zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-906Research ArticleСтатьиМногопараметрическая калибровка концентраций C, Mn, Si, Cr, Ni и Cu в низколегированных сталях методами лазерноискровой эмиссионной спектроскопии по необработанным спектрам с низким разрешениемMultivariate Calibration of Concentrations of C, Mn, Si, Cr, Ni, and Cu in Low-Alloyed Steels from Raw Spectra with Low Resolution Obtained by Laser-Induced Breakdown Spectroscopy MethodБельковМ. В.BelkovM. V.

Минск

Minsk

БорисевичД. А.BorisevichD. A.

Минск

Minsk

КацалапК. Ю.CatsalapK. Y.

Минск

Minsk

k.catsalap@ifanbel.bas-net.byХодасевичМ. А.KhodasevichM. A.

Минск

Minsk

Институт физики НАН БеларусиB. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus202110102021885737742Copyright © Бельков М.В., Борисевич Д.А., Кацалап К.Ю., Ходасевич М.А., 20212021Бельков М.В., Борисевич Д.А., Кацалап К.Ю., Ходасевич М.А.Belkov M.V., Borisevich D.A., Catsalap K.Y., Khodasevich M.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/906

По необработанным лазерно-искровым эмиссионным спектрам низкого разрешения, зарегистрированным для эталонных образцов низколегированных сталей, построены многопараметрические модели для калибровки концентраций шести химических элементов (C, Mn, Si, Cr, Ni и Cu), представляющих собой основные технологические примеси и легирующие добавки. Многопараметрические модели содержания C (среднеквадратичное отклонение калибровки по проверочной выборке 0.06 %) и Mn (0.12 %) являются количественными с достаточной для практического применения точностью, полуколичественными для Si (0.09 %) и Ni (0.07 %) и качественными для Cr (0.13 %) и Cu (0.08 %).

Multivariate models were developed on the base of raw low-resolution LIBS spectra of reference samples of low-alloyed steels for calibration of the concentrations of six chemical elements (C, Mn, Si, Cr, Ni, and Cu), which are the main technological and alloying additives. The multivariate models for C (RMSE=0.06% for test dataset) and Mn (0.12%) content are quantitative with an accuracy sufficient for practical application, semi-quantitative for Si (0.09%) and Ni (0.07%), and qualitative for Cr (0.13%) and Cu (0.08%).

