Как узнать состав металла

Обновлено: 05.07.2024

Отобрав отслужившие свой век инструменты (надфили, напильники, рашпили, косы и т. п.), прежде всего следует определить, из какой марки стали они изготовлены. Чтобы круг поисков был как можно более ограниченным, следует знать, из каких видов стали изготавливается тот или иной инструмент. Так, напильники могут быть изготовлены как из инструментальной углеродистой стали (У10, У11, У12, У13), так и из легированной (ШХ6, ШХ9, ШХ15). Об этом можно узнать из перечня инструментов, приведенного ниже. Напильники, представленные в ассортименте КовкаПРО, изготовлены из высоколегированной стали твердостью 64-66HRC

Изделия из инструментальной и легированной стали:

Напильники - У10, У11, У12, У13, ШХ6, ШХ9, ШХ15
Надфили - У10, У11, У12
Рашпили - У7, У7А
Шаберы - У10, У12
Стамески, долота - У7, У8
Метчики - У10, У11, У12, Р9, 9ХС, Р18
Сверла по дереву - 9ХС
Сверла по металлу -Р9, Р18
Развертки – Р9, Р18, 9ХС
Фрезы – Р9, Р18
Зубила, отвертк – У7А, У8А, 7ХФ, 8ХФ
Пробойники – У8, У8А
Кернеры – У7А, 7ХФ, 8ХФ
Швейные иглы- У7А, У8А
Пилы-ножовки – У8ГА
Полотна лучковой пилы – У8ГА, У10
Ножовочные полотна – У8, У8А, У9, У9А, У10, У10А, У11, У12
Ножницы по металлу – У12А
Молотки и кувалды – У7, У8
Топоры – У7
Косы, серпы – У7, У8
Вилы, зубья (клевцы) – У7, У8
грабель
Кузнечные инструменты – У7, У8

Этап 2: определение содержания углерода в стали

Как определить конкретно, из углеродистой или легированной стали сделан, например, напильник? Для этого следует прибегнуть к простому старинному способу. Мастера подметили, что мелкая металлическая стружка, получаемая при обработке металла абразивным кругом, раскаляясь, дает сноп искр, имеющий для каждого металла свои характерные особенности. «Соломинки», из которого состоит сноп искр, у каждой марки стали свои особые: длинные, короткие, сплошные, прерывистые, кучные и редкие, ровные или имеющие утолщения; от каждой из них могут отделяться, порой очень обильно, мелкие яркие звездочки; в расчет принимается яркость свечения снопа искр, а также цветовые оттенки — от светло-желтого до темно-красного.

Чем выше содержание углерода в стали, тем больше в снопе искр ярких звездочек. Если сталь содержит немного углерода, например около 0,12%, то искры, выходящие из-под абразивного диска, будут расходиться веером в виде слегка изогнутых черточек желто-соломенного цвета, имеющих утолщения в середине и на конце (1, см. рис. на с. 105). Сталь, содержащая 0,5% углерода, имеющая среднюю твердость, образует примерно такие же искры, но от места среднего утолщения у них отделяется небольшое количество звездочек (2). От высокоуглеродистой инструментальной стали отделяются обильные искры со звездочками (3). У хромистой стали искры длинные, оранжево-красные; от них, как тоненькие веточки от основной ветки, отходят под разными углами короткие искорки со звездочками на конце (4). Искры у вольфрамовой стали прерывающиеся, и к тому же у них небольшие утолщения на конце (5). Хромовольфрамовая быстрорежущая сталь дает одновременно короткие и длинные искры темно-красного цвета с утолщениями на конце (6).

