Bulk Analysis of Boron in Low Alloy Steel (GDS900)

Význam tématu

Bor je klíčovým legujícím prvkem v oceli, ovlivňuje tvrdnutelnost a mechanické vlastnosti. Vysokopevnostní nízkolegované oceli s obsahem boru nacházejí široké uplatnění v automobilovém, těžebním, petrochemickém a stavebním průmyslu. Přesná znalost koncentrace boru je nezbytná pro dosažení požadovaných fyzikálně-mechanických vlastností finálních výrobků.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem příspěvku je ukázat aplikaci atomové emisní spektrometrie GDS900 pro rychlou a přesnou analýzu obsahu boru a dalších legujících prvků v nízkolegovaných ocelích. Studie popisuje přípravu vzorků, kalibrační postupy, výkon přístroje a kvalitu výsledků.

Použitá metodika a instrumentace

• Princip metody: atomová emisní spektrometrie s glow discharge plazmou pro uniformní odstraňování materiálu a redukci vlivu povrchových a metallurgických vlivů.
• Instrumentace: GDS900 od LECO s CCD detektorem zajišťuje stabilní měření a lineární odezvu od 5 do 100 ppm boru.
• Příprava vzorků: broušení a leštění diskem a pásovou metodou (120 a 220 zrnitost zrnitosti, oxid zirkoničitý).
• Kalibrace: tovární kalibrace doplněná o CRM a RM od NIST, Brammer, CKD, MBH, IARM; drift korigován homogenními netextovanými standardy (SUS).
• Časy analýzy: tři spalování za 90 s, deset analýz v jednom místě za 160 s bez opakovaného upuštění vzorku.

Hlavní výsledky a diskuse

Testy na referenčním materiálu CKD 183A prokázaly vysokou přesnost: bor 0,0005 % s RSD 6,7–7,0 %, další prvky (Fe, Al, C, Cr, Ni a další) vykázaly RSD pod 3 %. Měření bez opakovaného umístění vzorku udrželo konzistentní výsledky a výrazně zkrátilo dobu analýzy. Dominance neutrálních emisních čar minimalizuje spektrální interference.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a spolehlivá kvantifikace boru a dalších legujících prvků v oceli.
• Podpora optimalizace výrobních procesů a zajištění kvality finálních produktů.
• Snížení času analýzy díky možnosti provádět více měření na jednom místě.
• Vysoká stabilita kalibrace a minimální spektrální interference.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj metodiky lze očekávat v oblasti analýzy tenkých vrstev a netradičních kovových materiálů. Integrace s automatizovanými systémy pro sériovou kontrolu a využití pokročilých softwarových algoritmů pro zpracování spektrálních dat může dále zvýšit citlivost a rychlost měření.

Závěr

GDS900 poskytuje efektivní řešení pro rutinní stanovení boru a dalších prvků v nízkolegovaných ocelích. Spojení glow discharge spektrometrie a CCD detekce zaručuje rychlost, přesnost a nízkou úroveň spektrálních interferencí, což podporuje spolehlivou kontrolu kvality a optimalizaci výrobních procesů.

Reference

• LECO Corporation Application Note Bulk Analysis of Boron in Low Alloy Steel, 2019.