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金属垫片的成分直接决定其关键性能，分析的核心目标包括：
金属垫片的成分以 “主金属 + 合金元素 + 微量杂质” 构成，不同材质体系的成分差异极大，以下为几类最常用的材质及其典型成分：
| 垫片材质类别 | 主金属元素 | 关键合金元素（作用） | 典型杂质（需控制） | 核心性能 |
|---|---|---|---|---|
| 低碳钢 / 碳钢 | Fe（铁） | C（0.05%-0.25%，提升硬度）、Mn（0.3%-0.8%，改善韧性） | S（≤0.05%）、P（≤0.045%），避免低温脆性 | 低成本、易加工，适用于低压常温（如自来水管道） |
| 不锈钢（304/316） | Fe（铁） | 304：Cr（18%-20%，耐蚀）、Ni（8%-10.5%，稳定奥氏体）316：在 304 基础上增加 Mo（2%-3%，提升耐酸碱 / 海水腐蚀） | C（≤0.08%，避免晶间腐蚀）、Si（≤1%） | 优异耐蚀性，适用于化工、食品、水处理（304）、海洋 / 强腐蚀（316） |
| 铜及铜合金 | Cu（铜） | 黄铜（Zn 30%-40%，提升强度）、磷青铜（Sn 5%-10%、P 0.1%-0.4%，耐磨损） | Pb（≤0.03%，环保要求）、Fe（≤0.5%） | 高密封性、耐低温，适用于制冷系统、低压燃气管道 |
| 铝及铝合金 | Al（铝） | 纯铝（99.5% 以上 Al，软质密封）、3003 铝合金（Mn 1%-1.5%，提升强度） | Si（≤0.6%）、Fe（≤0.7%） | 轻量化、耐弱酸，适用于低压通风、家电密封 |
| 镍基合金（Inconel） | Ni（50% 以上） | Cr（15%-25%，耐蚀）、Mo（2%-10%，耐高温氧化）、Nb（1%-5%，强化） | S（≤0.015%）、P（≤0.025%） | 耐高温（600-1200℃）、耐强腐蚀，适用于航空航天、核电、高温管道 |
| 钛及钛合金 | Ti（90% 以上） | TC4（Al 5%、V 4%，提升强度） | Fe（≤0.3%）、C（≤0.1%） | 极优耐蚀性（耐海水、强酸）、轻量化，适用于海洋工程、医疗设备 |
不同检测方法的精度、效率、成本差异较大，需根据实际需求选择：
| 检测方法 | 原理 | 检测精度 | 优势 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|
| X 射线荧光光谱（XRF） | 利用 X 射线激发元素荧光，通过荧光波长 / 强度识别成分 | 常量（0.1% 以上）、半微量（0.01%-0.1%） | 无损检测、快速（5-30 分钟）、无需样品前处理 | 现场快速筛查（如确认是否为 304 不锈钢）、批量来料初检 |
| 直读光谱仪（OES） | 样品激发为等离子体，通过光谱线波长 / 强度定量元素 | 常量（0.01% 以上）、微量（0.001%-0.01%） | 精度高、速度快（1-5 分钟）、可测多元素 | 车间质量管控（如检测碳钢中 C、Mn 含量）、合金牌号确认 |
| 电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES） | 样品消解后，通过等离子体激发元素发射光谱 | 微量（0.0001%-0.01%）、痕量（<0.0001%） | 超高精度、可测 70 + 元素、线性范围宽 | 杂质含量检测（如不锈钢中 S、P）、失效分析（如判断腐蚀是否因 Cr 含量不足） |
| 碳硫分析仪 | 燃烧样品后，通过红外吸收法检测 CO₂、SO₂含量 | 碳（0.0001%-10%）、硫（0.0001%-5%） | 专测 C、S，精度极高 | 碳钢 / 不锈钢中碳含量控制（如避免晶间腐蚀）、判断材料脆性原因 |
| 原子吸收光谱（AAS） | 利用元素对特定波长光的吸收定量 | 微量（0.0001%-0.01%） | 成本较低、操作简单、适用于单元素检测 | 特定元素定量（如铜合金中 Pb 含量是否达标） |
| 化学分析法（滴定 / 重量法） | 利用化学反应（如酸碱滴定、沉淀重量法）定量元素 | 常量（1% 以上） | 成本极低、原理直观 | 简单成分定量（如纯铝中 Al 含量）、实验室基础分析 |
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