物质采用此方法可以获得非常明显的效果。在具体实施过程中，首先，测试人员应当先做好制备工作，将试样使用盐酸进行溶解、稀释，此时锰元素在溶液中发生化学反应，产生二价锰离子。因为银盐接触剂存在溶液中，所以可以使用硫酸铵，将生成的二价锰离子进行氧化处理，最终生成七价高锰酸银，而后借助氯离子的作用，促使银盐沉淀。完成上述操作后，使用标准溶液进行滴定，进行锰的还原处理，由七价转化为二价，在具体计算锰元素含量时，主要是根据消耗溶液体积为依据。在该试验过程中，使用的试剂主要有硫磷混合酸、氧化锌悬浮液、25%的过硫酸铵，与此同时，对于钢中的铬、锰含量，以及是否存在钨元素的测定，需要使用不同的操作方法。
2、电感耦合等离子体发射光谱法
对于金属原材料的解析、检测，测试人员可以运用发射光谱仪进行操作，该仪器的使用可以帮助测试人员快速、准确的分析得出结果。在具体测试时，主要利用的就是电感耦合等离子发射光谱，所以，整个测试过程并不会影响到电极，不仅如此，运用该仪器进行测试，也不会产生异氧气体、有害气体等，更为重要的是，不同的元素可以在同一个时间段得出测试数据，由此可见，该测试方法具有较强的完整性，能够获得较为精准的测试数据。需要注意的是，测试人员在具体操作过程中，使用的氩气纯度，必须大于99.9% ，保证15mm的观察高度。同样的，也需要合理把控好温度，将其控制在38℃左右，上下差值要控制在0.1摄氏度以内。除此之外，对于低合金钢试样的制备，测试人员必须同时使用盐酸、硝酸混合，得到混合酸，保证溶液正确使用后方可开展后续溶解工作，实施低合金钢中锰元素含量的测定。
三、不确定度评定
（一）碳含量不确定度的测定
在测定闭合金刚中的碳含量不确定度时，主要使用的仪器是光电制度光谱仪，在具体操作中，要求测试人员必须依照有关标准构建数据模型，并将输入量、输出量，填入到模型中，通过固定的模型，保證仪器处理后可以获取被测元素含量，并通过系统最终输出数字模型，便于测试人员分析、总结。测试人员需要在模型中，放入系统效应对应的不确定度分量，并依照对应的标准物质进行操作，在这一过程中，将会出现一些不确定性，对此，需要测试人员使用正态分布条件下的因子数值，明确B类不确定值。汇总有关数据、不确定度分量，而后再将误差值输入到模型中，事实上，试纸误差本身就存在一定的不确定性。由此，可以借助 矩形分布条件下K值结果，得到B类不确定度，仪器最小示值为0.001%，自然而然Urel（R）=a/kp=0.001%/=0.0035%。由于不确定度分量属于各自独立状态，同时相互之间没有任何关联，所以，可以整合不确定度分量，得到：Urel（We）=R=+=0.017%。由于随机效应植入不确定度会出现较多的干扰原因，所以，在具体核素过程中，应当采取合并样本差方式，植入随机效应相对不确定度分量Urel（W2），而后，随机选出6种常用的检测相同类型试样，通过多次反复的测量，最终通过平行反复测定，按照相应的程序得到不确定分量。
（二）锰含量不确定度的测定
在测定锰含量时，主要运用的是电感耦合等离子体发射光谱法。具体操作过程中，测试人员需要使用一定量的酸分解制备的试样，而后加水进行稀释，目的在于满足符号要求，而后将处理过的试样放置在电感耦合等离子体发射光谱仪中，在仪器的作用下形成等离子体火焰，用以测定金属中锰发射旨茺，而后，在具体计算锰含量时，测试人员需要根据校准工作曲线进行计算。这一过程中需要建立模型，即输出量Y与输入量x1，x2...xn，Y=x，其中Y是制备试样锰元素含量测定结果，而x则代表相应的数值。测试人员在实际称量过程中，需要使用到不确定度分量Urel（W1），借助天平分辨力引入，建议使用均匀分布的电光分析式天平，其分辨率为O.OOOlg，由此可得，u1（Cm）=0.29 x=0.000029g，其中称量m为0.2000g，而后按照均匀分布公式计算得：u1（Cm）=Δm/0.000115g。以上两种不确定度都是相互独立不关联的，因此，天平分辨力引入的不确定度Urel（cm）=m=0.0593%。
