Funkenspektrometer

Reinheitsgradbestimmung und Einschlussanalytik in Stahl

Die aktuelle Stahlerzeugung stellt hohe qualitative Anforderungen. Insbesondere sind die Bedürfnisse an Homogenität und Sauberkeit der Produkte in den letzten Jahren gestiegen. Premium-Stahlgüten zeichnen sich durch beste Reinheitsgrade und niedrigste Sauerstoffgehalte aus.

Der klassische Weg, um nichtmetallische Einschlüsse zu bestimmen, ist die Verwendung eines optischen Mikroskops und der Einsatz von Raster-Elektronenmikroskope gekoppelt mit der EDX-Analyse (REM-EDX). Diese Methoden sind aber relative langsame und kostenintensive Verfahren.

Mit Hilfe der optischen Emissions-Spektroskopie unter Verwendung der Puls-Diskriminierungsanalyse (OES-PDA) ist eine schnelle und effiziente Bestimmung des Reinheitsgrades und des Sauerstoffgehaltes möglich. Schon während des Schmelzprozesses stehen diese Indikatoren, die für Qualität stehen, zur Verfügung, und ermöglichen die Prozesskontrolle in Echtzeit. Darüber hinaus ist eine schnelle Qualitätsprüfung des Endproduktes einer der wichtigsten Vorteile dieser Methode.

Zu diesem Zweck hat Bruker Elemental das Softwarepaket MCI (Metal-Cleanliness-Inspection) für das Funkenspektrometer Q8 MAGELLAN entwickelt. Diese wertet auf statistischer Basis Einzelfunken aus, die durch nichtmetallische Einschlüsse verursacht werden.

Die wichtigsten Merkmale, die bestimmt werden sind:

  • Gesamtsauerstoffgehalt.
  • Oxidische und sulfidische Einschlüsse.
  • Korngrößenverteilung verschiedener Oxid- und Sulfid-Typen (z. B. Aluminiumoxid, Ca- Aluminate, Mg-Spinelle).
  • Reinheitsgrad in Korrelation zu den Referenzmethoden (z. B. EN 10247, ASTM E45).

Zum Einsatz kommt hier das Q8 MAGELLAN, ein Funken-Emissionsspektrometers, das im Hinblick auf Technik, Zuverlässigkeit, Flexibilität und Handling laut Pressemitteilung völlig neue Maßstäbe setzt. Es ist das weltweit erste Spektrometer, das aufgrund seiner grenzenlosen Kombinationsmöglichkeiten aller Messparameter eine bislang nicht für möglich gehaltene Qualität der Analysen erlaubt. Q8 MAGELLAN ist sowohl für den Routinebetrieb im Labor als auch für den Einsatz in Produktionsstätten ausgelegt. Völlig neu entwickelte und optimal aufeinander abgestimmte Komponenten der Optronik, Elektronik und der Informationstechnologie sorgen dafür, dass sich Q8 MAGELLAN ganz entscheidend von der breiten Masse anderer Spektrometer abhebt.

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