многопараметрическая калибровкаметод частичных наименьших квадратовлазерно-искровая эмиссионная спектроскопиянизколегированные сталиmultivariate calibrationpartial least squareslaser-induced breakdown spectroscopylowalloyed steelsReferencesY. Wei, R. S. Varanasi, T. Schwarz, L. Gomell, H. Zhao, D. J. Larson, B. Sun, G. Liu, H. Chen, D. Raabe, B. Gault. Patterns, 2, N 2 (2021) 1-14Y. Wei, R. S. Varanasi, T. Schwarz, L. Gomell, H. Zhao, D. J. Larson, B. Sun, G. Liu, H. Chen, D. Raabe, B. Gault. Patterns, 2, N 2 (2021) 1-14S. Grünberger, S. Eschlböck-Fuchs, J. Hofstadler, A. Pissenberger, H. Duchaczek, S. Trautner, J. D. Pedarnig. Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 169 (2020) 1-11S. Grünberger, S. Eschlböck-Fuchs, J. Hofstadler, A. Pissenberger, H. Duchaczek, S. Trautner, J. D. Pedarnig. Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 169 (2020) 1-11M. W. Vaughan, P. Samimi, S. L. Gibbons, R. A. Abrahams, R. C. Harris, R. E. Barber, I. Karaman. Scr. Mater., 184 (2020) 63-69M. W. Vaughan, P. Samimi, S. L. Gibbons, R. A. Abrahams, R. C. Harris, R. E. Barber, I. Karaman. Scr. Mater., 184 (2020) 63-69Ch. J. Rao, S. Ningshen, J. Philip. Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 172 (2020) 1-10Ch. J. Rao, S. Ningshen, J. Philip. Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 172 (2020) 1-10D. Syvilay, J. Guezenoc, B. Bousquet. Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 161 (2019) 1-34D. Syvilay, J. Guezenoc, B. Bousquet. Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 161 (2019) 1-34F. B. Gonzaga, C. Pasquini. Spectrochim. Acta: At. Spectrosc., 69 (2012) 20-24F. B. Gonzaga, C. Pasquini. Spectrochim. Acta: At. Spectrosc., 69 (2012) 20-24H. Kim, Sang-Ho Na, Song-Hee Han, S. Jung, Y. Lee. Opt. Laser Technol., 112 (2019) 117-125H. Kim, Sang-Ho Na, Song-Hee Han, S. Jung, Y. Lee. Opt. Laser Technol., 112 (2019) 117-125M. Cui, Y. Deguchi, Ch. Yao, Zh. Wang, S. Tanaka, D. Zhang. Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 167 (2020) 1-7M. Cui, Y. Deguchi, Ch. Yao, Zh. Wang, S. Tanaka, D. Zhang. Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 167 (2020) 1-7V. Motto-Ros, D. Syvilay, L. Bassel, E. Negre, F. Trichard, F. Pelascini, J. El Haddad, A. Harhira, S. Moncayo, J. Picard, D. Devismes, B. Bousquet. Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 140 (2018) 54-64V. Motto-Ros, D. Syvilay, L. Bassel, E. Negre, F. Trichard, F. Pelascini, J. El Haddad, A. Harhira, S. Moncayo, J. Picard, D. Devismes, B. Bousquet. Spectrochim. Acta B: At. Spectrosc., 140 (2018) 54-64T. A. Labutin, A. M. Popova, S. M. Zaytsev, N. B. Zorova, M. V. Belkov, V. V. Kiris, S. N. Raikov. Spectrochim. Acta B, 99 (2014) 94-100T. A. Labutin, A. M. Popova, S. M. Zaytsev, N. B. Zorova, M. V. Belkov, V. V. Kiris, S. N. Raikov. Spectrochim. Acta B, 99 (2014) 94-100S. Wold, M. Sjöström, L. Eriksson. Chemom. Intell. Lab. Systems, 58, N 2 (2001) 109-130S. Wold, M. Sjöström, L. Eriksson. Chemom. Intell. Lab. Systems, 58, N 2 (2001) 109-130M. D. Peris-Díaz, A. Krężel. TrAC Trends Analytiс. Chem., 135 (2021) 1-21M. D. Peris-Díaz, A. Krężel. TrAC Trends Analytiс. Chem., 135 (2021) 1-21ASTM Standard Practices for Infrared Multivariate Quantitative Analysis, Designation: E1655-05 (2012) 1-29ASTM Standard Practices for Infrared Multivariate Quantitative Analysis, Designation: E1655-05 (2012) 1-29S. Nawar, A. M. Mouazen. Computers and Electronics in Agriculture, 151 (2018) 469-477S. Nawar, A. M. Mouazen. Computers and Electronics in Agriculture, 151 (2018) 469-477K. H. Esbensen, P. Geladi, A. Larsen. NIR News, 25, N 5 (2014) 24-28K. H. Esbensen, P. Geladi, A. Larsen. NIR News, 25, N 5 (2014) 24-28E. V. dos Santos Pereira, D. D. de Sousa Fernandes, M. C. de Araújoc, P. H. Diniz, M. I. Maciela. LWT – Food Sci. and Technology, 127 (2020) 1-10E. V. dos Santos Pereira, D. D. de Sousa Fernandes, M. C. de Araújoc, P. H. Diniz, M. I. Maciela. LWT – Food Sci. and Technology, 127 (2020) 1-10

The authors declare that there are no conflicts of interest present.