Как проверить химический состав металла

Контроль химического состава сталей и сплавов помогает оценить качество металла и прогнозировать характеристики готовых изделий. Это важный этап технологического контроля и лабораторных испытаний.

• Основные методы анализа
• Оборудование для определения состава
• Другие инструментальные решения
• Выводы

Основные методы анализа

Определение химического состава выполняют двумя способами: классическим лабораторным («мокрая химия») и инструментальным. В первом случае проба растворяется, а нужные элементы выделяются осаждением или электрохимическим методом. Процесс трудоёмкий и занимает много времени, требует подготовленного персонала и специального оборудования.

Инструментальные методы выполняются быстрее и проще. Современные анализаторы позволяют получить результат сразу после короткого инструктажа. Такие технологии стали стандартом для производственных лабораторий и контроля входящего сырья.

Оборудование для определения состава

На практике применяются несколько видов спектрометрического оборудования:

• стилоскопы;
• рентгенофлуоресцентные анализаторы;
• лазерные анализаторы;
• оптико-эмиссионные установки.

Стилоскопы

Стилоскопы — простейшие спектральные приборы. В основе метода лежит испарение поверхности под действием электрического разряда. По яркости линий в спектре оценивается содержание элементов. Работа со стилоскопом требует подготовки, а результат зависит от опыта оператора, поэтому прибор используется для ориентировочного анализа.

Рентгенофлуоресцентные анализаторы

Портативные рентгенофлуоресцентные приборы, или «рентген-пистолеты», популярны благодаря малому весу и простоте эксплуатации. Излучение трубки вызывает отклик атомов материала, а детектор регистрирует характеристический спектр. Достаточно очистить поверхность образца от загрязнений. Такие анализаторы надёжны и не требуют рекалибровки, однако не позволяют точно измерять углерод и имеют ограничение по определению серы и фосфора.

Оптико-эмиссионные спектрометры

Оптико-эмиссионные установки применяются для точного анализа легирующих элементов, включая углерод, серу и фосфор. Измерения выполняются в атмосфере аргона, что повышает стабильность разряда. Приборы бывают настольными, напольными и мобильными. Они отличаются надёжностью, удобством эксплуатации и минимальной пробоподготовкой, поэтому считаются основным оборудованием для металлургических и исследовательских лабораторий.

Лазерные спектрометры

Лазерные анализаторы работают по принципу испарения микрослоя поверхности с последующим анализом спектра излучения. Они эффективны для лёгких сплавов — алюминиевых, титановых, магниевых. Измерения проводятся быстро и без пробоподготовки. При этом лазерные приборы требуют регулярной калибровки и чувствительны к перепадам температуры. Определение углерода выполняется с повышенной погрешностью.

Другие инструментальные решения

К дополнительным методам относятся атомно-абсорбционные спектрометры, установки с индуктивно связанной плазмой и фотоколориметры. Они требуют растворения образца, поэтому используются в экспертных и исследовательских целях, где приоритет — максимальная точность и возможность определения следовых концентраций элементов.

Выводы

Единого универсального прибора, объединяющего преимущества всех методов, пока не существует. Выбор технологии зависит от задач лаборатории, свойств сплава и требуемой точности.

ООО «ВЕЛМАС» поставляет профессиональные решения для анализа химического состава сталей и сплавов. Наши специалисты помогут выбрать подходящее оборудование и обеспечат полное техническое сопровождение.