OES Analizi | EUROLAB

Was ist OES?

Die optische Emissionsspektrometrie (Spark OES) ist eine Analysemethode, bei der Elementkonzentrationen bestimmt werden, indem das Licht, das von Atomen emittiert wird, die durch eine auf der Oberfläche der Metallprobe erzeugte elektrische Entladung angeregt werden, nach Wellenlänge aufgelöst wird.

Zweck von OES

Der Zweck besteht darin, die Identität und Konformität des Materials zu überprüfen, indem die chemische Zusammensetzung des Metalls mit den in der Materialnorm angegebenen Grenzwerten verglichen wird.

Bei welchen Produkten wird OES angewendet?

Stahl und Gusseisen
Aluminium und seine Legierungen
Kupfer und seine Legierungen
Schweißen von Metall- und Gussteilen

In welchen Branchen wird OES eingesetzt?

MetallStahlBergbauMaschinenÖl und Gas

Normen zu OES

ASTM E415
ASTM E1086
ASTM E1251
ISO 14284

Prüfbedingungen für OES

Erregung: Funkenentladung in einer Argonatmosphäre
Kalibrierung: Matrixbasierte Kalibrierung mit zertifizierten Referenzmaterialien
Anzahl der Messungen: Mehrere Funkenpunkte pro Probe; gemittelt
Elementbereich: Definiert entsprechend der Legierungsmatrix

Prüfgerät für OES

Optisches Funkenemissionsspektrometer
Argon-Versorgungssystem
Schleifmaschine zur Probenvorbereitung
Zertifiziertes Referenzmaterialset

Probenanforderungen für OES

Die Probenoberfläche muss eben und metallisch glänzend sein
Die Oberfläche muss geschliffen werden, um Oxide und Verunreinigungen zu entfernen
Probendicke und -durchmesser müssen die Öffnung des Instruments abdecken
Gemäß ISO 14284 muss eine repräsentative Probe entnommen werden

Dauer von OES

Normalerweise 30–60 Minuten, einschließlich Probenvorbereitung.

Ablauf von OES

1Die Probenentnahme erfolgt nach ISO 14284.
2Die Analysefläche ist geschliffen.
3Das Instrument ist mit Referenzmaterialien standardisiert.
4An mehreren Stellen der Probe werden Funken gemessen.
5Die Ergebnisse werden gemittelt und mit dem Materialstandard verglichen.

Annahmekriterien für OES

Das Akzeptanzkriterium ist der Konzentrationsbereich, der für jedes Element in der Materialnorm (z. B. EN 10025, ASTM A36) angegeben ist.

Auswertung der Ergebnisse

Die Oberflächenvorbereitung wirkt sich direkt auf das Ergebnis aus. Wenn keine auf die Legierungsmatrix abgestimmte Kalibrierung verwendet wird, fällt das Ergebnis falsch aus; Für unterschiedliche Matrizen sind separate Programme erforderlich.

Prüfbericht zu OES

Standard angewendet
Probenbeschreibung und Ort der Probenahme
Kalibrierungsstatus
Elementkonzentrationen
Bewertung anhand des Materialstandards

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Seiten, auf denen diese Methode verwendet wird

Metall- und Metallurgieprüfung — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test OES gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Metall- und metallurgische Prüfungen ermitteln, welche Last ein Metall oder eine Schweißverbindung tragen kann, wie es versagt und wie seine innere Struktur aussieht. Das Ergebnis dieser Familie betrifft oft nicht das Produkt selbst, sondern die Identität des WERKSTOFFS: Entspricht der Stahl wirklich der angegebenen Güte, liefert die Schweißnaht die vom Design angenommene Festigkeit, enthält der Guss einen unzulässigen inneren Fehler?

Die praktische Bedeutung des Bereichs ergibt sich daraus, dass ein Metallteil selten allmählich versagt. Ein Kunststoffteil verformt sich, altert, reißt und gibt meist eine Vorwarnung. Eine Schweißnaht oder ein Verbindungselement hingegen bricht oft ohne Vorwarnung — besonders bei Ermüdung und Sprödbruch. Deshalb ist Materialprüfung in Bereichen wie Druckgeräten, Hebezeugen, Baustahl und Rohrleitungen eine Anforderung der VORSCHRIFT und nicht des Designs.

Die Familie vereint drei Methodengruppen, von denen jede eine andere Frage beantwortet. Mechanische Prüfungen quantifizieren das Verhalten des Werkstoffs unter Last. Zerstörungsfreie Prüfung sucht nach Fehlern, ohne das Teil zu beschädigen. Metallografie und chemische Analyse erklären, warum sich der Werkstoff so verhält — über Korngefüge, Phasenverteilung, Einschlussgehalt und Legierungszusammensetzung.

