Химический анализ металлов и сплавов. Назначение и современные методы исследования

Химическая экспертиза представляет собой разновидность исследований, ориентированных на выяснение химических составляющих продукта, а также их свойств. В ходе данной экспертизы устанавливается способность веществ взаимодействовать между собой и компонентами окружающей среды, уровень их токсичности и канцерогенности, а также наличие иных составляющих, содержащихся в лабораторном образце.

Назначение

Химический анализ позволяет:

  • определить количественный состав;
  • исследовать образец на присутствие примесей и определить их концентрацию;
  • идентифицировать сплав;
  • выяснить соотношение примесей сплава для его маркировки.

Проведение исследования необходимо для:

  • экспертизы продукции для определения соответствия действующим стандартам;
  • непрерывного контроля технологического процесса;
  • входного контроля исходного сырья;
  • разработки и создания новых сплавов;
  • сертификации продукции;
  • освидетельствования чистых металлов.

Объекты химической экспертизы

Химической экспертизе могут подлежать самые разнообразные объекты, в том числе:

  • объекты окружающей среды: образцы воздуха, воды, почвы и тому подобное
  • образцы мебели
  • образцы энергосберегающих ламп
  • образцы пищевой продукции
  • образцы топлива
  • образцы готовой продукции, а также отходов производства сферы фармацевтической, химической, пищевой, косметической и нефтеперерабатывающей промышленностей

Нередко люди обращаются в экспертные организации, чтобы установить, что за таблетки, порошки или другие подозрительные предметы появились в их квартире.

Проведение химической экспертизы позволяет определить состав сомнительных предметов – эксперты-химики исследуют таблетки, порошки, растения, жидкости, предоставленные на экспертизы, и сообщают, какие вещества были найдены в их составе. Установление факта наличия в порошке, растении, таблетках (и т.п.) ядовитых веществ, наркотиков позволяет обратиться за проведением дополнительной экспертизы с целью установления обстоятельств, при которых данные предметы оказались в квартире.

Химическое исследование проводится в тех случаях, когда возникают сомнения по поводу следов, оставленных на стаканах, сигаретах или шприцах – исследование поможет установить факт наличия наркотических веществ.

Химическую экспертизу необходимо проводить как можно раньше после того, как были оставлены следы. Так как некоторые наркотические вещества быстро улетучиваются и не могут быть обнаружены, спустя некоторое время.

Эксперты проведут исследование и определят, содержит ли вещество яды, сильнодействующие или наркотические вещества.

Воспользуйтесь услугами лаборатории – будьте уверенны в качестве!

Научно-исследовательский понимает, насколько важно бывает доказательство высокого качества продукта или подтверждение его главных характеристик.

Для этого мы предусмотрели ряд лабораторных услуг, с помощью которых вы подтвердите нужные характеристики.

Методы атомно-эмиссионного спектрального анализа

Атомно-эмиссионный спектральный анализ (АЭСА) металлов и сплавов получил наибольшее распространение в различных отраслях промышленности. С его помощью можно исследовать вещества в различных агрегатных состояниях на присутствие многих химических элементов. Он имеет низкий предел обнаружения элементов, отличается простотой и низкой себестоимостью, что делает целесообразным его использование в лабораториях спектрального анализа металлов, решающих различные аналитические задачи.

Регистрация эмиссионного спектра пробы осуществляется спектрографом, спектроскопом или спектрометром. По этому признаку все способы проведения АЭСА подразделяются на следующие три группы, каждая из которых имеет свою специфику.

Спектрографический

Проводится с использованием спектрографа, который позволяет относительно быстро получить надежные результаты. Метод предусматривает регистрацию атомных спектров на фотопластинку с последующей идентификацией их с помощью планшета или на спектропроекторе.

Преимущества:

  • объективность;
  • документальность.

Недостатки:

  • трудоемкость;
  • низкая оперативность.

Спектрометрический

Для исследования пробы применяются приборы с фотоэлектрической регистрацией спектра. Этот вид химического анализа металлов и сплавов относится к объективным методам и позволяет оперативно получать информацию.

