铁与金属或非金属形成多种合金，常作为炼钢时的合金加入剂，或者生铁熔炼时的成分调节剂。由于它们之间成分差别很大，无法用一种分析方法和条件来测定种类繁多的铁合金样品。

1  钕铁合金中主量元素钕及7种杂质元素的测定

    钕铁永磁合金中含Nd(20%～30%)，Al（0.01％～0.20％），Mn（0.02%～0.20%)，Cr（0.02%～0.20%），Si（0.03%～0.10%），Ca（0.005%～0.02%），Mg（0.005%～0.02%），Zr（0.03%～0.10%）。由于成分较复杂，采用基体匹配法及内标法进行测定。

    （1）样品处理  样品1.000g用10ml硝酸（1+1）低温加热溶解，定容于100ml容量瓶中。取此液10ml加内标元素钒溶液5.0ml（0.4mg/ml），补加硝酸10ml，定容于200ml，用于光谱测定。

    （2）仪器与分析条件  JY170 ULTIMA等离子体光谱仪。高频功率1.0kW，冷却气15L/min。

    （3）光谱干扰  铁在Zr 339.198nm处有弱尾翼干扰，干扰线为Fe 339.201nm。铁对Cr 267.716nm处有背景干扰。采用基体匹配法对上述干扰进行校正。

    （4）分析线及检出限   见表1

表1  钕铁合金的检出限

    （5）回收率和精密度  除Ca外，其余7种元素的回收率在94.0%～113.0%之间。Ca的回收率为87%～92%。精密度因元素浓度而异。含量26%时Nd的精度度在0.28～0.39%。其他元素精密度多数在4%～15%。

2  硼铁中主要成分及杂质的测定

    硼铁是钕铁硼永磁材料的主要原料，它含硼17%～25%。

   （1）样品处理  棚铁中硼可能以碳化硼或氮化硼等多种形态存在，较难分解。采用碱熔法（Na2O2+NaOH）熔融。称取试样0.0500g于石墨坩埚中，加0.5g Na2O2及0.5g NaOH，在600℃温度下保温25min。熔体用50ml 10%王水溶解，稀释至100ml。

   （2）仪器与分析条件  TJA公司产IRIS/AP端视全谱直读光谱仪。1150W高频功率，冷却气15L/min，辅助气0.5L/min，载气0.5L/min，雾化气压力0.221MPa。分析线及其背景较正波长见表2。

表2  硼铁的分析线、检出限及背景校正波长

（3）回收率  用合成试验检验了杂质的回收率，Al，Mn，Si的回收率为97.8%～102.0%。主要成分B，Fe的回收率为99.1%～101.0%。

3  硅铁中铝、锰、铬、钙的测定

硅铁是炼钢和铸造熔融的脱氧剂，也是合金元素的添加剂。

（1）样品处理  硅铁一般采用HF-HNO3在铂器中溶样，用硫酸或高氯酸赶残留的HF。因硫酸沿器壁回流可以延长与试样作用时间，有利于试样的分解，赶除氢氟酸的效果较好。但有些元素易生成硫酸盐难于完全溶解，造成溶液浑浊，但不影响测定。

硅铁中存在酸溶铝及酸不溶铝。处理酸不溶铝的方法是，不溶残渣用碱金属的硫酸氢盐熔融，或用硼酸和碳酸钠混合溶剂来熔融其残渣，后者效果较为理想。

（2）仪器及分析条件  珀金-埃尔默PlasmaⅡ型光谱仪。高频功率1000（测Al）～1200W（测Mn，Cr，Ca）。冷却气14L/min，载气0.9～1.0L/ min。

（3）分析线  Al 396.152nm，Mn 293.306nm，Cr 267.716nm，Ca 393.366nm。精密度（RSD）2.2%～4.9%。

另据报道，用硝酸和氢氟酸溶解硅铁样，以硼酸络合氟离，ICP光谱法测定硅和铝。

4  钼铁中微量锑和锡的测定

钼铁合金含钼55%～75%，铁25%～45%，其余为低含量杂质。

（1）样品处理  样品混酸（盐酸∶硝酸∶水=100∶20∶120）溶解，用水定容。按国标化学分析法，样品溶解后需经硫酸冒烟处理。本法直接用盐酸和硝酸溶解，其测定结果与国标法未发现差异。硝酸酸度小于8%，盐酸酸度4%～8%对Sb和Sn信号未发现干扰，但低于4%的盐酸则会使Sb信号降低。

（2）仪器与分析参数   IRIS-1000型等离子体光谱仪。功率1150W，辅助气0.5L/min，载气压力0.159MPa。分析线Sb 217.581nm及Sn 189.989nm。

（3）钼和铁的影响  Mo和Fe的含量在50%～75%之间变化时，对Sn的信号无影响，但可使Sn信号增加2%；铁的含量在20%～50之间时，对Sn信号没有影响，但对Sb，随铁量的增加，信号逐渐小幅下降。

（4）方法检出限和回收率  Sb的检出限为0.0011%，Sn的检出限为0.0004%。钼铁样品的加标回收率为99%～103%。

5  铬铁中硅的测定

用Na2O2熔样，HNO3酸化，ICP光谱法测定3.0%以下的硅量。为消除基体干扰，采用与样品成分相近的标准物质绘制工作曲线。工作曲线的含量范围在8.5～116μg/g内有良好的线性。采用Si 251.61nm分析线。