Этап 3: испытание инструмента

Теперь вернемся к напильнику. Прежде чем приступить к его испытанию, необходимо обязательно надеть защитные очки, а недалеко от наждачного круга установить лист фанеры, окрашенной в черный цвет. На черном фоне искрение металла видно гораздо отчетливее, глазам приходится меньше напрягаться. Если мы с силой проведем напильником по наждачному кругу и получим обильные искры ярко-желтого цвета с множеством отделяющихся от них звездочек, то сможем сделать вывод, что он изготовлен из высокоуглеродистой инструментальной стали (У10—У13). И наоборот, сноп оранжево-красных длинных искр с разветвлениями и звездочками на конце говорит о том, что напильник сделан из легированной стали (ШХ6, ШХ9, ШХ15). Разумеется, таким способом определяется лишь примерный химический состав стали, но для любительской практики этого вполне достаточно. Зная, что напильник изготовлен из инструментальной стали указанных марок, по таблице определяют режим ее термической обработки.

Из таблицы видно, что сталь У11—У13, из которой сделан напильник, отжигается при температуре 750°С, а затем охлаждается постепенно на воздухе. Отжиг производят в муфельной печи, кузнечном горне или же в топке обычной печи. В электрической муфельной школьной печи отжигать металлические предметы удобно, так как встроенный термометр даст возможность проследить за температурой нагрева. Но глубина муфельной печи ограниченная. Если напильник в нее не входит, его оборачивают в несколько слоев брезентом и переламывают сильным ударом молотка.

Разломленный напильник вынимают из брезента, отжигают в муфельной печи, а затем медленно охлаждают. Образовавшаяся окалина часто мешает механической обработке. Поэтому, надев очки и рукавицы, ее сбивают молотком с помощью зубила.

Отожженная и обработанная инструментальная сталь становится достаточно мягкой: хорошо обрабатывается напильником, пилится и куется. При минимальной твердости она имеет максимальную пластичность и вязкость. Это дает возможность изготовить из нее штихели для гравирования, чеканы, зубильца, сечки, пробойки, другие инструменты для художественной обработки металла.

Изготовив из напильника нужный инструмент, его закаляют нагреванием согласно таблице до 780°С с последующим охлаждением в воде. После закалки сталь становится хрупкой, поэтому ее отпускают: нагревают до 180°С и охлаждают в воде или машинном масле. При отпуске температуру нагрева металла контролируют по так называемым цветам побежалости, которые соответствуют определенной температуре нагрева.

Как проверить химический состав металла

Контроль химического состава сталей и сплавов позволяет прогнозировать свойства готовых изделий и является важной составляющей комплексной проверки качества металла.

Методы химического анализа металлов

Анализ химического состава можно проводить как «мокрой химией», так и инструментальными методами. Метод «мокрой химии» заключается в предварительном растворении пробы и последующим выделении нужных компонентов (осаждением, электрохимическим разделением и др.) Такой анализ занимает много времени, иногда до нескольких дней и требует специального образования и высокой квалификации инженера. В противоположность этому инструментальные методы, выполняемые на современных приборах, позволяют проводить анализ химического состава металлов после короткого инструктажа и требуют лишь элементарных навыков работы на компьютере.

Приборы для анализа химического состава металлов

В настоящее время наибольшее распространение получили следующие приборы:

Стилоскопы
Портативные рентгенофлуоресцентные спектрометры
Портативные лазерные спектрометры
Оптико-эмиссионные спектрометры

Стилоскопы

Стилоскопы являются простейшими спектральными приборами. Суть метода заключается в испарении металла под действием разряда и наблюдении оператором образующегося при этом свечения. По яркости спектральных линий можно судить о концентрации различных элементов. Стилоскопы имеют невысокую стоимость, но работа на них довольно сложна и требует специальных навыков, обучение которым занимает от нескольких месяцев до нескольких лет. Кроме того, стилоскопы являются оценочными приборами, - результаты анализа зависят от субъективной оценки оператора. Эта особенность не позволяет использовать данные приборы во многих технологических процессах, когда требуются точные данные об элементном составе металла.

