OES是什麼？
光學發射光譜法（火花OES）是一種透過波長解析金屬樣品表面產生的放電激發的原子發出的光來確定元素濃度的分析方法。
OES的目的
目的是透過將金屬的化學成分與材料標準中給出的限值進行比較來驗證材料的身份和合規性。
OES適用於哪些產品？
- 鋼和鑄鐵
- 鋁及其合金
- 銅及其合金
- 焊接金屬和鑄造零件
OES應用於哪些行業？
與OES相關的標準
- ASTM E415
- ASTM E1086
- ASTM E1251
- ISO 14284
OES的測試條件
- 勵磁
- 氬氣氣氛中的火花放電
- 校准
- 使用經過認證的參考材料進行基於矩陣的校準
- 測量次數
- 每個樣本有多個火花點；平均
- 元素範圍
- 根據合金基體定義
OES的測試設備
- 火星光發射光譜儀
- 氬氣供應系統
- 試樣製備磨床
- 認證參考物質集
OES的樣品要求
- 樣品表面必須平整且具有金屬光澤
- 表面必須打磨以去除氧化物和污染物
- 樣品厚度和直徑必須覆蓋儀器的孔徑
- 必須根據 ISO 14284 採集代表性樣本
OES的測試時程
通常 30-60 分鐘，包括樣本製備。
OES的測試程序
- 1樣本依照 ISO 14284 採集。
- 2分析表面經過磨削。
- 3該儀器使用參考材料進行標準化。
- 4在樣本上的多個點採集火花。
- 5將結果平均並與材料標準進行比較。
OES的允收準則
驗收標準是材料標準（例如 EN 10025、ASTM A36）中給定的每種元素的濃度範圍。
結果評估
表面處理直接影響結果。如果不採用適合合金基體的標定，結果就會錯誤；不同的矩陣需要單獨的程式。
OES測試報告
- 適用標準
- 樣本描述和取樣地點
- 校準狀態
- 元素濃度
- 根據材料標準進行評估
認證
EUROLAB 擁有 IAF 和 ILAC 多邊認可安排締約方認證機構獲得的國際認可認證，根據 ISO/IEC 17025 實驗室測試、ISO/IEC 17020 檢查和監督以及 ISO/IEC 17021-1 和 ISO/IEC 17065 系統和產品認證。該鏈條確保所發布的報告和證書在全球範圍內得到接受。
是否可以在認可範圍內提供此測試取決於您的產品和所採用的標準；由於認證是基於方法的，因此範圍在報價階段以書面形式確認。
範圍和授權相關規定
- 材料產品標準及採購規範
使用該方法的頁面
金屬與冶金測試 — 此測試領域涵蓋哪些內容？
以下段落說明 OES 測試所屬的領域；此測試本身的條件與允收標準列於上方各節。您產品專屬的範圍將在報價階段以書面確認。
金屬與冶金測試決定金屬或焊接接頭能承受的負載、破壞方式及內部結構。此族群的結果通常不是針對產品本身，而是針對材料的身分：鋼材是否真為所宣稱的等級、焊縫是否具備設計所預期的強度、鑄件是否含有不可接受的內部缺陷？
此領域的實務重要性源自一項事實：金屬零件很少是漸進式損壞的。塑膠零件會變形、老化、開裂，通常會有預兆。相對地，焊縫或緊固件往往在毫無預警下斷裂——尤其涉及疲勞與脆性斷裂時。因此在壓力設備、起重設備、結構鋼與管線等領域，材料測試是法規的要求，而非設計上的選擇。
此族群結合三類方法群組，各自回答不同的問題。機械測試量化材料在負載下的行為。非破壞性檢測在不損壞零件的情況下尋找缺陷。金相分析與化學分析則解釋材料為何呈現該行為——透過晶粒結構、相分布、夾雜物含量與合金成分來說明。
這些測試的允收標準幾乎從不來自測試標準本身，這正是理解此領域的關鍵。測試標準說明如何進行量測；可接受的數值則來自產品標準、材料等級或製造規範。ISO 6892-1 說明如何進行拉伸試驗；EN 10025 則說明該鋼材應具備多少 MPa 的降伏強度。閱讀報告時，判斷依據的是哪一項產品標準至關重要。
取樣在此領域是結果不可分割的一部分。取自同一爐次的兩個試片，可能因取樣方向與位置不同而得出不同數值；在軋製產品中，平行與垂直於軋延方向的試片會產生不同結果。因此產品標準也規範取樣位置與方向，報告必須記載此資訊。
此領域的方法群組
機械測試
拉伸、壓縮、彎曲、缺口衝擊（夏比）、硬度（布氏、維氏、洛氏）、疲勞、潛變與破壞韌性。這些以數值形式呈現材料在負載下的行為。
非破壞性檢測
射線檢測、超音波檢測、滲透檢測、磁粒檢測與目視檢測。在不損壞零件的情況下尋找表面與內部缺陷，是焊接製造不可或缺的步驟。
金相分析
試片製備、蝕刻與顯微檢驗。評估晶粒尺寸、相分布、夾雜物含量、滲碳深度與焊接熱影響區。
化學分析
以光學發射光譜儀與濕式化學驗證合金成分；材料等級的確認即透過此步驟完成。
腐蝕行為
鹽霧、孔蝕與縫隙腐蝕、晶間腐蝕測試。在不鏽鋼中，這些可作為熱處理品質的指標。
此領域常見混淆之處
- 材料證書（如 EN 10204 3.1）並非測試報告，而是製造商的聲明。在關鍵應用中會進行獨立驗證，兩者不應混淆。
- ASTM 與 ISO 拉伸試驗量測相同的物理量，但採用不同的試片幾何形狀；結果不被視為直接等同，實際採用哪一種以規格書要求為準。
- 硬度與強度之間的換算表僅為近似值。以硬度推算降伏強度不足以作為材料允收的充分證據。
- 在非破壞性檢測中，「未發現缺陷」並不代表沒有缺陷；可能存在低於該方法偵測極限的缺陷。報告必須註明所用方法與靈敏度等級。
- 焊縫合格並不代表焊工或焊接程序已獲得資格認證；兩者是各自獨立的過程。
這些結果支持哪些決策
- 驗證材料證書並允收進廠材料
- 焊接製造核准；焊工與焊接程序資格認證
- 壓力設備與結構構件的製造管制
- 故障分析與現場損壞根本原因判定
- 驗證熱處理與表面處理製程
相關測試
關於OES的常見問題
OES 和 XRF 有什麼不同？
OES 採用火花激發，可以測量碳、硫、磷和氮等輕元素。 XRF使用X射線螢光；它是非破壞性的，但不如輕元素的直讀光譜儀可靠。