测定结果不确定度评定情况会受到多种因素影响，其中包含了定值、稀释、配制工作曲线时发生的液移液等，这种情况主要针对的是工作曲线标准样品不确定度分量Urel（Cs），使用储备标准液进行配置。而若是运用容量计量器具不确定度Urel（v），在实际操作过程中会使用到容量瓶、移液管等器具，分析可知，所使用的器具本身具有一定的不确定度，且主要是受到体积定值准确性、应用温度、校正差异的影响，所以，对应的器具相对标准不确定度公式为：Urel（v）=+。
而储备液不确定度表示为Urel（p），主要是通过储备液1、储备液2结合工作曲线确定。Urel（C0）表示为工作曲线拟合不确定度，因为是为一次曲线方式，所以最终分析得出物质含量与谱线强度间关系表示为Ci=AixIi+Ao，其中Ii是测得强度;而Ai、Ao为回归直线系数;Ci是浓度值，计算单位为%。
四、结论
综上所述，通过本文对常用低合金钢材料化学定量分析中不确定度的综合评定，可以更好的構建出高效实用的评估不确定度方法，与此同时，也可以在很大程度上简化应用分析仪器针对定量分析检测不确定度程序。由文章全方位的分析和探索，不难发现，本文提出的评定方法在具体实践中，起到了很好的应用效果，因此，希望能够积极推广，使得金属材料化学定量分析中不确定度评定能够真正发挥作用，为日后材料实践应用提供重要参考。
参考文献
[1]吴昊.金属材料化学定量分析中不确定度评定的应用[J].大连理工大学辽宁省211工程院校985工程院校教育部直属院校：48.
[2] 谭丽君.金属材料化学定量分析中不确定度评定研究[J].化工时刊. 2017，31（09）：30-33.
[3]陈远友.基于不确定度评定的金属材料化学定量分析研究[J].冶金管理. 2019，（03）：20+22.
关键词：金属材料;化学定量分析;不确定度评定
引言：为了更好的提升金属材料的使用效果，有必要深入分析、探究低合金钢金属材料的化学定量分析不确定度评定，借助这一内容，为具体实际材料使用提供理论和实践指导。对此，本文基于金属材料化学定量分析中不确定度基础理论之上，解析了一些常见的金属材料中元素成分化学定量情况，目的在于借助这一分析结果有效实施不确定度评定。
一、不确定度的基础理论
所谓的金属材料化学定性分析中的不确定度，属于一种常见的参数，主要指的就是表证科学赋予被测量值，分散性，与测量值间具有较高的关联性。在测量金属过程中，首要任务就是确保金属测量的结果是必然发生的，这样不确定度便会体现完整性，而当其不确定度减小时，证明金属测量结果具有较强的精准性，这样测出的结果，也可以获得较高的品质、价值保证。相反，若是不确定度数值呈现出增大趋势，则说明测量的结果具有明显差异。若是此情况，即便是人为或者外力，都无法改变其结果。总的来说，测定数值和测定的可信度、测量进程有着紧密的联系，对此，使用区间方法可以呈现，但是不能修改结果。因此，化学定量分析不确定度，主要就是利用了精准定量解析优势，为最终结果可信度提供了有效评估。在化学定量分析过程中，会受到多种因素的影响，主要是因为化学反应本身有着非常多的类型、机理，这也就意味着制定化学定量不确定度方案存在着较大的困难，为系统化解决，应当采用建模的方式进一步明确被测量和输入量之间的联系，借助输入量来判断出输出最佳值，在此基础上，再分析、列出具体的不确定来源，而后依照具体的评定其不确定度分量，通过不同类别实施评定，最终确认标准不确定度分量能否完成，若是无法完成，应当重新评定标准不确定度分量，并计算出不确定度，最后出具不确定度报告。
