Pozytywna identyfikacja materiału (PMI) jest niezbędna do weryfikacji gatunku i składu stali nierdzewnej przed wprowadzeniem do produkcji. Użycie niewłaściwego gatunku może uszkodzić sprzęt do obróbki, spowodować poważną awarię i konsekwencje . Weryfikacja gatunku jest szczególnie istotna, gdy stal niskowęglowa lub L-grade jest niezbędna w zastosowaniu ze względu na swoje parametry wytrzymałości czy odporności na korozję w końcowym zastosowaniu.
W ostatnim czasie zaobserwowaliśmy trend badania zawartości węgla w kierunku analizy LIBS, argumentując, że wygodniej jest przeprowadzać testy PMI na miejscu, ponieważ lekkie, ręczne analizatory LIBS są w stanie mierzyć zawartość węgla. Z naszego doświadczenia wynika jednak, że podręczne LIBS nie zapewniają poziomu dokładności potrzebnego do identyfikacji i sortowania stali niskowęglowej z pewnością w wymagających środowiskach.
To nie tylko węgiel
Węgiel nie jest jedynym pierwiastkiem, który nadaje inne właściwości gatunkom stali nierdzewnej. Równie ważne jak zawartość węgla jest sprawdzanie innych elementów pod kątem zgodności ze specyfikacją. Potrzebujesz wysokiej dokładności i niskich poziomów wykrywania dla szerokiej gamy pierwiastków, w tym metali ogniotrwałych, takich jak: molibden, niob i wolfram, fosfor i siarka. Jest to potrzebne w przypadku gatunków takich jak SS 416, które obiecują lepszą obrabialność. Ponadto rośnie zainteresowanie dodatkiem boru w celu zwiększenia hartowności; osiąga to piki przy około 10 ppm i wymaga bardzo dokładnej analizy w celu weryfikacji. Przenośna analiza LIBS nie jest obecnie w stanie wykryć wszystkich tych elementów z dokładnością potrzebną do wiarygodnej identyfikacji materiałów.
Zawartość ekwiwalentu węgla
Pojęcie zawartości równoważnika węgla (CE) stosuje się w przypadku materiałów żelaznych, zwykle stali i żeliwa, w celu określenia różnych właściwości stopu, gdy jako stopu używa się więcej niż tylko węgla, co jest typowe. Pomysł polega na przekształceniu procentu pierwiastków stopowych innych niż węgiel na równoważny procent węgla, ponieważ fazy żelazo-węgiel są lepiej rozumiane niż inne fazy stopów żelaza. Najczęściej ta koncepcja jest stosowana w spawaniu, ale jest również stosowana przy obróbce cieplnej i odlewaniu żeliwa.
Oto tylko kilka różnych modeli do obliczeń:
Ekwiwalent węgla : CE = (%C)+((%Mn)/6)+(((%Cr)+(%Mo)+(%V))/5)+(((%Cu)+(%Ni))/15)
Ekwiwalent węgla : CEM = (%C)+((%Si)/25)+(((%Mn)+(%Cu))/20)+(((%Cr)+(%V))/10)+((%Mo)/15)+((%Ni)/40)
Ekwiwalent węgla : CET = (%C)+(((%Mn)+(%Mo))/10)+(((%Cr)+(%Cu))/20)+((%Ni)/40)
Ekwiwalent węgla: CEV = (%C)+((%Mn)/6)+(((%Cu)+(%Ni))/15)+(((%Cr)+(%Mo)+(%V))/5)
Ekwiwalent węgla: PCM = (%C)+((%Si)/30)+(((%Cr)+(%Cu)+(%Cr))/20)+((%Ni)/60)+((%Mo)/15)+((%V)/10)+((%B)*5)
Jeśli używasz modelu obliczeń CE do szacowania właściwości na podstawie składu materiału, musisz dokładnie zmierzyć stężenia różnych pierwiastków stopowych, takich jak: mangan, chrom, molibden i nikiel. Analiza LIBS miałaby trudności z zapewnieniem poziomu wykrywalności niezbędnego do przeprowadzenia obliczeń, a przewidywanie spawalności materiału byłoby trudne.
Stale Duplex
Wzrasta zastosowanie stali duplex, a ten specjalistyczny gatunek wymaga starannej identyfikacji i separacji. Chociaż stal duplex zawiera różne pierwiastki na precyzyjnych poziomach, zazwyczaj różni się ona zawartością azotu. Ręczna analiza LIBS nie może testować azotu, więc nie jest w stanie posortować stali duplex.
Stale niskowęglowe
W przypadku złożoności weryfikacji gatunku stali niskowęglowej, spektrometr iskrowy OES jest niezawodną i dokładną techniką, która zapewni wyniki, którym można zaufać. Można zrozumieć, dlaczego podręczne LIBS są atrakcyjne dla firm, które sortują materiały na miejscu. Niestety LIBS po prostu nie zapewnia dokładności wymaganej dla krytycznych komponentów konstrukcji.
Mamy jednak rozwiązanie. Spektrometr PMI-MASTER Smart to przenośny, dedykowany do pracy w terenie spektrometr umożlwiający nie tylko dokładną analizę węgla.
Więcej o PMI-MASTER Smart: https://pcb.com.pl/products/pmi-master-smart-2/