Analysis of Stainless Steels (Corrosion and Heat-Resistant Steels)

Význam tématu

Analýza korozivzdorných a tepelně odolných ocelí je klíčová pro zajištění požadovaných vlastností těchto slitin ve výrobě i aplikaci konečných výrobků. Přesné stanovení obsahu chromu, niklu a dalších legujících prvků umožňuje kontrolovat jak odolnost proti korozi, tak teplotní stabilitu, přičemž optimalizace složení má výrazný dopad na náklady i životnost materiálu.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem bylo ověřit schopnosti glow discharge spektrometrie (GDS) s přístrojem LECO GDS500A pro kvantitativní stanovení prvků v různých typech nerezových ocelí. Studie demonstrovala lineární kalibrační křivky, reprodukovatelnost měření a široký dynamický rozsah pro typické legující prvky.

Použitá metodika a instrumentace

Využitá technika glow discharge atomic emission spectroscopy (GDOES):

• Zdroj: glow discharge (sputtering) separuje odběr vzorku od excitace, minimalizuje vliv mikrostruktury a eliminuje přenos kontaminantů.
• Emise: primárně atomové čáry z ground state stavu, jednodušší spektra a nižší interferenční šum.
• Kalibrace: lineární křivky pro široký rozsah koncentrací, standardy CRM/RM od Brammer, ARMI, NIST aj.
• Příprava vzorku: broušení na 120 zrnitost s použitím zirkonového oxidu, další leštění diskem.
• Přístroj: LECO GDS500A s možností třípoziční analýzy bez výměny vzorku (90 s pro 3 měření).

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza standardních vzorků BS316A, BS317L, 17-4PH, 303, 416, A286, A743 ukázala:

• Výbornou reprodukovatelnost výsledků (RSD pod 5 % u většiny prvků, často kolem 1 %).
• Lineární odezvu kalibračních křivek pro Cr, Ni, Mo i stopové prvky (Ti, Nb, W).
• Schopnost detekovat nízké koncentrace (<0,003 %) a zachovat přesnost bez roztavení povrchu.
• Minimální drift díky použití homogenizačních SUS standardů pro korekci kalibrace.

Přínosy a praktické využití metody

Glow discharge spektrometrie nabízí rychlé, přesné a neodražející stanovení více prvků současně, což je výhodné pro:

• Kontrolu kvality ocelových slitin při výrobě (QA/QC).
• Verifikaci dodávaných materiálů před zpracováním.
• Optimalizaci nákladů na drahé legující přísady.

Budoucí trendy a možnosti využití

Možné směřování dalšího rozvoje zahrnuje:

• Integraci se systémy online monitoringu tavicích pecí pro automatickou zpětnou vazbu složení.
• Využití pokročilých chemometrických přístupů pro lepší rozlišení interferencí.
• Rozšíření aplikace na nano-materiály či povrchové úpravy s vysokou prostorovou rozlišovací schopností.

Závěr

LECO GDS500A prokázal vysokou přesnost, reprodukovatelnost a jednoduchou kalibraci pro analýzu korozivzdorných ocelí. Metoda je zvláště vhodná pro rutinní kontrolu slitin s širokým dynamickým rozsahem a vysokou citlivostí na klíčové legující prvky.

Reference

• Nejsou uvedeny.