Преимущества:

  • экспрессность;
  • высокая точность результатов;
  • полная автоматизация процесса;
  • обработка результатов на ЭВМ и их архивирование.

Недостатки:

  • сложность эксплуатации оборудования;
  • возникновение проблем оптической и электрической стабильности;
  • нельзя одновременно регистрировать широкую область спектра.

Визуальный

Отличается от двух предыдущих субъективностью, так как приемником излучения служит человеческий глаз. Несмотря на ограниченные возможности, визуальный спектральный анализ широко используется в промышленности. Особенное значение визуальный метод приобретает при необходимости контроля химического состава легированных сталей в процессе их производства.

Преимущества:

  • экспрессность;
  • простота;
  • проведения анализа в месте нахождения проб;
  • низкая стоимость оборудования.

Недостатки:

  • невысокая точность результатов;
  • не позволяет определять неметаллические элементы.

  • Для анализа низко- и среднелегированных сталей
  • Для анализа чугунов
  • Для анализа высоколегированных хромоникелевых сталей
  • Для анализа высоколегированных быстрорежущих сталей
  • Для анализа высоколегированных марганцовистых сталей
  • Для анализа титановых сплавов
  • Для анализа алюминиевых сплавов
  • Для анализа медных сплавов
  • Для анализа никелевых сплавов
  • Для анализа цинка и цинковых сплавов
  • Для анализа свинца и свинцовых сплавов
  • Для анализа олова и оловянных сплавов

Аналитическая методика для низко- и среднелегированных сталей.

Измеряемые химические элементы и пределы концентраций.

Измеряемые Химические ЭлементыПределы концентраций
FeОснова сплава
С0.002 — 2.0
Si0.002 — 4.0
Mn0.003 — 2.1 (15.0*)
P0.002 — 0.1
S0.001 — 0.4
Ni0.003 — 5.0
Cr0.003 — 5.0
Mo0.01 — 1.5
Cu0.005 — 0.8
V0.005 — 1.2
Ti0.005 — 0.5
W0.01 — 2.7
As0.003 — 0.08
B0.001 — 0.025
Nb0.005 — 1.5
Al0.005 — 1.2
Co0.005 — 0.8
Sn0.002 — 0.2
Zn0.001 — 0.05
Zr0.005 — 0.2
Pb0.005 — 0.3
Sb0.005 — 0.2
Ca0.0001 — 0.01
Ce0.005 — 0.1

*) Верхний предел измеряемой концентрации по марганцу

может быть расширен до 15% для анализа стали марки 110Г13Л

Аналитическая методика для чугунов

Измеряемые химические элементы и пределы концентраций.

Измеряемые Химические ЭлементыПределы концентраций
FeОснова сплава
C1.5 — 4.5
Si0.002 — 4.0
Mn0.003 — 4.5
Ni0.005 — 4.0 (20.0*)
Cr0.005 — 2.5 (35.0**)
Cu0.005 — 3.0 (8.0***)
P0.005 — 2.2
S0.002 — 0.2
V0.002 — 0.8
Ti0.002 — 0.2
Mo0.01 — 4.0
Al0.005 — 0.2
W0.01 — 0.5
Sn0.005 — 0.25
Co0.005 — 0.6
Mg0.002 — 0.12
As0.003 — 0.12
B0.001 — 0.05
Zn0.001 — 0.03
Nb0.002 — 0.2
Pb0.005 — 0.05

*) Верхний предел измеряемой концентрации по Ni может быть расширен

до 20% для анализа нирезистов и до 8% для анализа высокохромистых чугунов.

**) Верхний предел измеряемой концентрации по Cr может быть расширен

до 35% для анализа высокохромистых чугунов.

***) Верхний предел измеряемой концентрации по Cu может быть расширен

до 8% для анализа нирезистов.

Аналитическая методика для высоколегированных хромоникелевых сталей.

Измеряемые химические элементы и пределы концентраций.