Портативные рентгенофлуоресцентные спектрометры

Портативные рентгенофлуоресцентные спектрометры получили широкое распространение из-за небольшого веса и простоты обращения. Приборы часто называют «пистолетами» из-за внешнего сходства – в приборе есть рукоятка, курок и «дуло», в котором находятся рентгеновская трубка и детектор. При нажатии на курок трубка начинает генерировать рентгеновское излучение, оно вызывает ответное характеристическое излучение от атомов образца, которое регистрируется детектором. Малые размеры и вес позволяют использовать такие приборы вне лаборатории. Пробоподготовка не требуется – нужно только очистить поверхность металла от грязи, ржавчины, краски, окалины. Портативные рентгенофлуоресцентные спектрометры неприхотливы, не требуют периодических рекалибровок, а обучиться работе на них можно за несколько часов, однако существенным ограничением является невозможность анализа углерода, а также высокие пределы обнаружения серы и фосфора.

Оптико-эмиссионные спектрометры

Оптико-эмиссионные спектрометры позволяют анализировать все основные легирующие элементы в сталях и сплавах, включая углерод, серу, фосфор и др. По принципу работы эти приборы схожи со стилоскопами, но спектральные линии анализируются специальными детекторами. Обыскривание должно происходить в инертной среде, поэтому для работы оптико-эмиссионных спектрометров требуется аргон. Спектрометры этого типа обычно довольно массивны и являются настольными или напольными приборами, а передвижные (мобильные) модели располагают на специальных тележках. Несмотря на эти недостатки, оптико-эмиссионные спектрометры отличаются надёжностью, простотой эксплуатации, относительно невысокой стоимостью и требуют лишь простейшей пробоподготовки, благодаря чему на сегодняшний день этот метод является основным для анализа химического состава металлов в большинстве промышленных, экспертных и исследовательских лабораторий.

Портативные лазерные спектрометры

В последние годы на рынке появилось большое количество портативных лазерных приборов. По форме и размерам они похожи на портативные рентгенофлуоресентные спектрометры, а по сути работы – на оптико-эмиссионные приборы. Анализ происходит за счёт измерения интенсивности спектральных линий в оптическом диапазоне, но их появление вызывается воздействием лазера. Портативные лазерные спектрометры выгодно применять при анализе больших потоков лёгких цветных сплавов (алюминия, магния, титана), т.к. их анализ выполняется быстрее и точнее, чем на портативных анализаторах. Однако лазерные анализаторы значительно более прихотливы, чем рентгенофлуоресентные спектрометры – они температурозависмы, требуют регулярных перекалибровок и периодического обслуживания, при этом углерод, ключевой элемент при анализе сталей, анализируется со слишком большой погрешностью.

Иные инструментальные методы

Иные спектральные приборы – атомно-абсорбционные спектрометры, оптико-эмиссионные спектрометры с индуктивно-связанной плазмой, фотоколориметры требуют предварительного растворения пробы, из-за чего менее удобны и в настоящее время применяются реже. Тем не менее, в некоторых случаях, они имеют некоторые преимущества.

Заключение

К сожалению, на сегодняшний день не существует универсального прибора, совмещающего в себе все преимущества разных типов приборов, поэтому выбор метода анализа в каждом конкретном случае необходимо основывать на индивидуальном анализе задач предприятия.

Наша компания ООО "ВЕЛМАС" поставляет все виды оборудования анализа химического состава сталей и сплавов. Мы приглашаем Вас ознакомиться с перечнем приборов. Наши компетентные менеджеры проконсультируют вас по всем вопросам и помогут подобрать приборы, подходящие для решения именно ваших задач.

Материаловедение и термическая обработка сталей. Методы исследования структуры металлов и сплавов

Анализ состава металла традиционными методами аналитической химии основан на способности к взаимодействию с реагентами. Процедура включает подготовку проб, взвешивание, титрование; требует усилий и времени. Сейчас химанализ металла классическим аналитическим исследованием на практике проводится редко. Определение состава, основанное на физических явлениях, проходит быстро и результативно. Так, часто используемый спектральный анализ сплавов имеют следующие достоинства:

• оперативность исполнения: • минимальное количество вспомогательных приспособлений; • максимальная точность значений; • простота осуществления; • возможность проведения в полевых и стационарных условиях.

