Quality Control of Low Alloy Steel Products

Význam tématu

V oblasti výroby a kontroly ocelových slitin s nízkým obsahem legujících prvků představuje přesná identifikace a analýza složení významný preventivní prvek proti riziku materiálových záměn a poruch. I drobné odchylky v obsahu prvků jako Cr, Ni a Mo mohou vést k vážným mechanickým poruchám, nespokojenosti zákazníků a značným ekonomickým ztrátám.

Cíle a přehled článku

Článek popisuje, jak přenosné rentgenové fluorescenční analyzátory Thermo Scientific Niton XL2 GOLDD a XL3t GOLDD+ umožňují rychlou, netoxickou a nedestruktivní kontrolu složení nízkolegovaných ocelí v průmyslovém prostředí. Srovnává je s tradičními technikami optické emisní spektroskopie (OES) a ukazuje, jak nové systémy XRF rozšiřují možnosti detekce lehkých i těžších prvků.

Použitá metodika a instrumentace

Analytické techniky zmíněné v článku:

• OES (Optical Emission Spectroscopy) – tradiční metoda s režimy arc a spark, vyžaduje destrukční odběr a přípravu povrchu, limitní detekce lehkých prvků kolem 0,1 %
• Handheld XRF (HHXRF) – bezkontaktní netoxická analýza označená jako GOLDD a GOLDD+, nové přístroje Niton XL2 a XL3t s pokročilým filtrováním a zlepšenými limity detekce pro Cr, Ni, Mo

Podrobný postup:

• Příprava povrchu: odstranění oxidů a nánosů pro zajištění přesnosti
• Měření: 10–15 sekund s přepínáním filtrů pro různé energetické rozsahy
• Kalibrace: testování na 15 certifikovaných referenčních materiálech opakovaně třikrát pro stanovení korelačních křivek (R2 pro Cr, Ni, Mo až téměř 1)

Hlavní výsledky a diskuse

Nové handheld XRF analyzátory dosahují srovnatelné přesnosti s OES, a to bez destrukce vzorku. Koeficient determinace R2 ukazuje velmi úzkou shodu naměřených hodnot s certifikovanými koncentracemi u klíčových prvků. Výsledky naznačují: rychlejší měření, jednoduchá obsluha, méně nákladná údržba a žádné povrchové defekty způsobené testem.

Přínosy a praktické využití metody

Hlavní benefity přenosných XRF analyzátorů:

• Okamžitá verifikace materiálu přímo na místě
• Bezpečné nedestruktivní měření bez tvorby stop po testu
• Snadné ovládání vyžadující minimální zaškolení
• Přesné vyhodnocení lehkých i těžších prvků v obsahu pod 0,1 %
• Rychlá tvorba protokolů a certifikátů

Praktické aplikace zahrnují kontrolu příjmu surového materiálu, ověřování svářecích drátů, kvalitu konečných produktů a průběžnou údržbu kritických komponent.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj handheld XRF směřuje k dalšímu snížení detekčních limitů a rozšíření spektrální citlivosti i na prvky velmi lehké či vzácné. Integrace s digitálními IoT platformami a automatizovanými výrobními linkami umožní on-line monitoring v reálném čase. Vývoj nových kalibračních modelů a umělé inteligence pro prediktivní analýzu dále zvýší efektivitu QA/QC procesů.

Závěr

Přenosné rentgenové fluorescenční analyzátory Thermo Scientific Niton představují moderní, rychlou a spolehlivou alternativu k destruktivním OES metodám v kontrole složení nízkolegovaných ocelí. Jejich zavedení může významně zlepšit efektivitu a bezpečnost výrobních i kontrolních procesů bez rizika poškození vzorků.

Reference

Thermo Fisher Scientific Inc. Quality Control of Low Alloy Steel Products. Whitepaper, 2011.