Спектральный анализ — физический метод качественного и количественного определения состава вещества по его спектрам.
Для экспрессного и маркировочного анализа химического состава сталей, чугунов и цветных сплавов широко применяются спектрографы (ИСП-30, ДФС-13, ДФС-8) и квантометры (ДФС-41, ДФС-51, МФС-4, «Папуас-4»), в основу работы которых положена общепринятая схема эмиссионного спектрального анализа. При проведении анализа между двумя электродами, одним из которых является анализируемая проба, возбуждается импульсный электрический разряд. Излучение возбужденных в разряде атомов элементов, входящих в состав пробы, проходит через полихроматор с вогнутой дифракционной решеткой и разлагается в спектр. Каждому химическому элементу соответствует своя совокупность спектральных линий, интенсивность которых зависит от концентрации элемента в пробе.
При качественном анализе полученный спектр интерпретируют с помощью таблиц и атласов спектров элементов. Для количественного анализа пробы из спектра выбирают одну или несколько аналитических линий каждого анализируемого элемента.
Интенсивность (J) спектральной линии длиной l связана с концентрацией (с) элемента в пробе зависимостью:
J(l ) = а × сb,
где а и b — величины, зависящие от условий анализа.
Современные приборы для спектрального анализа, как правило, совмещены с ЭВМ, позволяющими полностью автоматизировать анализ спектров.
Кроме указанных приборов на предприятиях находят применение стилоскопы (рис. 3.3) типа «Спектр» для быстрого визуального качественного и сравнительного количественного анализа черных и цветных сплавов в видимой области спектра. Переносной вариант стилоскопа (СЛУ) позволяет проводить такой анализ в цехах, на складах, на крупногабаритных деталях без разрушения поверхности.
Спектральный анализ металлов проводят по ГОСТам, а именно:
- сталей — ГОСТ 18895–81;
- титановых сплавов — ГОСТ 23902–79;
- алюминиевых сплавов — ГОСТ 7727–75;
- магниевых сплавов — ГОСТ 7728–79;
- меди — ГОСТ 9717.1–82, ГОСТ 9717.2–82, ГОСТ 9717.2–83;
- медно-цинковых сплавов — ГОСТ 9716.0–79, ГОСТ 9716.1–79, ГОСТ 9716.2–79, ГОСТ 9716.3–79;
- безоловянных бронз — ГОСТ 20068.0–79, ГОСТ 20068.1–79, ГОСТ 20068.2–79, ГОСТ 20068.3–79.
| 7. | Методы определения содержания элементов | |
| 7.1. | Спектральный анализ | Инструкция по эксплуатации оборудования |
| 7.1.1. | Рентгенофлюоресцентный анализ | ГОСТ 28033-89 |
| 7.1.2. | Фотоэлектрический спектральный анализ |
ГОСТ 18895-97 ГОСТ 54153-2010 |
| 7.2. | Стилоскопирование для определения содержания легирующих элементов |
РД 26.260.15-2001 СО 153-34.17.416-96 (РД 34.17.416) Инструкции по эксплуатации оборудования |
| 7.3. | Химический анализ для определения количества и состава элементов |
ГОСТ 7565-81 (ИСО 377-2-89) ГОСТ 12344-2003 ГОСТ 12345-2001 (ИСО 671-82, ИСО 4935-89) ГОСТ 12346 (ИСО 439-82, ИСО 4829 1-86) ГОСТ 12347-77 ГОСТ 12348-78 (ИСО 629-82) ГОСТ 12350-78 ГОСТ 12352-81 ГОСТ 12355-78 ГОСТ 12356-81 ГОСТ 12357-84 ГОСТ 12358-2002 ГОСТ 12359-99 (ИСО 4945-77) ГОСТ 12360-82 Специальные методики1 |
Стилоскопирование
НИЛ техцентра «Веско»проводит испытания методом спектрального анализа. Эта техникаисследования сварных швов и основного металла и служит дляподтверждения химического состава используемых материалов. При этом спектральный анализ направлен прежде всего на изучение состава легирующих элементов (W, Ni, Cr, Ti) и выявление вредных примесей (S, P).
Этапы осуществления работ наши специалисты выполняют в строгом соответствии с отраслевыми регламентирующими документами, оценивая химсостав металласогласно нормативно-техническим предписаниям.
Задачи проведения исследования
Спектральный анализ– это современная методика, позволяющая охарактеризовать прочностные характеристики материалов исходя из его химического состава с целью составления плана дальнейшей эксплуатации и обработки.
Основными методами спектрального анализа являются:
- РФА-анализ.Помогает определить наличие и процентное содержание легирующих элементов в материалах (металл, диэлектрики, почва, порошок и т.д.).Основным преимуществом является скорость измерения(2-5 секунд).
- Стилоскопирование предназначен для начального исследования и разбраковки металлов по характеру излучаемого спектра. Не является измерением, подтверждает лишь наличие того или иного элемента, применим только к металлам, так анализ производится электрической дугой.
- Оптико-эмиссионный метод спектрального анализа является наиболее точным, так как дает возможность определения вредных примесей (S, P), редкоземельных элементов (Ce, Ta, Hf, Re, Ru и т.д.), а также растворенных в сплаве газов (C, N). Является стационарным анализом, требует тщательной пробоподготовки.
- НИЛ ТЦ «Веско» в кооперации с ВИАМ г. Москва проводит и иные методы спектрального анализа (атомно-абсорбционный с индуктивно связанной плазмой, определение O и H и т.д.). Работа и сроки согласовываются и выполняются по заявке заказчика.
Целью, с которой проводится процедура спектрального анализа сварного шва, является предупреждение возможных разрушений металлоконструкций. Так как раскалённые пары различных металлов обладают известными линиями в спектре, экспресс-анализ поможет мгновенно определить химический состав образца.Интенсивность свечения служит показателем того, к какой марке нужно отнести металл.
Процессу спектрального анализа подвергают части трубопроводов,наплавленный металл сварных соединений. Если обследование прошло успешно, сразу же после анализа можно использовать изделие по назначению. При отрицательных результатах контроля выполняют повторный анализ на вдвое большем количестве точек.
Неразрушающий контроль спектрального анализаи возможность точного определения количества металлов в сплавах делает данную процедуру незаменимой для современных производств. Метод с спектрального анализаоптимизирует затраты предприятий, сокращая риск разрушения сварных изделий в процессе эксплуатации.
Обращайтесь в НИЛ «Веско» для качественного анализа материалов. У нас в штате работают настоящие профессионалы своего дела, специалисты с техническим образованием и большим стажем успешной деятельности.
