ما هو OES؟
قياس طيف الانبعاث البصري (Spark OES) هو طريقة تحليل يتم من خلالها تحديد تركيزات العناصر عن طريق تحليل الضوء المنبعث من الذرات المثارة بواسطة تفريغ كهربائي متولد على سطح العينة المعدنية، حسب الطول الموجي.
الغرض من OES
والغرض من ذلك هو التحقق من هوية المادة ومطابقتها من خلال مقارنة التركيب الكيميائي للمعدن مع الحدود الواردة في معيار المادة.
على أي منتجات يُطبَّق OES؟
- الصلب والحديد الزهر
- الألومنيوم وسبائكه
- النحاس وسبائكه
- لحام الأجزاء المعدنية والصب
في أي قطاعات يُستخدم OES؟
المواصفات المتعلقة بـ OES
- أستم E415
- أستم E1086
- أستم E1251
- ISO 14284
شروط OES
- الإثارة
- تفريغ شرارة في جو الأرجون
- المعايرة
- المعايرة القائمة على المصفوفة باستخدام مواد مرجعية معتمدة
- عدد القياسات
- نقاط شرارة متعددة لكل عينة؛ متوسط
- نطاق العنصر
- تم تحديده وفقًا لمصفوفة السبائك
جهاز OES
- شرارة مطياف الانبعاث الضوئي
- نظام توريد الأرجون
- آلة طحن تحضير العينات
- مجموعة المواد المرجعية المعتمدة
متطلبات العينة لـ OES
- يجب أن يكون سطح العينة مسطحًا ومشرقًا معدنيًا
- يجب أن يكون السطح مطحونًا لإزالة الأكسيد والتلوث
- يجب أن يغطي سمك العينة وقطرها فتحة الجهاز
- يجب أخذ عينة تمثيلية وفقًا للمواصفة ISO 14284
مدة OES
عادة 30-60 دقيقة، بما في ذلك إعداد العينة.
إجراء OES
- 1يتم أخذ العينة وفقًا للمواصفة ISO 14284.
- 2سطح التحليل مطحون.
- 3تم توحيد الأداة مع المواد المرجعية.
- 4يتم أخذ الشرر في نقاط متعددة على العينة.
- 5يتم حساب متوسط النتائج ومقارنتها بمعايير المواد.
معايير قبول OES
معيار القبول هو نطاق التركيز المحدد لكل عنصر في معيار المادة (على سبيل المثال EN 10025، ASTM A36).
تقييم النتائج
يؤثر تحضير السطح بشكل مباشر على النتيجة. إذا لم يتم استخدام المعايرة المناسبة لمصفوفة السبائك، فستظهر النتيجة خاطئة؛ مطلوب برامج منفصلة لمصفوفات مختلفة.
تقرير OES
- تم تطبيق المعيار
- وصف العينة وموقع أخذ العينات
- حالة المعايرة
- تركيزات العناصر
- التقييم وفقًا لمعايير المواد
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- معايير المنتج المادي ومواصفات المشتريات
الصفحات التي يتم فيها استخدام هذه الطريقة
اختبارات المعادن والمعادن الفلزية — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار OES؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تحدد اختبارات المعادن والمعادن التعدينية الحمل الذي يمكن أن يتحمله معدن أو وصلة لحام، وطريقة انهياره وبنيته الداخلية. غالبًا ما يتعلق ناتج هذه العائلة ليس بالمنتج نفسه بل بهوية المادة: هل الفولاذ فعلًا من الدرجة المعلنة، وهل يعطي درز اللحام المتانة التي يفترضها التصميم، وهل يحتوي المسبوك على عيب داخلي غير مقبول؟
تنبع الأهمية العملية لهذا المجال من أن الجزء المعدني نادرًا ما يفشل تدريجيًا. الجزء البلاستيكي يتشوه ويشيخ ويتشقق وعادة ما يعطي إنذارًا. أما درز اللحام أو عنصر التثبيت فغالبًا ما ينكسر دون إنذار - خاصة عند وجود الكلل والكسر الهش. لهذا السبب، في مجالات مثل معدات الضغط ومعدات الرفع والفولاذ الإنشائي وخطوط الأنابيب، يكون اختبار المواد متطلبًا تنظيميًا وليس تصميميًا.
تجمع هذه العائلة بين ثلاث مجموعات من الطرق، وتجيب كل منها عن سؤال مختلف. تقيس الاختبارات الميكانيكية سلوك المادة تحت الحمل كميًا. يبحث الفحص غير الإتلافي عن العيوب دون إتلاف الجزء. أما التحليل المعدني والكيميائي فيفسران سبب سلوك المادة على هذا النحو - عبر بنية الحبيبات وتوزيع الأطوار ومحتوى الشوائب وتركيب السبيكة.
لا يأتي معيار قبول هذه الاختبارات تقريبًا أبدًا من معيار الاختبار نفسه، وهذا هو مفتاح فهم هذا المجال. يوضح معيار الاختبار كيفية إجراء القياس؛ أما القيم المقبولة فتأتي من معيار المنتج أو درجة المادة أو كود التصنيع. يوضح ISO 6892-1 كيفية إجراء اختبار الشد؛ ويحدد EN 10025 قيمة إجهاد الخضوع التي يجب أن يقدمها ذلك الفولاذ. عند قراءة تقرير، من الضروري معرفة معيار المنتج الذي قُيِّم على أساسه.
أخذ العينات جزء لا ينفصل عن النتيجة في هذا المجال. قد تعطي عينتان مأخوذتان من نفس الصبة قيمًا مختلفة حسب اتجاه وموقع الأخذ؛ وفي المنتجات المدرفلة، تنتج العينات الموازية والعمودية لاتجاه الدرفلة نتائج مختلفة. لذلك تنظم معايير المنتج أيضًا موقع واتجاه أخذ العينات، ويجب أن يوثق التقرير ذلك.
مجموعات الطرق في هذا المجال
الاختبارات الميكانيكية
الشد والضغط والانحناء وصدمة الشق (شاربي) والصلادة (برينل، فيكرز، روكويل) والكلل والزحف وصلابة الكسر. تعطي سلوك المادة تحت الحمل بشكل رقمي.
الفحص غير الإتلافي
التصوير الشعاعي والفحص بالموجات فوق الصوتية والفحص بالسوائل النافذة والفحص بالجسيمات المغناطيسية والفحص البصري. يبحث عن عيوب سطحية وداخلية دون إتلاف الجزء وهو خطوة لا غنى عنها في التصنيع الملحوم.
التحليل المعدني
تحضير العينة والحفر الكيميائي والفحص المجهري. يتم تقييم حجم الحبيبات وتوزيع الأطوار ومحتوى الشوائب وعمق التصليب بالكربنة ومنطقة التأثر الحراري باللحام.
التحليل الكيميائي
يتم التحقق من تركيب السبيكة بمطيافية الانبعاث الضوئي والكيمياء الرطبة؛ ويمر تأكيد درجة المادة عبر هذه الخطوة.
سلوك التآكل
اختبارات الرذاذ الملحي والتآكل الحفري والشقي والتآكل بين الحبيبي. في الفولاذ المقاوم للصدأ يمكن أن تشير إلى جودة المعالجة الحرارية.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- شهادة المادة (مثل EN 10204 3.1) ليست تقرير اختبار؛ بل هي إقرار من الصانع. في التطبيقات الحرجة يجرى تحقق مستقل، ويجب عدم الخلط بين الاثنين.
- تقيس اختبارات الشد وفق ASTM وISO نفس المقادير لكن بهندسات عينات مختلفة؛ ولا تُعتبر النتائج متكافئة مباشرة، ويُطبَّق ما تطلبه المواصفة.
- جداول التحويل بين الصلادة والمتانة تقريبية. حساب إجهاد الخضوع من الصلادة ليس دليلًا كافيًا لقبول المادة.
- في الفحص غير الإتلافي، عبارة "لم يُعثر على عيب" لا تعني عدم وجود عيب؛ فقد توجد عيوب دون حد الكشف الخاص بالطريقة. يجب أن يذكر التقرير الطريقة المطبقة ومستوى الحساسية.
- اجتياز درز اللحام لا يثبت تأهل اللحّام أو الإجراء؛ فهما عمليتان منفصلتان.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- التحقق من شهادة المادة وقبول المواد الواردة
- اعتماد التصنيع الملحوم؛ تأهيل اللحّام والإجراء
- مراقبة تصنيع معدات الضغط والعناصر الإنشائية
- تحليل الأعطال وتحديد السبب الجذري للأضرار الميدانية
- التحقق من عمليات المعالجة الحرارية ومعالجة السطح
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول OES
ما هو الفرق بين OES وXRF؟
يستخدم OES إثارة الشرارة ويمكنه قياس العناصر الخفيفة مثل الكربون والكبريت والفوسفور والنيتروجين. يستخدم XRF مضان الأشعة السينية. إنها غير مدمرة ولكنها ليست موثوقة مثل OES للعناصر الخفيفة.