Изучите эффективные решения для листового металла

Нажмите, чтобы узнать о листогибочных прессах, обрезных станках, лазерных резаках и многом другом от Artizono. Повысьте эффективность производства с помощью инновационных промышленных решений.

Испытание состава металла: 8 проверенных методов

Металлические материалы включают в себя целый ряд вариантов, таких как чистые металлы, сплавы и специализированные металлы. Они находят широкое применение в различных отраслях промышленности, включая авиацию, машиностроение и компьютерную технику.

С ростом спроса на металлические материалы в различных отраслях промышленности появились некоторые сложные материалы.

Состав металлов играет решающую роль в определении свойств этих материалов.

Понимание состава и свойств металлов может повысить эффективность использования этих материалов в различных изделиях.

В ходе производственных процессов возникают две распространенные проблемы: определение типа металлический материал и обеспечить его соответствие необходимым требованиям к материалам.

Анализируя состав металлические материалыЭто дает возможность понять состав материала, что позволяет контролировать качество продукции, анализировать проблемные продукты и выявлять потенциальные проблемы для устранения любых скрытых опасностей.

Знание анализа металлических материалов

В мире насчитывается более 90 виды металла встречающиеся в природе, включая железо, медь, алюминий, олово, никель, золото, серебро, свинец, цинк и другие.

Сплав - это сочетание двух или более металлов или сочетание металла и неметалла, обладающее металлическими свойствами.

К распространенным сплавам относятся стальные сплавы, состоящие из железа и углерода, нержавеющая сталь, состоящая из железа, хрома и никеля, и латунь, состоящая из меди и цинка.

Металлические материалы обычно делятся на три группы: черные металлы, цветные металлы и специальные металлические материалы.

Черные металлы, также известные как железо и сталь, включают чистое железо, чугун с содержанием углерода от 2% до 4%, углеродистую сталь с содержанием углерода менее 2%, а также различные виды стали такие как конструкционная сталь, нержавеющая сталь, жаропрочная сталь, инструментальная сталь, суперсплав, прецизионный сплав и т.д. для различных областей применения.

В более широком смысле черные металлы могут также включать в себя сплавы хрома и марганца.

Железо - самый распространенный и экономически выгодный металл на Земле, являющийся основным материалом практически для всех отраслей промышленности.

Его можно найти в холодильниках, кухонной утвари, стиральных машинах, автомобилях, железных дорогах, трамваях, железных мостах, кораблях, электрических вышках, зданиях, заводах и станках.

К цветным металлам относятся все металлы и их сплавы, кроме железа, хрома и марганца. Они обычно делятся на легкие металлы, тяжелые металлы, драгоценные металлы, полуметаллы, редкие металлы и редкоземельные металлы.

По сравнению с чистыми металлами, сплавы имеют более высокую прочность и твердость и более низкие коэффициенты сопротивления и температуры, что приводит к улучшению общих механических свойств.

К распространенным цветным сплавам относятся сплавы алюминия, меди, магния, никеля, олова, титана и цинка.

Эти материалы широко используются в качестве конструкционных и функциональных компонентов в машиностроении, строительстве, электронике, аэрокосмической промышленности, атомной энергетике и других отраслях.

Похожие статьи: Черные и цветные металлы

Методы анализа и испытания металлических материалов

Методы анализа и тестирования состава металлических материалов со временем эволюционировали, перейдя от традиционного титрования и спектрофотометрии к более современным методам, таким как плазменно-эмиссионная спектрометрия и искровая спектрометрия прямого считывания. Процесс тестирования также изменился, позволив проводить одновременный анализ нескольких элементов, что повысило эффективность и точность.

Принципы и характеристики различных методов тестирования приведены ниже:

1. Спектрофотометрия

Спектрофотометрия - широко используемый метод количественного определения металлические элементы. Он включает в себя измерение абсорбции и интенсивности свечения в определенном диапазоне длин волн для проведения качественного и количественного анализа.

Этот метод известен широким применением, высокой чувствительностью, хорошей селективностью, высокой точностью и низкой стоимостью, но его недостатком является возможность одновременного анализа только одного элемента.

В спектрофотометрии используются такие приборы, как ультрафиолетовые спектрофотометры, спектрофотометры видимого диапазона и инфракрасные спектрофотометры.

Спектрофотометрия

2. Титрование

Титрование - это метод испытания металлических компонентов в растворе со стандартной концентрацией реагентов. Металлические компоненты полностью реагируют с реагентами, чтобы достичь конечной точки титрования. Этот метод можно использовать для тестирования веществ с содержанием более 1%, но его недостатком является низкая эффективность.

Титрование

3. Атомная спектрометрия

Атомно-абсорбционная спектрометрия (AAS) и атомно-эмиссионная спектрометрия (AES) - традиционные технологии, используемые для анализа состава металлических материалов.

В ААС используется принцип количественного определения содержания анализируемых элементов путем измерения интенсивности поглощения внешних электронов атомов в газообразном состоянии на соответствующей линии атомного резонансного излучения видимого света и ультрафиолетового света.