Достоверный химический анализ металла проводят на современном спектральном оборудовании, регистрирующем интенсивность волн эмиссии. Надежны, удобны в работе, доступны по стоимости эмисcионные спектрометры отечественной марки. Спектральный анализ стали, других материалов имеет высокую точность, используется при сертификации.

Пробирный метод

Пробирный метод: Пробирная плавка основана на физико-химических закономерностях восстановления металлов, шлакообразования и смачивания расплавленными веществами. Основные этапы пробирного анализ на примера сплава серебра и свинца:

Подготовка пробы
Шихтование
Тигельная плавка на свинцовый сплав
Сливание свинцового сплава в железные изложницы для охлаждения
Отделение свинцового сплава (веркблея) от шлака
Купелирование веркблея (удаление свинца)
Извлечение королька драгоценных металлов, взвешивание его
Квартование (добавление серебра, по необходимости)
Обработка королька разбавленной азотной кислотой (растворение серебра)
Гравиметрическое (весовое) определение серебра

Суть, возможности атомно-эмисcионных измерений

Спектральный анализ металлов основан на способности атомов в результате возбуждения испускать волны. Процесс инициирует искровое, лазерное, дуговое, другие воздействия. Источник возбуждения расположен в генераторе – блоке спектрометра, который при необходимости легко подлежит замене. В эмисcионном анализаторе происходит измерение интенсивности оптических волн, испускаемых атомами после перехода в возбужденное состояние. По длине волны и величине пика на спектре автоматически идентифицируется химический элемент, рассчитывается его концентрация. Атомно-эмисcионная спектроскопия позволяет анализировать вещества в различных агрегатных состояниях. Для измерений требуется минимальное количество материала. Посредством анализа на стационарном или мобильном спектрометре устанавливают марку стали, степень чистоты металлов; делают химанализ металлических сплавов. Приборы могут определять массовые доли элементов с пределом детектирования 0,0001%

Эмиссионный метод

Эмиссионный метод: Один из основных источников случайной погрешности измерений относительных концентраций примеси в эмиссионном спектральном анализе — это нестабильность параметров источника возбуждения спектра. Поэтому для обеспечения эмиссии примесных атомов из образца и последующего их оптического возбуждения используется низковольтный искровой, так называемый, C, R, L — разряд. При этом стабилизируется два параметра, от которых зависят процессы эмиссии и оптического возбуждения — напряжение и энергия в разрядном контуре. Это обеспечивает низкое среднеквадратичное отклонение (СКО) результатов измерений. Особенностью эмиссионого метода является количественное определение легких элементов в сплавах на основе железа (анализ серы, фосфора и углерода в стали). Существуют несколько видов приборов для эмиссионного анализа основанных на искровом и воздухо дуговом методе или их комбинации.

Дополнительные устройства для работы с оптико-эмисcионным оборудованием

Спектральный анализ металлов и сплавов с лазерным инициированием производится в атмосфере особо чистого аргона. Если степень очистки газа неудовлетворительна, его нужно доочищать. Лаборатория спектрального анализа металлов подлежит укомплектованию устройством для дополнительной очистки газов. Агрегат позволяет довести до идеального состояния не только аргон, но и гелий, азот, водород, необходимый для многих спектральных исследований. Для извлечения кислорода из рабочей камеры используются вакуумные насосы. Эффективно работает двухступенчатое пластинчато-роторное оборудование. Существует несколько видов эмисcионных спектрометров, часть их которых производит неразрушающий анализ. Образующийся на поверхности образца очаг эрозии с глубиной несколько микрон не мешает последующей эксплуатации объекта. В других ситуациях пробу нужно предварительно подготовить, для чего понадобятся специальные устройства.

