Bulk Analysis of Fasteners Using 2 mm Lamp (Rivet, Screw and Bolt)

Význam tématu

Analýza chemického složení spojovacího materiálu je klíčová pro zajištění mechanických vlastností a dlouhodobé spolehlivosti výrobků.

Cíle a přehled studie / článku

Tato studie demonstruje možnost použití glow discharge spektrometrie s 2 mm lampou na přístroji LECO GDS500A pro rutinní sledování složení nýtů, šroubů a matic.

Použitá metodika a instrumentace

Popis metody glow discharge spektrometrie:

• Uniformní odstraňování materiálu sputterováním
• Analýza probíhá mimo povrch, čímž se minimalizuje vliv mikrostruktury
• Záznam atomových čar z primárně základního stavu pro snížení interferencí
• Lineární kalibrace s širokým dynamickým rozsahem

Instrumentace:

• LECO GDS500A se 2 mm lampou
• Stanovení prvků v feromateriálech i neželezných slitinách
• Montáž vzorků v mědí naplněné diallylftalátu
• Příslušenství: brusný pás a polisher LECO, lis na vzorky

Příprava vzorků:

• Řezání nebo lisování hřídele za účelem zvětšení plochy pro analýzu
• Leštění brusným pásem 120 grit (ferové vzorky), dokončovací 320 grit (neferové)

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza tří typů spojovacího materiálu ukázala:

• Rivet (Al slitina, Ø4 mm): Al ~95,4 %, Cu ~3 %, ostatní prvky v desítek setin procentech, RSD <2 %.
• Screw (uhlíková ocel, Ø4 mm): Fe ~97,3 %, C ~0,39 %, další prvky <1 %, RSD do ~13 % u nízkokoncentrovaných prvků.
• Bolt (nerezová ocel, Ø6 mm): Fe ~55 %, Ni ~24,5 %, Cr ~14,6 %, ostatní legující prvky 0,15–2,2 %, vysoká opakovatelnost (RSD <3 %).

Data potvrzují spolehlivost a přesnost metody pro tenké vzorky od Ø2,5 do 6 mm.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a opakovatelná analýza bez nutnosti opakovaného polohování vzorku
• Minimální vliv povrchové struktury díky hloubkové analýze
• Možnost sledování širokého spektra prvků ve ferros a neferros materiálech
• Efektivní provozní časy: 70 s pro jedno měření, 90 s pro trojitou analýzu

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření kalibrací na nové materiály a slitiny
• Automatizace přípravy a montáže vzorků pro vyšší produktivitu
• Integrace s laboratorními informačními systémy pro on-line kontrolu kvality
• Další zlepšení detekční citlivosti a snížení doby analýzy

Závěr

Glow discharge spektrometrie s použitím 2 mm lampy na přístroji LECO GDS500A poskytuje spolehlivé, rychlé a opakovatelné stanovení chemického složení spojovacích prvků. Metoda je vhodná pro rutinní kontrolu kvality v průmyslovém i výzkumném prostředí.

Reference

• LECO Application Note 209-076-031: Preparation of Specimens for Bulk Analysis Using LECO GDS
• LECO Spectroscopy Performance Note 209-076-037, 10/07-REV0