Контроль качества металлов и сплавов: когда нужен спектрометр, а когда достаточно анализатора

При контроле металлов различают идентификацию марки и анализ химического состава. Для сортировки применяют анализатор металла, для количественного определения состава — спектрометр. При сортировке и текущей проверке материалов достаточно исключить пересортицу, при приёмке — зафиксировать химический состав. Разграничение сокращает время проверки и позволяет избежать лишних затрат без потери достоверности.

Определение марки сплава

При входном контроле чаще требуется не полный химический анализ, а подтверждение марки материала. Так, при проверке нержавеющей стали важно отличить AISI 304 от 316 или 321 — точные доли легирующих элементов в этом случае значения не имеют. Аналогичные задачи возникают при сортировке металлопроката на складе, проверке труб, фланцев и арматуры перед монтажом, а также при работе с ломом. В этих случаях важна скорость измерения и возможность проводить анализ без подготовки проб. Портативные рентгенофлуоресцентные анализаторы позволяют за несколько секунд отнести материал к нужной группе сплавов и выявить несоответствия. Использование стационарного спектрометра избыточно: для его применения необходимо подготовка проб, лабораторные условия и дополнительное время.

Химический анализ и различия методов XRF и LIBS

Контроль химического состава металла применяют, когда необходимо не только идентифицировать марку, но и зафиксировать содержание элементов в материале. Он используется при проверке соответствия техническим условиям, оценке легирующих элементов и выполнении требований RoHS и основан на спектральных методах с количественным результатом.

При выборе метода учитывают его ограничения. Рентгенофлуоресцентный анализ (XRF) подходит для большинства металлических сплавов и позволяет проводить неразрушающий контроль, однако ограничен по определению лёгких элементов, таких как углерод. Лазерный метод LIBS применяют для контроля лёгких элементов; анализ выполняется с воздействием на поверхность, поэтому результат зависит от её состояния и условий измерения.