См. также

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Анализ металлов и сплавов» в других словарях:

— (радиоактивационный анализ), метод качественного и количественного элементного анализа в ва, основанный на активации ядер атомов и исследовании образовавшихся радиоактивных изотопов (радионуклидов). В во облучают ядерными частицами (тепловыми или … Химическая энциклопедия

Сплавы металлов, металлические сплавы, твёрдые и жидкие системы, образованные главным образом сплавлением двух или более металлов, а также металлов с различными неметаллами. Термин «С.» первоначально относился к материалам с металлическими… …

У этого термина существуют и другие значения, см. Проба (значения). Проба благородных металлов определение различными аналитическими методами пропорции, весового содержания основного благородного металла (золота, серебра, платины и т.п.) в… … Википедия

Определение хим. состава и кол ва отдельных фаз в гетерогенных системах или индивидуальных форм соед. элементов в рудах, сплавах, полупроводниках и др. Объектом Ф. а. всегда является твердое тело. Название Ф. а. стало доминирующим, хотя нек рые… … Химическая энциклопедия

Спектральный анализ, физический метод качественного и количественного определения атомного и молекулярного состава вещества, основанный на исследовании его спектров. Физическая основа С. а.‒ спектроскопия атомов и молекул, его классифицируют по… … Большая советская энциклопедия

I Спектральный анализ физический метод качественного и количественного определения атомного и молекулярного состава вещества, основанный на исследовании его спектров. Физическая основа С. а. Спектроскопия атомов и молекул, его… … Большая советская энциклопедия

Метод качеств. и количеств. анализа металлов и сплавов без предварит. отбора пробы (без взятия стружки). При анализе сплавов цветных и черных металлов одну или неск. капель к ты или др. р рителя помещают на тщательно очищенную пов сть… … Химическая энциклопедия

Метод исследования атомного строения в ва путём экспериментального изучения дифракции рентгеновского излучения в этом в ве. Р. а. осн. на том, что кристаллы представляют собой естеств. дифракционные решётки для рентгеновского излучения. Р. а.… … Большой энциклопедический политехнический словарь

При работе с металлами нередко возникают вполне обоснованные сомнения

: соответствует ли металл деталей тому, что указан в конструкторской документации. На любом производстве, как правило, применяют ограниченный ассортимент сталей и сплавов, но острой проблемой остается
перепутывание марок
даже при хорошо налаженном входном контроле. Это и недобросовестность поставщика, когда в одной партии попадаются прутки различных марок, что невозможно определить при входном контроле, перепутывание при выдаче заготовок в производство и отсутствие производственной
дисциплины рабочих
, которые, чтобы скрыть свой брак, берут любую подвернувшуюся заготовку. В ряде случаев сомнения возникают уже тогда, когда узел собран и подтвердить марку известными способами (
спектральным
,
химическим
,
рентгенофлуоресцентным
) просто невозможно.

Кроме того, все чаще выпуск бракованной

продукции возникает из-за перепутывания металлов при его покупке (недобросовестность поставщика) и при
отсутствии входного контроля
металлов. В итоге страдает качество заготовок и качество деталей. В ряде случаев сомнения возникают тогда, когда узел уже собран, и подтвердить (идентифицировать) марку металла какой-либо ответственной детали в нем известными методами (спектральным или химическим) не представляется возможным. Также прибор позволяет проводить анализ даже очень мелких деталей. Для этого необходимо расположить их на токопроводящей подложке. Возможно определение пробы золотых изделий.

Можно привести множество примеров, когда на термообработку попадали детали, заданную твердость которых невозможно было получить

из-за того, что вместо стали, например, 40Х13 часть из них была изготовлена из 12Х8Н10Т. А как разбраковать несколько тысяч гаек, часть которых случайно была изготовлена из 40Х, а не из 30ХГСА, как того требовалось по конструкторской документации? Или как узнать на полностью готовой печатной плате марку примененного припоя, или каким припоем облужены выводы микросхем? Как подтвердить марку проволоки сварочного электрода?

С этими задачами легко справляется термоэлектрический анализатор «ТАМИС».

Для контроля марок металлов и сплавов используют стандартные методы:

металла с высокой точностью. На данный момент это единственный метод анализа, позволяющий достоверно определить процентное содержание углерода в сталях.

Для проведения химического анализа стали по углероду стружку исследуемого металла сжигают в водородной среде и анализируют состав получившегося газа фотоколлометрическим методом. Для точности измерения проводят три параллельных пробы. Для определения других элементов используют весовой способ.

Состав металлов весовым методом определяется путем его перевода в раствор (химическое растворение в растворах кислот, воде). Затем соединение необходимого металла переводится в осадок добавлением соли или щелочи. Далее осадок прокаливается до постоянного веса, а содержание металлов определяется взвешиванием на аналитических весах и пересчетом. Метод дает наиболее точные значения состава металла, но требует больших затрат времени.

При электрохимическом методе после перевода пробы в водный раствор содержание металла определяется различными электрохимическими методами — полярографическим, кулонометрическим и другими, а также сочетанием с титрованием.

Эти методы позволяют провести химический анализ металлов в широком диапазоне концентраций с удовлетворительной точностью, но отличаются высокой трудоемкостью, требуют лабораторию и квалифицированный персонал.

Наиболее широко применяемый в промышленности метод. На современном оборудовании процесс исследования состава металла занимает считанные минуты. При анализе металла данным методом определение количественного содержания углерода в сталях неточно

Для спектрального анализа требуются квалифицированные специалисты и дорогостоящее оборудование — спектрометр (порядка 4 млн. руб.). При анализе металла на поверхности остаются следы температурного воздействия, что приводит к нарушению геометрии исследуемой металлической детали.

Для проведения рентгенофлуоресцентного анализа требуется достаточно большая площадь поверхности. Измерение малых деталей невозможно. Требуется дорогостоящее оборудование (более 1,5 млн. руб.) и хорошо подготовленные специалисты.

Богатый опыт работы по анализу причин брака

на различных производствах, анализу выхода из строя изделий различной сложности и назначения привел к необходимости
создания недорогого
, простого в обращении именно в производственных условиях анализатора металлов и сплавов (включая цветные).

Рентгено-флуоресцентный спектрометр

Анализ химического состава металла можно проводить с участием рентгеновских лучей. После возбуждения первичными рентгеновскими лучами характеристическое излучение химических элементов образует спектр. Измерение интенсивности флуоресцентных линий дает информацию о концентрации. Существуют стационарные и мобильные спектрометры, которые проводят экспресс измерения образца без разрушения материала. На приборах с рентгено-флуорнсцентрым принципом действия выполняется спектральный анализ сталей, других сплавов, композитов, сложных веществ Таким методом можно узнать концентрацию 45 химических элементов. Маленькие атомы с порядковым номером до 11 после возбуждения флуоресцируют слабо, что мешает их идентификации. Эти элементы можно идентифицировать химически или другими физическими методами. РФА не рекомендован для анализа черных металлов, метод удобен для проведения сортировки лома с учетом ограниченных возможностей идентификации легких элементов Все результаты визуализируются на цветном дисплее, сохраняются в файле приборного компьютера Для расширения диапазона возможностей портативных рентгено-флуоресцентных спектрометров на них устанавливают дополнительные калибровки. Услуга может быть выполнена на заводе-изготовителе за небольшую цену или в сервисных центрах, имеющихся в Москве, других крупных городах.

Преимущества термоэлектрического анализатора металлов и сплавов

При разработке анализатора металлов основное внимание было уделено:

надежности
достоверности получаемых результатов
простоте в эксплуатации

Учитывался тот факт, что прибором могут пользоваться школьники, кладовщицы, рабочие, мастера.