Этот метод идеально подходит для газообразного атомно-абсорбционного излучения и характеризуется высокой чувствительностью, сильной противоинтерференционной способностью, сильной селективностью, широким диапазоном анализа и высокой точностью.

Однако он имеет такие недостатки, как невозможность одновременного анализа нескольких элементов, низкая чувствительность при определении нерастворимых элементов и низкая производительность при измерении сложных образцов.

AES, с другой стороны, основан на принципе, что каждый ион или атом элемента испускает специфическое электромагнитное излучение, когда подвергается электрическому или тепловому возбуждению.

Этот метод использует излучатели для качественного и количественного анализа элементов и позволяет тестировать несколько элементов одновременно, при этом требуется меньшее количество образцов, а результаты получаются быстрее.

Однако он имеет низкую точность, используется только для анализа металлических деталей и не может быть применен к большинству неметаллические компоненты.

Атомная спектрометрия

4. Рентгенофлуоресцентная спектрометрия

Рентгенофлуоресцентная спектрометрия широко используется для определения металлических элементов и является распространенным методом анализа состава металлических материалов. Принцип исследования основан на том, что в основном состоянии атомы находятся в низкоэнергетическом состоянии, но при возбуждении излучением определенной частоты они переходят в высокоэнергетическое состояние и излучают флуоресценцию.

Длина волны этой флуоресценции уникальна, и, измеряя эти спектральные линии рентгеновской флуоресценции, можно определить тип элементов в образце. Содержание элементов можно оценить, сравнив интенсивность спектральных линий образца с эталонными спектральными линиями стандартного образца.

Этот метод представляет собой качественный и полуколичественный подход, используемый в основном для приблизительного определения состава металла.

Рентгенофлуоресцентная спектрометрия

5. Спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой

Атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ICP-AES) в настоящее время является наиболее широко используемым методом. Его принцип заключается в возбуждении металлических элементов, вызывающем электронные переходы, которые приводят к испусканию спектральных линий с определенной интенсивностью, используемых для определения элементов и их концентраций.

Этот метод имеет широкий спектр применения, обладает высокой чувствительностью, скоростью анализа и высокой точностью. Он позволяет одновременно тестировать партию образцов и определять несколько элементов под одной линией маркировки.

Спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой

6. Искровая спектрометрия прямого считывания

Искровой спектрометр прямого считывания использует высокотемпературные электрические дуги или искры для прямого испарения и возбуждения элементов в образце из твердого состояния, заставляя их излучать характерные длины волн.

Затем эти длины волн разделяются с помощью решетки, в результате чего получается спектр, упорядоченный по длинам волн. Характерные спектральные линии от элементов проходят через выходную щель и попадают в соответствующие фотоэлектронные умножители, где оптический сигнал преобразуется в электрический.

Контрольно-измерительная система интегрирует электрический сигнал, который затем обрабатывается компьютером для определения процентного содержания каждого элемента.

Этот метод отличается высокой точностью и позволяет одновременно анализировать несколько элементов, причем качественные и количественные результаты для десятков элементов можно получить за одно возбуждение и анализ.

Он быстр, эффективен, не требует дорогостоящих химических реактивов или специальных вспомогательных веществ. Возможно прямое тестирование твердых образцов.

Однако к форме и размеру образца предъявляются определенные требования.

7. Анализ углерода и серы

В металлических материалах, особенно в стали, углерод и сера являются основными элементами, требующими тестирования, а вышеупомянутые методы не могут точно определить количество углерода и серы. В результате углерод и сера должны быть проверены с помощью анализатора углерода и серы.

Образец подвергается высокотемпературному нагреву в условиях, обогащенных кислородом, в результате чего углерод и сера окисляются в углекислый газ и диоксид серы.

После обработки газ попадает в соответствующий абсорбционный бассейн, поглощая соответствующее инфракрасное излучение, которое передается детектором в виде сигнала. Компьютер обрабатывает сигнал и выдает результаты.

Этот метод является точным, быстрым и чувствительным и может использоваться для анализа как высоких, так и низких уровней содержания углерода и серы.

Анализ углерода и серы

8. Анализ кислорода и азота

Анализатор кислорода и азота используется для измерения содержания кислорода и азота в различных видах стали, цветных металлов и новые материалы. Он разлагает образец путем импульсного нагрева в инертной атмосфере и измеряет содержание с помощью инфракрасного детектора и детектора теплопроводности, соответственно. Этот метод известен своей высокой точностью и низким пределом обнаружения.

Анализ кислорода и азота

Знакомство с предметами для тестирования

Категория МеталлПроект
Железо и стальАнализ элементовИдентификация класса (для определения соответствия стандарту или классу) Запрос)Анализ состава покрытия (проверка состава покрытия и содержания элементов)
Медный сплав / медь высокой чистоты
Бессвинцовый припой / свинцовый припой
Алюминиевый сплав
Магниевый сплав
Кирсит
Титановый сплав
Драгоценные металлы (золото, серебро, палладий, платина)
Высокочистый металл
Пайка присадочный металл
Порошковая металлургия

Всего в одном шаге!

Начните революцию в обработке листового металла

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх