Thử nghiệm PMI: XRF so với OES để xác minh hợp kim

Tại sao PMI tồn tại

Các hợp kim bị lẫn lộn trong thực tế: một bó được gắn thẻ lại sai, hai thanh trông giống nhau cùng chung một giá đỡ, một mối hàn sửa chữa sử dụng vật liệu hàn sai. Vì hầu hết các thép hợp kim và các mác thép không gỉ trông giống hệt nhau, biện pháp bảo vệ duy nhất là thử nghiệm chính kim loại. Việc xác minh đó là PMI — nhận dạng vật liệu tích cực. Trong các ngành công nghiệp quy trình, API Recommended Practice 578 nêu cách các chương trình PMI có hệ thống được vận hành; cùng một logic áp dụng ở bất cứ nơi nào nhận dạng hợp kim là quan trọng về an toàn hoặc chi phí.

XRF: phân loại nhanh theo các nguyên tố hợp kim

Một máy phân tích XRF cầm tay (huỳnh quang tia X) kích thích bề mặt bằng tia X và đọc bức xạ đặc trưng của các nguyên tố hiện diện. Một kết quả mất vài giây, không để lại dấu vết, và rất xuất sắc ở các phân biệt phụ thuộc vào các nguyên tố hợp kim chính:

• 304 so với 316 (phân biệt bởi molybdenum),
• các họ thép không gỉ và hợp kim nickel được phân loại theo hàm lượng Cr/Ni/Mo,
• kiểm tra một thép Cr-Mo nằm trong họ đúng (ví dụ các mác 5% Cr so với 9% Cr).

Hạn chế là vật lý: XRF không thể đo carbon (hoặc các nguyên tố nhẹ nhất khác) trong thép. Do đó nó không thể phân biệt 316 với 316L, 304 với 304L, hoặc bất kỳ cặp mác nào chỉ khác nhau về carbon — như 4130 và 4140. Lớp phủ, vảy và nhiễm bẩn cũng làm sai lệch kết quả đọc, vì vậy điểm thử phải tiếp cận kim loại sạch.

Spark OES: phương pháp có khả năng đo carbon

Quang phổ phát xạ quang học đánh tia lửa vào mẫu và phân tích ánh sáng từ kim loại hóa hơi. Các thiết bị OES di động và phòng thí nghiệm đo carbon cũng như các nguyên tố hợp kim, với độ chính xác cấp phòng thí nghiệm. Cái giá của sự đầy đủ đó là một vết cháy tia lửa nhỏ trên bề mặt, nhu cầu cung cấp argon và một khu vực thử khá phẳng, sạch. OES để bàn là thiết bị hóa học tiêu chuẩn trong các phòng thí nghiệm của nhà máy; OES tia lửa cầm tay là phương pháp hiện trường khi carbon quyết định mác thép.

Một công nghệ thứ ba, LIBS cầm tay (quang phổ phân hủy cảm ứng laser), cũng có thể đo carbon và ngày càng được sử dụng ở nơi việc xác minh mác L là thường quy.

	Handheld XRF	Spark OES
Measures carbon	Không	Có
Speed	Vài giây	Thường dưới một phút
Surface effect	Không	Vết cháy tia lửa nhỏ
Best role	Phân loại và sàng lọc số lượng lớn	Xác minh mác thép dứt khoát

Các trường hợp sử dụng điển hình

• Kiểm tra khi tiếp nhận các linh kiện thép không gỉ và hợp kim cao, vật rèn và ống.
• Xác minh các mác bộ phận chịu áp lực Cr-Mo (các họ P11/P22/P91), nơi cả carbon và hàm lượng hợp kim đều quan trọng.
• Phân loại kho lẫn lộn hoặc không có dấu hiệu trước khi đưa vào sản xuất.
• Xác nhận kim loại cơ bản trước khi hàn và rà soát sau sửa chữa.

PMI và chứng chỉ là bổ sung cho nhau

PMI chứng minh nhận dạng của mảnh trong tay bạn; chứng chỉ của nhà máy chứng minh các tính chất đã thử nghiệm của mẻ nấu của nó. Không cái nào thay thế cái còn lại. Một chương trình lành mạnh gắn kết cả hai với nhau — kết quả PMI được ghi đối chiếu với số mẻ nấu, các thiết bị được hiệu chuẩn bằng vật liệu tham chiếu đã chứng nhận, và phạm vi thử nghiệm được mở rộng theo mức độ quan trọng của bộ phận.