二、常见金属材料元素成分化学定量分析
（一）低合金钢碳元素含量
在测定低合金钢中的碳元素时，需要利用多种分析仪器，比如直读光谱仪，这是测定元素含量非常关键的仪器，此外，还会使用到融合火花原子发射光谱仪。在实际测试过程中，测试人员需要使用到氩气，要保证其浓度超出99.999%，与此同时，为了保证解析工作精准性，测试人员必须严格控制仪器的流量数值，建议把控在3.5L/min范围内，不仅如此，在试验过程中，还有注意将环境温度调节在23℃上下，湿度控制在70%以内，这是试验最为适宜的环境。另外，当完成试验后读取实验仪器数值时，测试人员必须制备好试样和电极板，将其放置到实验仪器的分光室内。做好以上所有准备工作后，测试人员可以利用光源发生器来激发试样和电机，而后利用射弹元件分解光速达成光谱，依照对应的光谱数据，获取相应的信息。在此过程中，测试人员应当注意测量好分析线、那边线的强度，而后在具体解析测量的元素时，需要使用融合校准曲线，值得注意的是，制备低合金钢样品时，要保证样品完好无损，无裂痕、无缩孔。
（二）低合金钢锰元素含量
对于常见金属材料锰元素成分化学定量分析，本文主要提出了两种方法，即过硫酸铵银盐容量法、电感耦合等离子体发射光谱法，下面展开具体分析。
1、过硫酸铵银盐容量法
对于过硫酸铵银盐容量法的使用，主要测量的是元素含量在0.1%-3.0%区间的物质，针对这类物质采用此方法可以获得非常明显的效果。在具体实施过程中，首先，测试人员应当先做好制备工作，将试样使用盐酸进行溶解、稀释，此时锰元素在溶液中发生化学反应，产生二价锰离子。因为银盐接触剂存在溶液中，所以可以使用硫酸铵，将生成的二价锰离子进行氧化处理，最终生成七价高锰酸银，而后借助氯离子的作用，促使银盐沉淀。完成上述操作后，使用标准溶液进行滴定，进行锰的还原处理，由七价转化为二价，在具体计算锰元素含量时，主要是根据消耗溶液体积为依据。在该试验过程中，使用的试剂主要有硫磷混合酸、氧化锌悬浮液、25%的过硫酸铵，与此同时，对于钢中的铬、锰含量，以及是否存在钨元素的测定，需要使用不同的操作方法。
2、电感耦合等离子体发射光谱法
对于金属原材料的解析、检测，测试人员可以运用发射光谱仪进行操作，该仪器的使用可以帮助测试人员快速、准确的分析得出结果。在具体测试时，主要利用的就是电感耦合等离子发射光谱，所以，整个测试过程并不会影响到电极，不仅如此，运用该仪器进行测试，也不会产生异氧气体、有害气体等，更为重要的是，不同的元素可以在同一个时间段得出测试数据，由此可见，该测试方法具有较强的完整性，能够获得较为精准的测试数据。需要注意的是，测试人员在具体操作过程中，使用的氩气纯度，必须大于99.9% ，保证15mm的观察高度。同样的，也需要合理把控好温度，将其控制在38℃左右，上下差值要控制在0.1摄氏度以内。除此之外，对于低合金钢试样的制备，测试人员必须同时使用盐酸、硝酸混合，得到混合酸，保证溶液正确使用后方可开展后续溶解工作，实施低合金钢中锰元素含量的测定。
三、不确定度评定
（一）碳含量不确定度的测定