Измеряемые Химические ЭлементыПределы концентраций
FeОснова сплава
С0.01 — 1.0
Si0.01 — 4.0
Mn0.01 — 2.5
P0.005 — 0.2
S0.003 — 0.2
Ni0.01 — 35.0
Cr0.01 — 30.0
Mo0.01 — 6.0
Cu0.005 — 3.5
V0.005 — 2.0
Ti0.005 — 4.0
W0.02 — 4.0
Nb0.02 — 2.0
Al0.01 — 7.0
Co0.01 — 0.5

Аналитическая методика для высоколегированных быстрорежущих сталей.

Измеряемые химические элементы и пределы концентраций.

Измеряемые Химические ЭлементыПределы концентраций
FeОснова сплава
С0.5 — 1.6
Si0.1 — 0.6
Mn0.1 — 0.7
P0.003 — 0.04
S0.003 — 0.04
Ni0.01 — 0.8
Cr2.0 — 6.0
Mo0.1 — 6.0
Cu0.01 — 0.4
V0.01 — 6.2
W0.1 — 20.0
Nb0.01 — 0.3
Al0.01 — 0.3
Co0.01 — 10.0

Аналитическая методика для высоколегированных марганцовистых сталей.

Измеряемые химические элементы и пределы концентраций.

Измеряемые Химические ЭлементыПределы концентраций
FeОснова сплава
С0.01 — 1.6
Si0.01 — 1.6
Mn5.0 — 18.0
P0.005 — 0.1
S0.002 — 0.05
Ni0.01 — 12.0
Cr0.01 — 18.0
Mo0.01 — 2.0
Cu0.005 — 0.3
V0.005 — 2.0
Ti0.005 — 0.6
Nb0.01 — 0.7
Al0.01 — 0.4
Sn0.002 — 0.2

Аналитическая методика для титановых сплавов.

Измеряемые химические элементы и пределы концентраций.

Измеряемые Химические ЭлементыПределы концентраций
TiОснова сплава
Al0.1 — 8.0
Mo0.01 — 13.3
V0.02 — 6.0
Mn0.01 — 3.2
Cr0.01 — 4.2
Fe0.01- 1.6
Si0.01 — 0.5
Zr0.01 — 8.0
Sn0.1 — 4.0
C 0.01 — 0.16

Аналитическая методика для алюминиевых сплавов.

Измеряемые химические элементы и пределы концентраций.

Измеряемые Химические ЭлементыПределы концентраций
Al Основа сплава
Mg0.001 — 10.0
Si0.005 — 15.0
Cu0.005 — 10.0
Zn0.003 — 27.0
Fe0.005 — 4.0
Mn0.005 — 2.0
Ni0.01 — 2.0
Ti0.002 — 0.5
Sn0.01 — 1.5
Pb0.01 — 1.5
Cr0.005 — 0.5
Be0.0001 — 0.4
Ca0.0001 — 0.1
Zr0.005 — 0.4
V0.01 — 0.2
Li0.05 — 3.0
Bi0.001 — 0.4
Sb0.01 — 0.4
B0.005 — 0.1
As 0.003 — 0.03
Cd0.001 — 0.3
Sc0.01 — 0.4
Sr0.001 — 0.1

Аналитическая методика для медных сплавов.

(включает бронзы, латуни, медно-никелевые сплавы, фосфористую и техническую медь) Измеряемые химические элементы и пределы концентраций.

Измеряемые Химические ЭлементыПределы концентраций
CuОснова сплава
Zn0.0005 — 45.0
Pb0.0005 — 22.0
Sn0.0005 — 19.0
Al0.001 — 12.0
Fe0.0005 — 8.0
Mn0.0005 — 14.0
Bi0.0005 — 0.2
Sb0.0005 — 6.0
As0.0005 — 0.3
Cd0.0005 — 0.2
Ag0.0005 — 0.25
P0.0003 — 12.0
Be0.01 — 3.0
Ni0.0005 — 9.0 (70.0*)
Si0.001 — 5.0
Ti0.01 — 0.5
Cr0.01 — 1.5
Zr0.001 — 0.5
Mg0.0002 — 1.1
S 0.0003 — 0.12
Se 0.001 — 0.1
Te 0.002 — 0.1

*) Верхний предел измеряемой концентрации по Ni до 70% для анализа медно-никелевых сплавов.

Аналитическая методика для никелевых сплавов.

Измеряемые химические элементы и пределы концентраций.

Измеряемые Химические ЭлементыПределы концентраций
NiОснова сплава
C0.01 -0.2
Si0.01 — 1.5
Mn0.01 — 2.0
Cr0.1 — 30.0
Fe0.1 — 25.0
Al0.01 — 7.0
Mo0.1 — 15.0
W0.1 — 20.0
Co0.1 — 17.0
Ti0.01 — 4.0
Cu0.01 — 0.5
Mg0.01 — 0.2
Nb0.1 — 2.0
V0.01 — 1.8
B0.01 — 0.1

Аналитическая методика для цинка и цинковых сплавов.

Измеряемые химические элементы и пределы концентраций.

Измеряемые Химические ЭлементыПределы концентраций
ZnОснова сплава
Al0.0003 — 31.0
Pb0.001 — 1.4
Cu0.0005 — 6.1
Sn0.0005 — 0.8
Fe0.001 — 0.35
As0.0005 — 0.01
Ag0.0001 — 0.006
Si0.0005 — 0.2
Cd0.0002 — 0.2
Sb0.002 — 0.03
Mg0.0001 — 0.3
Mn0.0005 — 0.02
Ni0.001 — 0.05
Bi0.001 — 0.15
In0.0005 — 0.005
Ti 0.0001 — 0.02
Cr 0.001 — 0.03
Tl 0.0005 — 0.005

Аналитическая методика для свинца и свинцовых сплавов.

Измеряемые химические элементы и пределы концентраций.

Измеряемые Химические ЭлементыПределы концентраций
PbОснова сплава
Sn0.0005 — 55.0
Sb0.001 — 19.0
Cu0.0002 — 2.0
Bi0.0005 — 0.8
Fe0.001 — 0.1
As0.0005 — 1.4
Ag0.0001 — 0.06
Cd0.0002 — 19.0
Ni0.001 — 0.05
Ca0.0001 — 0.4
Mg0.0001 — 0.1
Te0.001 — 0.2
Se0.001 — 0.1
Zn0.0001 — 0.07
In0.001 — 0.02
Pd 0.001 — 0.1
Al 0.001 — 0.05

Аналитическая методика для олова и оловянных сплавов.

Измеряемые химические элементы и пределы концентраций.

Измеряемые Химические ЭлементыПределы концентраций
SnОснова сплава
Pb0.001 — 55.0
Sb0.001 — 14.0
Cu0.0002 — 11.2
Bi0.001 — 0.6
Fe0.001 — 0.06
As0.0005 — 0.4
Ag0.001 — 0.1
Cd0.001 — 2.4
Ni0.0005 — 0.005
Co0.001 — 0.02
Cr0.0005 — 0.005
Te0.001 — 0.08
Se0.0005 — 0.005
Zn0.001 — 0.1
In0.001 — 0.11
Ga 0.001 — 0.04
Al 0.001 — 0.02
Hg 0.001 — 0.15
Au 0.0005 — 0.08
Ge 0.001 — 0.01

Что такое металлографический анализ

Металлографические исследования должны не только определить физико-химические свойства металлического образца, но и описать такие эксплуатационные характеристики его материала, как твердость, пластичность, прочностные параметры, коррозионная стойкость и пр. Методы металлографии позволяют получить все эти характеристики путем изучения состава и структуры отполированных образцов металла под микроскопом при большом увеличении.

В случае неразрушающего контроля металлографические исследования проводят непосредственно на изделии, для чего применяют портативное оптическое оборудование. При разрушающем контроле из анализируемого участка детали или заготовки вырезают образцы, из которых затем изготавливают металлографические шлифы — тонкие пластинки с идеально отполированной поверхностью.

Чаще всего металлографию применяют при исследовании образцов из стали и чугуна, что связано с особенностями физической и металлургической структуры этих материалов. Еще одна область, где широко используется металлография, — это анализ специальных сплавов из цветных металлов: титана, тантала, циркония и пр. Кроме того, без металлографических исследований не обходится ни одна экспертиза трубопроводов и металлоконструкций, получивших повреждения в результате аварий и катастроф.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]