Химический анализ металлов и сплавов. Назначение и современные методы исследования

Точность превыше всего | 13.06.2018

Назначение

Химический анализ позволяет:

• определить количественный состав;
• исследовать образец на присутствие примесей и определить их концентрацию;
• идентифицировать сплав;
• выяснить соотношение примесей сплава для его маркировки.

Проведение исследования необходимо для:

• экспертизы продукции для определения соответствия действующим стандартам;
• непрерывного контроля технологического процесса;
• входного контроля исходного сырья;
• разработки и создания новых сплавов;
• сертификации продукции;
• освидетельствования чистых металлов.

Последовательность измерения

Пробоподготовка согласно ГОСТ 7565-81

Измерение подходящим анализатором

• X-MET 8000
• PMI MASTER UVR

Методы атомно-эмиссионного спектрального анализа

Атомно-эмиссионный спектральный анализ (АЭСА) металлов и сплавов получил наибольшее распространение в различных отраслях промышленности. С его помощью можно исследовать вещества в различных агрегатных состояниях на присутствие многих химических элементов. Он имеет низкий предел обнаружения элементов, отличается простотой и низкой себестоимостью, что делает целесообразным его использование в лабораториях спектрального анализа металлов, решающих различные аналитические задачи.

Регистрация эмиссионного спектра пробы осуществляется спектрографом, спектроскопом или спектрометром. По этому признаку все способы проведения АЭСА подразделяются на следующие три группы, каждая из которых имеет свою специфику.

Спектрографический

Проводится с использованием спектрографа, который позволяет относительно быстро получить надежные результаты. Метод предусматривает регистрацию атомных спектров на фотопластинку с последующей идентификацией их с помощью планшета или на спектропроекторе.

Преимущества:

• объективность;
• документальность.

Недостатки:

• трудоемкость;
• низкая оперативность.

Спектрометрический

Для исследования пробы применяются приборы с фотоэлектрической регистрацией спектра. Этот вид химического анализа металлов и сплавов относится к объективным методам и позволяет оперативно получать информацию.

Преимущества:

• экспрессность;
• высокая точность результатов;
• полная автоматизация процесса;
• обработка результатов на ЭВМ и их архивирование.

Недостатки:

• сложность эксплуатации оборудования;
• возникновение проблем оптической и электрической стабильности;
• нельзя одновременно регистрировать широкую область спектра.

Визуальный

Отличается от двух предыдущих субъективностью, так как приемником излучения служит человеческий глаз. Несмотря на ограниченные возможности, визуальный спектральный анализ широко используется в промышленности. Особенное значение визуальный метод приобретает при необходимости контроля химического состава легированных сталей в процессе их производства.

Преимущества:

• экспрессность;
• простота;
• проведения анализа в месте нахождения проб;
• низкая стоимость оборудования.

Недостатки:

• невысокая точность результатов;
• не позволяет определять неметаллические элементы.

ВСЕ ОБОРУДОВАНИЕ ИМЕЕТ ДЕЙСТВУЮЩИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА О ПОВЕРКЕ.

PMI MASTER UVR-мобильный оптико-эмиссионный анализатор металлов, который позволяет проводить высокоточный анализ и определять марку любых сталей и сплавов с возможностью анализа углерода, серы, фосфора.

АRC-MET-8000 портативный оптико-эмиссионный анализатор работающий в аргоновом режиме. С возможностью определения и прекрасной повторяемостью результатов по углероду, сере, фосфору и бору.

Стационарный твердомер по методу Роквелла МЕТОЛАБ101 Стационарный твердомер используется для измерения твердости твердых сплавов, а также закаленных и не закаленных сталей, литья, подшипниковых сталей, алюминиевых сплавов, тонких плит твердых сплавов, меди, цинкованных, хромированных и луженых покрытий поверхностей и др. по методу Роквелла. Свидетельство об утверждении типа средств измерений RU.C.28.002.A № 63563.

Химический анализ изделий из металла в Москве

На сегодняшний день, многим компаниям в Москве крайне важно периодически обращаться в лаборатории неразрушающего контроля. Анализ химического состава собственной продукции позволяет разрешить ряд операционных задач, которые возникают перед предприятиями. К ним можно отнести:

• Контроль входящего сырья;
• Анализ материалов в процессе их производства;
• Сертификацию готовой продукции.

Последнее особенно актуально в Москве, так как проверки деятельности компании со стороны надзорных органов Российской Федерации стали значительно строже в последние годы. А значит, получение на руки акта испытаний химического анализа продукции и сырья от лицензированной лаборатории неразрушающего контроля будет значительным гарантом спокойствия при работе предприятия. Наш центр химических экспертиз в Москве с удовольствием готов помочь Вам в этом вопросе.

Возвращаясь к теории, обратимся непосредственно к видам контроля химического анализа состава. Всего их два:

1. Разрушающий. Как ясно из названия, его проведение связано с экстремальным воздействием на образец, после которого он приходит в негодность. Обычно, он считается приоритетным для металлургии и прочих видов промышленности, в которых часто используют стали и иные сплавы металла.
2. Неразрушающий. Наиболее предпочтителен в отношении физико-химического состояния объектов, которые уже эксплуатируются в течение длительного периода.