Широкий спектр применения прибора: на производственных участках металлообрабатывающих производств (ОТК, материальных кладовых, при входном контроле и пр.)
на сборочных участках для контроля металлов в собранных узлах, определения видов покрытия выводов радиоэлементов, марок припоев
в термических участках
в ювелирных мастерских
в мастерских высших учебных заведений и школьных мастерских
в исследовательских лабораториях
в Центральных заводских лабораториях
в лабораториях входного контроля металлов
в следственных отделах для оперативного контроля изъятых изделий из драгоценных металлов
при проведении лабораторных работ по металловедению в учебных заведениях

Используемое оборудование

Мы используем высокотехнологичные анализаторы:
PMI-Master UVR PRO с возможностью определения углерода «Oxford Instruments Analytical Gmbh» (Германия)

Мобильный спектрометр для прецизионного анализа и сортировки металлов «на месте» и в лаборатории.

без возможности определения углерода «Oxford Instruments Analytical Oy» (Финляндия)

Портативный анализатор металлов с возможностью определения «легких элементов» (Si, Mg, Al).

Преимущества работы с нами

Проведение анализа на месте

Возможность сделать замеры, не отрезая образец от готового изделия либо заготовки.

Работаем по всей России

Приедем в любой город страны

В соответствии с ГОСТ 18895-97 «Метод фотоэлектрического спектрального анализа»

Возможность выезда в день обращения

Государственные стандартные образцы

Для сравнения результатов замеров с государственными эталонами

Простое оформление заявки

Позвоните или отправьте заявку с сайта

Применение спектрального анализа

При вторичной переработке спектральный анализ помогает точно рассортировать черный и цветной лом, а так же определить выбраковку, в литейном производстве с помощью него готовая продукция проходит входной и сертификационный контроль, в промышленности — подтверждение качества материалов, поступивших в производство. Для анализа берутся или специально отлитые пробы, аналогичные по составу основному металлов, или анализируется сам металл. За несколько минут можно получить анализ стали и чугунов, медных, алюминиевых, свинцовых и оловянных сплавов, сплавов титана, лигатур, содержание драгоценных металлов.

В зависимости от целей и объемов существуют стационарные лабораторные, мобильные и портативные спектрометры. Последние наиболее популярны в компаниях по скупке металлов, так как имеют небольшой размер, вес, удобную форму «пистолет», высокую производительность — около 1000 тестов в день и точность показаний. Они просты в применении, работают в воздушной и аргонной среде, имеют марочник металлов, а количество идентифицируемых элементов зависит от характеристик и профиля работы организации — есть приборы и с неограниченным количеством.

Портативные анализаторы позволяют определить количество примесей в ювелирном ломе при скупке золота, покупка автомобильных катализаторов, электронного лома, цветных и черных металлов и их дальнейшая переработка также сопровождается спектральным анализом.

Одним из составляющих комплексной проверки качества металла является исследование его химического состава. С помощью этого вида контроля можно прогнозировать качество будущего изделия.

Методы химического анализа металлов

Существуют 2 метода исследования химического состава: «мокрая химия» и инструментальные методы. Первый метод, «мокрая химия», предполагает растворение фрагмента изделия, взятого для пробы для выделения впоследствии необходимых компонентов, т.е осаждения, электрохимического разделения и т.д. Этот вид исследования достаточно продолжительный, на анализ уходит несколько дней. Кроме того, требуются высококвалифицированные специалисты.

Анализ инструментальными методами проводится на современных аппаратах и требует от специалиста минимальных навыков работы на компьютере.

Наш завод ООО «Уральский завод стальных конструкций» предлагает заказать химический анализ стали и сплавов в Екатеринбурге с выездом специалиста к вам на объект или стационарно в нашей лаборатории. Уточнить цены химического анализа можно в отделе продаж УЗСК по координатам, указанным в разделе Наши контакты

Приборы для анализа химического состава металлов

Сегодня исследование химического состава проводится специальными современными приборами. Это:

стилоскопы;
портативные лазерные спектрометры;
портативные рентгенофлуоресцентные спектрометры;
оптико-эмиссионные спектрометры.

