Mục tiêu

Hiển thị hiệu suất phân tích của ARL PERFORM’X trong hợp kim

Giới thiệu

Hợp kim sắt là vật liệu quan trọng trong ngành kim loại vì chúng là nền tảng trong nhiều ứng dụng như xây dựng, ô tô và nhiều quy trình sản xuất khác. Do đó, việc có khả năng phân tích chính xác các vật liệu này để xác nhận tuân thủ các thông số hóa học và cho phép sản xuất chất lượng cao và hiệu quả là rất cần thiết. Có một số loại sắt được phân biệt bởi thành phần và ứng dụng của chúng. Chúng thuộc hai loại chính:

• Sắt luyện (kim loại nóng), sản xuất thép
• Gang, được sử dụng để sản xuất bán thành phẩm

Từ quan điểm vật lý kết cấu kim loại, có thể phân biệt giữa gang trắng có cấu trúc xi măng và gang xám chứa than chì tự nhiên hoặc dạng tấm. Điều này làm cho gang xám không đồng nhất và khó phân tích. Còn có gang hợp kim, nơi các nguyên tố hợp kim như niken, crom, mangan, đồng, vv. được thêm vào để cải thiện độ cứng, kháng ăn mòn hoặc các tính chất kỹ thuật.

Thép hợp kim thấp

Danh mục này bao gồm các loại thép được dùng cho nhiều mục đích, như:

• Gang thép, đường ray, trục, tấm nồi hơi và tàu biển, bộ phận ô tô
• Thanh gấp, tất cả các loại cầu và phần cấu trúc
• Dây, ốc vít, bulong và rèn
• Lò xo, thép cắt

Từ góc độ thành phần, các loại thép này có thể được phân biệt bởi việc các nguyên tố hợp kim tổng cộng thường ít hơn 5-7%. Thông thường, các nguyên tố hợp kim chính thường có mặt ở các nồng độ dưới các giới hạn sau:

Mn 2%; Cr 3%; Ni 5%; Cu 1.5%; Mo 1.5%; V 1%.

Thép hợp kim cao

Thép hợp kim cao chứa, ngoài sắt và carbon, một lượng đáng kể của một hoặc nhiều nguyên tố sau đây: niken, crom, mangan, silic, coban, volfram, molipden và vanadi. Bao gồm dưới tiêu đề này là: Thép không gỉ như loại 18/8, austenit, maraging, martensit và tất cả các loại thép không gỉ đặc biệt

• Thép dụng cụ
• Thép tốc độ cao
• Thép mangan cao

Tham số và điều kiện 

Máy phổ ARL PERFORM’X 4200W của Thermo Scientific có thể được hiệu chỉnh bằng cách sử dụng các tiêu chuẩn có sẵn trên thị trường hoặc các mẫu đã được phân tích tốt từ người dùng. Cần nhấn mạnh rằng máy phổ XRF là một bộ so sánh rất chính xác, nhưng độ chính xác của phân tích cuối cùng hoàn toàn phụ thuộc vào chất lượng của các tiêu chuẩn được sử dụng để hiệu chỉnh.

Hiệu suất điển hình trong các mẫu thép hợp kim thấp

Bảng 1 cung cấp một tóm tắt kết quả phân tích được thu được bằng cách sử dụng một bộ các tiêu chuẩn quốc tế với các thông số tốt nhất liên quan đến tinh thể, bộ cảm biến, kính thu và công suất. Giới hạn phát hiện (LoD) được xác định bằng cách sử dụng thời gian đếm 100 giây cho mỗi nguyên tố.

Kiểm tra tính ổn định 

Thử nghiệm kiểm tra tính ổn định bao gồm một số chạy thử trên một mẫu điển hình trong vòng 12 ngày đã được thực hiện. Tính ổn định của một thiết bị phản ánh độ chính xác có thể được đạt được. Cần lưu ý rằng độ chính xác của dụng cụ phụ thuộc vào độ chính xác của các tiêu chuẩn được sử dụng để hiệu chỉnh thiết bị. Tính ổn định cho mỗi nguyên tố sử dụng thời gian đếm 10 giây và 100 giây được hiển thị trong Bảng 2 cùng với nồng độ của chất phân tích trong mẫu

Bảng 2. Độ ổn định lâu dài trong 12 ngày với các thời gian đếm khác nhau.

Phân tích với tiêu chuẩn UniQuant

Như trong nhiều trường hợp thực tế, không phải lúc nào cũng có thể thu thập đủ các tiêu chuẩn để tạo ra hiệu chuẩn. Hoặc bạn có thể nhận được một mẫu không phẳng và/hoặc không bao gồm toàn bộ đường kính của khay mẫu. Trong những tình huống như vậy, chúng tôi có thể cung cấp gói phần mềm toàn diện nhất trên thị trường để giải quyết những vấn đề đặc biệt này: Gói phần mềm UniQuant của Thermo Scientific. Gói phần mềm UniQuant là một hiệu chuẩn nhà máy dựa trên 64 tiêu chuẩn nguyên tố tinh khiết cho phép xác định nồng độ của các mẫu không xác định trong hợp kim sắt, kích thước hoặc hình dạng nào bằng cách sử dụng các thuật toán toán học phức tạp. Các thuật toán này điều chỉnh các hiệu ứng hợp kim cũng như các hiệu ứng giữa các nguyên tố để cung cấp kết quả chính xác của một mẫu hoàn toàn không xác định. Như có thể thấy trong Bảng 3, các mẫu có thể được đo làm mảnh kim loại đúc (với đường kính tối đa là 52 mm) hoặc làm lỗ khoan (xem hình). UniQuant có khả năng định lượng tốt trong cả hai trường hợp.

Bảng 3. Phân tích UniQuant

Kết luận

Có thể thấy rằng việc phân tích hợp kim sắt và thép có thể được thực hiện một cách dễ dàng bằng cách sử dụng máy phổ XRF – ARL PERFORM’X. Độ chính xác cho phân tích hợp kim sắt thường quy hoặc nghiên cứu và phát triển. Hơn nữa, việc vận hành trở nên dễ dàng thông qua phần mềm OXSAS tiên tiến, hoạt động với bộ cài đặt Microsoft Windows® 10 mới nhất.

Nguồn:

Minh Khang là nhà phân phối và nhập khẩu trực tiếp các thiết bị X-ray hãng Thermo Fisher.