Das Abnahmekriterium dieser Prüfungen stammt fast nie aus der Prüfnorm, und das ist der Schlüssel zum Verständnis des Bereichs. Die Prüfnorm sagt, wie die Messung durchzuführen ist; die zulässigen Werte stammen aus der Produktnorm, der Werkstoffgüte oder dem Fertigungskodex. ISO 6892-1 sagt, wie man einen Zugversuch durchführt; EN 10025 sagt, welche Streckgrenze dieser Stahl liefern muss. Beim Lesen eines Berichts ist entscheidend, gegen welche Produktnorm bewertet wurde.

Die Probenahme ist in diesem Bereich untrennbar mit dem Ergebnis verbunden. Zwei Proben aus derselben Schmelze können je nach Entnahmerichtung und -ort unterschiedliche Werte liefern; bei Walzprodukten liefern Proben parallel und quer zur Walzrichtung unterschiedliche Ergebnisse. Produktnormen regeln daher auch Entnahmeort und -richtung, und der Bericht muss dies dokumentieren.

Methodengruppen in diesem Bereich

Mechanische Tests
Zug-, Druck-, Biege-, Kerbschlag- (Charpy), Härte- (Brinell, Vickers, Rockwell), Ermüdungs-, Kriech- und Bruchzähigkeitsprüfung. Diese liefern das Verhalten des Werkstoffs unter Last in Zahlenform.
Zerstörungsfreie Prüfung
Durchstrahlungsprüfung, Ultraschallprüfung, Eindringprüfung, Magnetpulverprüfung und Sichtprüfung. Sie sucht Oberflächen- und innere Fehler, ohne das Teil zu beschädigen, und ist ein unverzichtbarer Schritt bei geschweißten Konstruktionen.
Metallografie
Probenvorbereitung, Ätzung und mikroskopische Untersuchung. Beurteilt werden Korngröße, Phasenverteilung, Einschlussgehalt, Einsatzhärtetiefe und die Wärmeeinflusszone der Schweißung.
Chemische Analyse
Die Legierungszusammensetzung wird mittels optischer Emissionsspektrometrie und Nasschemie verifiziert; die Bestätigung der Werkstoffgüte läuft über diesen Schritt.
Korrosionsverhalten
Salzsprühnebel-, Lochfraß- und Spaltkorrosions- sowie interkristalline Korrosionsprüfungen. Bei nichtrostenden Stählen können diese die Qualität der Wärmebehandlung anzeigen.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Ein Werkstoffzertifikat (wie EN 10204 3.1) ist kein Prüfbericht; es ist die Erklärung des Herstellers. Bei kritischen Anwendungen wird eine unabhängige Verifizierung durchgeführt, und beides darf nicht verwechselt werden.
ASTM- und ISO-Zugversuche messen dieselben Größen, verwenden aber unterschiedliche Probengeometrien; die Ergebnisse gelten nicht als direkt äquivalent, angewendet wird, was die Spezifikation verlangt.
Umrechnungstabellen zwischen Härte und Festigkeit sind NÄHERUNGSWEISE. Die Berechnung der Streckgrenze aus der Härte ist kein ausreichender Nachweis für die Werkstoffabnahme.
Bei der zerstörungsfreien Prüfung bedeutet "kein Fehler gefunden" nicht, dass kein Fehler vorhanden ist; Fehler unterhalb der Nachweisgrenze der Methode können vorhanden sein. Der Bericht muss die angewandte Methode und die Empfindlichkeitsstufe angeben.
Das Bestehen einer Schweißnaht zeigt nicht, dass der Schweißer oder das Verfahren qualifiziert ist; das sind getrennte Prozesse.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Prüfung des Werkstoffzertifikats und Wareneingangsprüfung
Freigabe der Schweißkonstruktion; Schweißer- und Verfahrensqualifikation
Fertigungskontrolle von Druckgeräten und Baukomponenten
Schadensanalyse und Ermittlung der Grundursache von Feldschäden
Verifizierung von Wärmebehandlungs- und Oberflächenbehandlungsprozessen

Häufige Fragen zu OES

Was ist der Unterschied zwischen OES und RFA?

OES nutzt Funkenanregung und kann leichte Elemente wie Kohlenstoff, Schwefel, Phosphor und Stickstoff messen. RFA nutzt Röntgenfluoreszenz; Es ist zerstörungsfrei, aber nicht so zuverlässig wie OES für leichte Elemente.

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