Самыми простейшими среди перечисленных приборов являются стилоскопы. С помощью них излучают разряд и наблюдают за свечением, вызванным испарением металла под дейтсвием этого разряда. О наличии конкретных элементов в металле и их концентрации эксперт судит по яркости линий спектра.

Работа со стилоскопом требует от эксперта специального обучения, продолжающегося несколько месяцев. Важно понимать, что стилоскопы дают лишь оценочную характеристику. Ведь результаты исследования субъективны, они во многом зависят от опыта и знаний специалиста, проводящего контроль. Поэтому эти приборы не участвуют в тех видах экспертизы, где требуются точные данные о составе металла.

Портативные рентгенофлуоресцентные спектрометры

Довольно распространены в настоящее время портативные рентгенофлуоресцентные спектрометры. По внешнему виду они похожи на пистолеты: ест рукоятка, курок, а детектор и рентгеновская трубка располагается в «дуле». Поэтому в народе эти приборы именуют «пистолетами». Нажимая на курок, эксперт вызывает излучение рентгеновских лучей, направленных на пробу. Отраженные рентгеновские лучи регистрируются детектором. У таких спектрометров есть ряд преимуществ:

Они имеют незначительный вес и просты в обращении.
За счет малого веса и размера их можно использовать в полевых условиях.
Для работы прибора требуется незначительная подготовка фрагмента изделия:очистка от грязи. краски, ржавчины.
Работать на приборе можно научиться за короткое время, 2-3 часа.

Но есть у рентгенофлуоресцентного спектрометра недостаток: на нем нельзя делать исследование количества углерода, трудно обнаружить небольшую концентрацию серы и фосфора.

Использование оптико-эмиссионных спектрометров делает возможным исследовать легирующие частицы в сталях и сплавах, в частности, фосфор, серу, углерод и другие элементы. Работа оптико-эмиссионных спектрометров сходна с работой стилоскопов, но отраженные спектральные лучи принимаются детекторами и анализируется. Кроме того, работа этих приборов возможна при наличии аргона, так как для обыскривания требуется инертная среда. В отличие от портативных спектрометров, оптио-эмиссионные спектрометры габаритны, их устанавливают на стол или на пол. Но есть и мобильные приборы, которые устанавливаются на специальных тележках.

Но оптико-эмиссионные спектрометры тоже имеют свои преимущества. Они характеризуются

высокой надежностью;
несложностью применения;
невысокими ценами;
небольшой степенью подготовки поверхности пробы.

Поэтому оптико-эмиссионные спектрометры используются в качестве основных приборов при исследовании химического состава металла в большей части экспертных и промышленных лабораториях.

Портативные лазерные спектрометры

Сегодня на рынке измерительных приборов появились портативные лазерные аппараты. По внешнему виду они напоминают портативные рентгенофлуоресентные спектрометры, но работают также, как и оптико-эмиссионные приборы. Здесь спектральные линии вызывются лазером, исследование химического состава основано на измерении интенсивности спектральных лучей. Такие спектрометры используются для исследования большого количества титана, магния, алюминия и других цветных сплавов. Они проводят анализ быстро и точно. Но лазерные спектрометры зависят от температуры, нуждаются в периодических перекалибровках и системного обслуживания, а количество углерода выявляется с большой стееньюпогрешности.

Иные инструментальные методы

Существует ряд других спектрометров, использующихся для анализа химического состава металла. Среди них:

атомно-абсорбционные спектрометры;
оптико-эмиссионные спектрометры с индуктивно-связанной плазмой;
фотоколориметры.

Все перечисленные приборы применяются не так часто, так как для их работы необходимо фрагмент металла, взятый для пробы предварительно растворить.

Читайте также: