Одно из основных применений наших оптико-эмиссионных спектрометров – контроль качества литья при производстве сталей. На примере одного из наших клиентов хотим продемонстрировать, как это выглядит на практике – и, заодно, продемонстрировать эффективность наших спектрометров, когда дело доходит до решения реальных задач.
Наш клиент занимается выплавкой сталей и чугуна, в качестве сырья используется шихта, чей состав подтверждается лишь документацией поставщика. Помимо прочего, была задача по выплавке стали 20, чей состав по ГОСТ 10550-88 приведён ниже:
C |
Si |
Mn |
Ni |
S |
P |
Cr |
Cu |
As |
0.17-0.24 |
0.17-0.37 |
0.35-0.65 |
До 0.3 |
До 0.04 |
До 0.035 |
До 0.25 |
До 0.3 |
До 0.08 |
А вот, что мы получили, проанализировав образец «стали 20», присланный заказчиком:
Обр.1 |
C |
Si |
Mn |
Ni |
S |
P |
Cr |
Cu |
As |
СРЕДНЕЕ |
0.064 |
0.832 |
0.279 |
0.046 |
0.019 |
0.007 |
0.041 |
0.055 |
0.002 |
СКО |
0.044 |
0.517 |
0.041 |
0.017 |
0.008 |
0.003 |
0.003 |
0.002 |
0.000 |
Отн.СКО |
69.241 |
62.185 |
14.632 |
37.523 |
41.695 |
35.875 |
7.035 |
4.022 |
0.000 |
1 |
0.039 |
1.728 |
0.359 |
0.031 |
0.022 |
0.005 |
0.041 |
0.055 |
<0.001 |
2 |
0.029 |
1.277 |
0.302 |
0.027 |
0.016 |
0.005 |
0.038 |
0.055 |
<0.001 |
3 |
0.025 |
0.996 |
0.255 |
0.034 |
0.014 |
0.006 |
0.039 |
0.055 |
<0.001 |
4 |
0.024 |
0.869 |
0.230 |
0.037 |
0.012 |
0.006 |
0.038 |
0.054 |
<0.001 |
5 |
0.071 |
0.501 |
0.238 |
0.070 |
0.036 |
0.013 |
0.047 |
0.059 |
0.002 |
6 |
0.136 |
0.226 |
0.289 |
0.053 |
0.017 |
0.009 |
0.041 |
0.052 |
0.002 |
7 |
0.123 |
0.226 |
0.283 |
0.072 |
0.013 |
0.008 |
0.041 |
0.052 |
0.002 |
Анализировался один и тот же образец, но с разных сторон, по несколько точек с каждой стороны. И это что угодно, но точно не сталь 20… Также, отметим отвратительную (по другому не скажешь) воспроизводимость результатов, совершенно не свойственную для наших приборов.
Фото 1. Фото 2.
Когда происходит подобное, в первую очередь мы проверяем состояние и адекватность работы самого спектрометра (как это и следует делать, согласно руководству по эксплуатации). Для проверки мы проанализировали один из наших эталонов – ИСО УГ143.
Обр.1 |
C |
Si |
Mn |
Ni |
S |
P |
Cr |
Cu |
As |
СРЕДНЕЕ |
1.506 |
1.227 |
1.235 |
2.432 |
0.004 |
0.010 |
0.231 |
0.105 |
0.006 |
СКО |
0.003 |
0.008 |
0.005 |
0.005 |
0.000 |
0.000 |
0.001 |
0.000 |
0.000 |
Отн.СКО |
0.217 |
0.675 |
0.382 |
0.205 |
0.000 |
0.000 |
0.353 |
0.448 |
8.319 |
1 |
1.502 |
1.218 |
1.232 |
2.431 |
0.004 |
0.010 |
0.230 |
0.105 |
0.005 |
2 |
1.510 |
1.225 |
1.232 |
2.439 |
0.004 |
0.010 |
0.231 |
0.106 |
0.006 |
3 |
1.506 |
1.238 |
1.242 |
2.427 |
0.004 |
0.010 |
0.232 |
0.105 |
0.006 |
ФОТО 3. Полученные содержания элементов соответствуют паспортным с учётом погрешности, воспроизводимость великолепная – при том, что анализы эталона и образца клиента проводились в абсолютно одинаковых условиях (анализ эталона мы сделали сразу же после анализа образца клиента, использовалась точно такая же система пробоподготовки и т.д.). Значит, с прибором всё точно в порядке, и что-то не так с образцом – и, соответственно, с технологическим процессом клиента.
То, что массовые доли элементов (углерод, кремний, марганец, и большое количество примесей, которые мы тут не указали) не соответствуют ГОСТу, говорит о том, что у клиента использовалось неправильное сырьё. А ужасная воспроизводимость результатов при анализе одного и того же образца с разных сторон – о неоднородности химического состава, то есть нарушениях в технологическом процессе.
Анализ шихты полностью подтвердил эту версию – действительно, неправильное сырьё (самого разнообразного химического состава) попадало в переплавку в случайном порядке. Наличие спектрометра на производстве позволит сразу же, практически в режиме реального времени, определить проблему и исправить её.
Вот так, даже просто в ходе удалённой демонстрации, спектрометры «СТИЛ» оказывают реальную помощь в работе! А их наличие непосредственно там, где они необходимы – в Вашей лаборатории – повысит эффективность от их применения на порядки.
Будем рады помочь Вам и Вашему коллективу!