6  几种铁合金中主成分的测定

铁合金中主成分的测定通常用重量法和容量法。用ICP光谱法也可测定合金的主要成分。

（1）试样分解方法

① 铁铬合金。0.500g样品，加25ml硫酸（50%体积分数），用20ml磷酸（50%体积分数），0.5ml氢氟酸，蒸发至冒烟，用40ml冷水稀释，加热至沸，加1ml HNO3并煮沸2min。如有不溶物则过滤，残渣加HF处理，或者用0.5g碳酸钠熔融处理。

② 铁锰合金。0.5g样品加20ml硫酸（25%体积分数），加热至沸，加10ml硝酸（相对密度1.40），加热溶解。加0.5ml氢氟酸并蒸发至冒烟。不溶物同铁铬合金处理方法相同。

③ 铁钼合金。0.5g试样用25ml硝酸（浓）溶解，加10ml浓盐酸和0.5ml氢氟酸。后面的处理同铁铬合金。

④ 铁钨合金。0.5g试样用25ml磷酸（33%体积分数），和25ml硫酸（33%体积分数），加热至反应停止，再加50ml王水，2ml氢氟酸。冷却后用40ml(10%体积分数)盐酸稀释。如有不溶物，过滤后同铁铬合金的处理。

⑤ 铁钒合金。0.5g试样加50ml王水和2ml氢氟酸加热溶解。用40ml水稀释，如有不溶物，按铁铬合金的方法处理。最终定容至500ml。

⑥ 铁硼合金。0.5g试样，加25ml硫酸（20%体积分数）加热溶解。加25ml王水和1ml氢氟酸再加热。冷却后用40ml水稀释，最终定容至500ml。如有不溶物用类似铁铬合金的方法处理。

⑦ 铁钛合金。取0.5g合金，加25ml硫酸（50%体积分数），5ml浓硝酸及1ml氢氟酸加热溶解。蒸发至硫酸冒烟，冷却后用40ml盐酸（10%体积分数）稀释。不溶物过滤后用熔融处理。

⑧ 铁铌合金。0.5g样品用50ml王水和2ml氢氟酸处理，加热溶解后用40ml水稀释，最后定容至500ml。如有不溶物采用类似铁铬合金的处理方法。

⑨ 铁硅合金。0.2g合金置于聚四氟乙烯罐中，加5ml氢氟酸和1ml浓硝酸，3ml浓盐酸，密封后加热110℃压力溶解。冷却后用50ml饱和硼酸溶液络合氟离子，最后用水定容于200ml。

（2）仪器及分析条件  JY38P型顺序扫描等离子体光谱仪。高频功率1.5kW，冷却气流量14L/min，载气0.55L/min，试液提升量2ml/min。

（3）分析线和精密度  表3列出了合金元素的分析线及其浓度为100μg/ml时的精密度。表4列出了铁合金试样主要成分测定值与推荐值的比较。可以看出，铁合金中合金元素的分析线不受铁的干扰。在100μg/ml浓度水平时，测定的RSD值均在0.3%以下。合金元素的测定值与推荐值很好地符合。在适合的条件下，ICP光谱法可以有效地测定试样中过去由化学分析测定的高浓度组分。

表3  合金元素的分析线与精密度

表4  铁合金试样主要成分的ICP测定值与推荐值

① Fe 259.940nm；

② Al 396.152nm；

③ ②推荐值13.9μg/ml；

④ Ta：推荐值4.9μg/ml，测定值5.0（Ta 226.230nm）。

RSD值是在合金元素浓度100μg/ml条件下测出的。

7  软磁合金中硼的测定

（1）方法要点  在铁、钴、镍基体中硼的准确测定有一定困难。硼的主要分析线易受基体元素的干扰。本文研究了3条硼的灵敏线受铁光谱干扰的情况，最后选择B 208.959nm作为分析线，采用外标法较准的方法，建立了比较准测定硼的方法。在硼含量在1%～5%（W/W）浓度范围内，硼的测定总误差降至0.02%。方法适用的样品类型为：Fe（Co）-B-Si（Zr）-Cu-Nb（Me）合金，其中Me代表某些过渡金属元素；硬磁合金Fe-Nd（Sm）-B合金；硬质材料（B4C，BN）；高温超导材料（Y-Ni-B-C）；硼化物包敷粉状材料。

（2）仪器与分析条件  德国Car1 Zeiss产的Plasmaquant 110型光谱仪。高频功率1.0kW，冷却气11L/min，载气0.75L/min，辅助气0.5L/min。三条硼的灵敏线中，强度比为：B 249.777/B 2496.678/B 208.959=6.8/3.3/1。但硼249.773nm受Fe 249.782nm的干扰，B 249.678nm夹在两条铁线Fe 249.69nm及Fe 249.653nm之间，而B 208.959nm不受Fe线的明显干扰，本文采用Fe 208.959nm作为分析线。

（3）样品处理  100mg试样溶于由10ml浓盐酸和2ml浓硝酸组成的混合消解液中。最终冲稀至100ml用于测定。试验表明，酸的种类（除氢氟酸）和浓度不影响测定。

用本法测定了Fe（65）-Nd-B，Fe（80）-B-Si，Fe（80）-Co（14）-B，Fe（85）-B-Zr-Nb-Ni等多种铁磁性材料，获得较好的结果。

另外，Wuskkamp等用相同仪器测定软磁材料中Fe、B、Si、Cu得到与化学分析相符合的结果。其中样品中铁含量达83%。

赵玉珍等用端视ICP光谱法测定钕铁硼永磁材料中常量及微量元素。用基匹配和背景扣除法校正基体效应。测定Nd、Fe、B、Co、La、Ce、Pr、Dy、Gd、Sm、Al、Mn、Ca、Mg、Ga和Si的检出限为0.5～30μg/L，回收率为92%～110%，相对标准偏差小于7%。可以用于钕铁硼产品的快速检验。