在测定闭合金刚中的碳含量不确定度时，主要使用的仪器是光电制度光谱仪，在具体操作中，要求测试人员必须依照有关标准构建数据模型，并将输入量、输出量，填入到模型中，通过固定的模型，保證仪器处理后可以获取被测元素含量，并通过系统最终输出数字模型，便于测试人员分析、总结。测试人员需要在模型中，放入系统效应对应的不确定度分量，并依照对应的标准物质进行操作，在这一过程中，将会出现一些不确定性，对此，需要测试人员使用正态分布条件下的因子数值，明确B类不确定值。汇总有关数据、不确定度分量，而后再将误差值输入到模型中，事实上，试纸误差本身就存在一定的不确定性。由此，可以借助 矩形分布条件下K值结果，得到B类不确定度，仪器最小示值为0.001%，自然而然Urel（R）=a/kp=0.001%/=0.0035%。由于不确定度分量属于各自独立状态，同时相互之间没有任何关联，所以，可以整合不确定度分量，得到：Urel（We）=R=+=0.017%。由于随机效应植入不确定度会出现较多的干扰原因，所以，在具体核素过程中，应当采取合并样本差方式，植入随机效应相对不确定度分量Urel（W2），而后，随机选出6种常用的检测相同类型试样，通过多次反复的测量，最终通过平行反复测定，按照相应的程序得到不确定分量。
（二）锰含量不确定度的测定
在测定锰含量时，主要运用的是电感耦合等离子体发射光谱法。具体操作过程中，测试人员需要使用一定量的酸分解制备的试样，而后加水进行稀释，目的在于满足符号要求，而后将处理过的试样放置在电感耦合等离子体发射光谱仪中，在仪器的作用下形成等离子体火焰，用以测定金属中锰发射旨茺，而后，在具体计算锰含量时，测试人员需要根据校准工作曲线进行计算。这一过程中需要建立模型，即输出量Y与输入量x1，x2...xn，Y=x，其中Y是制备试样锰元素含量测定结果，而x则代表相应的数值。测试人员在实际称量过程中，需要使用到不确定度分量Urel（W1），借助天平分辨力引入，建议使用均匀分布的电光分析式天平，其分辨率为O.OOOlg，由此可得，u1（Cm）=0.29 x=0.000029g，其中称量m为0.2000g，而后按照均匀分布公式计算得：u1（Cm）=Δm/0.000115g。以上两种不确定度都是相互独立不关联的，因此，天平分辨力引入的不确定度Urel（cm）=m=0.0593%。
测定结果不确定度评定情况会受到多种因素影响，其中包含了定值、稀释、配制工作曲线时发生的液移液等，这种情况主要针对的是工作曲线标准样品不确定度分量Urel（Cs），使用储备标准液进行配置。而若是运用容量计量器具不确定度Urel（v），在实际操作过程中会使用到容量瓶、移液管等器具，分析可知，所使用的器具本身具有一定的不确定度，且主要是受到体积定值准确性、应用温度、校正差异的影响，所以，对应的器具相对标准不确定度公式为：Urel（v）=+。
而储备液不确定度表示为Urel（p），主要是通过储备液1、储备液2结合工作曲线确定。Urel（C0）表示为工作曲线拟合不确定度，因为是为一次曲线方式，所以最终分析得出物质含量与谱线强度间关系表示为Ci=AixIi+Ao，其中Ii是测得强度;而Ai、Ao为回归直线系数;Ci是浓度值，计算单位为%。
四、结论
综上所述，通过本文对常用低合金钢材料化学定量分析中不确定度的综合评定，可以更好的構建出高效实用的评估不确定度方法，与此同时，也可以在很大程度上简化应用分析仪器针对定量分析检测不确定度程序。由文章全方位的分析和探索，不难发现，本文提出的评定方法在具体实践中，起到了很好的应用效果，因此，希望能够积极推广，使得金属材料化学定量分析中不确定度评定能够真正发挥作用，为日后材料实践应用提供重要参考。
参考文献
[1]吴昊.金属材料化学定量分析中不确定度评定的应用[J].大连理工大学辽宁省211工程院校985工程院校教育部直属院校：48.
[2] 谭丽君.金属材料化学定量分析中不确定度评定研究[J].化工时刊. 2017，31（09）：30-33.
[3]陈远友.基于不确定度评定的金属材料化学定量分析研究[J].冶金管理. 2019，（03）：20+22.