Также, говоря об исследовании химического состава нельзя обойти вопрос методов спектрального анализа:

Эмиссионный метод предполагает изучение объекта за счёт воздействия на него высоких температур с целью испарить до плазмы вещество перед его возбуждением на источнике света.

• Абсорбционный – отличается от эмиссионного только тем, что в качестве источника света используется нагретое твёрдое тело или иной объект со сплошным излучением.

Анализаторы металлов и сплавов цветных и чёрных металлов |

Трудоёмкой проблемой на многих пунктах приёма металлолома является процесс сепарирования поступающего сырья по маркам и виду металлов. Иногда сложно отличить медь от сплавов, с высоким содержанием меди, а определить содержание никеля в нержавеющей стали абсолютно невозможно. Поэтому при разнородном характере поступающих металлоотходов применяются анализаторы состава металлов.

Практическое применение получили два вида таких приборов – основанные на использовании явления оптической эмиссии (лазерная), и применяющие рентгеновское излучение.

Что устанавливает анализ

Каждый из используемых методов позволяет установить определенные параметры в образце, а все вместе они дают представление о детальном составе металла и определить:

• наличие в составе металла примесей;
• их количественное и качественное соотношение;
• химические свойства металла;
• соответствие установленным нормам и требованиям качества и безопасности;
• возможность использования в заявленных направлениях хозяйства;
• степень их устойчивости в агрессивных средах.

Кто проводит исследования

Качественно и результативно, в максимально короткие сроки химический анализ металлов с применением современных методов исследования осуществят специалисты независимой лицензированной компании, имеющие высшее профильное образование и практический опыт проведения данного вида проверок.

Результаты проведенных анализов независимый эксперт оформляет в достоверное заключение, которое может, в случае необходимости, использоваться в судебном заседании в качестве доказательства.

Источник

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.

Металлография.

Металлография — это наука о структуре металла и влиянии структуры на их физические свойства. Главной задачей металлографического исследования при проведении судебной металловедческой экспертизы является определение типа микроструктуры и выявление в металле различного рода дефектов микроструктуры таких как: пористость, неоднородность, неметаллические включения, усадочные раковины и т. д. Данные дефекты существенно снижают прочность металлических изделий и могут являться причиной их разрушения. Для сталей определенных видов характерны определенные эталонные структуры, регламентированные стандартами, поэтому металлографическому исследованию всегда предшествует определение химического состава металла, поскольку микроструктура металла определяется его химическим составом и проведенный термической обработкой. Проводятся металловедческие исследования на микрошлифах металла — специально подготовленных фрагментах металлического изделия, вырезанных из соответствующего места в изделии и прошедших шлифовку, полировку и травление.

Металлографическими методами также проводится исследование сварных швов, при этом выявляются такие дефекты как: непровары, свищи, шлаковые включения и т. п.

Следует обратить особое внимание на то, что производство металловедческой экспертизы в целом и каждое из описанных выше исследований в частности должны проводиться в аттестованной лаборатории, в противном случае результаты исследования будут являться недействительными суде.

Эксперты АНО «Центр технических экспертиз» готовы провести все виды описанных выше исследований, определить причины повреждения деталей машин и механизмов, металлоконструкций зданий, трубопроводов и других металлических изделий. При этом, все исследования будут проведены в соответствии с стандартизированным методиками на высокотехнологичном современном оборудовании.

ПРИМЕЧАНИЕ: Цена химической экспертизы указана с учетом налогов. Транспортные расходы оплачиваются отдельно.

Химический анализ стали

Химический анализ стали обычно проводят в лабораторных условиях, а именно в АНО «Центре химических экспертиз», с целью определения пригодности стальных материалов для строительства или эксплуатации. Химический анализ позволяет распознать состав стали и концентрацию в ней конкретных веществ: примесей, углерода, азота, токсических и ядовитых компонентов и окисляющих добавок.
Методы осуществления химического анализа стали

• Метод карбидного анализа, без предварительного взятия образцов стружки. Металл расплавляют в проделанной лунке, находящейся на трубе в парафиновой бочке.
• Гравиметрический метод. Анализ, осуществляемый данным методом, на сегодняшний день является популярным, ведь он хорошо изучен специалистами. Он заключается в определении точного веса образца стали и массы всех примесей, входящих в её состав.
• Титриметрический метод. Так же, как и предыдущий метод, этот заключается не только в определении точной массы стали и её отдельных компонентов, но и в непосредственном измерении общего объема. Исходя из этого, гравиметрический и титриметрический метод получили общенародное название: «весовой» и «объемный».
• Метод «Хора и Хевенхенда J» основан на определении концентрации серы, находящейся на поверхности металла. Он так же, как и вышеописанные, в наши дни является достаточно распространенным.

Химический анализ стали также могут проводить при отсутствии конкретных данных в крановом паспорте, касаемо свойств и функций стали металлоконструкции. Для этого специалисты с хорошо зачищенной поверхности берут образцы стружки (до 35 грамм) для выявления напряженных компонентов металлоконструкции.

Источник