Czym są badania składu chemicznego metali?

Metale oraz stopy poddawane są wielu różnorodnym badaniom, które pozwalają określić ich skład, jakość, a także zgodność z normami i specyfikacjami. Wśród nich wyróżnić można między innymi badania wytrzymałościowe, metalograficzne, nieniszczące, a także badania składu chemicznego metali, na których skupiamy się poniżej. Po co analizuje się więc skład chemiczny metali i ich stopów oraz za pomocą jakiej metody się to odbywa?

W jakim celu wykonywane jest analiza składu chemicznego metali?

Podstawową kwestią wskazującą na celowość analizowania składu chemicznego metali są zagrożenia, jakie płyną z ich nieodpowiedniej jakości lub zawartości w nich szkodliwych dla zdrowia i życia pierwiastków. 

Dodatkowo zastosowanie metali o niezgodnym z normami składzie chemicznym może także doprowadzić do jego szybszej korozji, zwłaszcza jeśli jest on wykorzystywany przez branżę energetyczną lub petrochemiczną. 

W jaki sposób badany jest skład metali?

Analiza składu chemicznego metali PMI, jaką przeprowadza między innymi laboratorium badań nieniszczących Draco wykonywana jest z zastosowaniem spektrometru rentgenowskiego. Bazuje ona więc na analizie fluorescencji rentgenowskiej XRF, która zaliczana jest do jednych z najpowszechniejszych badań nieniszczących. 

Metoda ta polega na naświetlaniu próbki metalu promieniowaniem rentgenowskim, dzięki temu elektrony wybijane są z wewnętrznych powłok elektronowych, a następnie zastępowane są one poprzez elektrony pochodzące z wyższych powłok. Dzięki temu emitowane jest promieniowanie, umożliwiające identyfikacje pierwiastków wchodzących w skład metalu, do których zaliczyć można między innymi:

• tytan,

• ren,

• miedź,

• nikiel,

• ołów. 

Niekiedy do wykonywania analizy składu chemicznego metali wykorzystywane są także spektrometry laserowe, które umożliwiają zidentyfikowanie pierwiastków lekkich, czyli na przykład boru, węgla, siarki oraz fosforu.

Jakie metale poddaje się analizie składu chemicznego?

Precyzyjna analiza składu chemicznego metali oraz ich stopów może być wykorzystywana do badania zarówno najczęściej stosowanych stali stopowych, narzędziowych, węglowych lub austenitycznych, jak i także:

• stopów niklu, kobaltu, tytanu, miedzi, aluminium,

• materiałów typu Duplex,

• materiałów typu Incoloy,

• niezidentyfikowanych stali. 

Podsumowując, badania składu chemicznego metali pozwalają na kontrolowanie ich jakości oraz zgodności pod tym względem z normami dotyczącymi ich zastosowania. Na ich podstawie można także określić jakość spoin, odlewów czy konstrukcji metalowych.