Kiedy konieczne jest wykonanie analizy składu chemicznego?

Do wykonywania elementów maszyn i urządzeń, a także przygotowywania wszelkiego rodzaju konstrukcji niezbędne będzie uzyskanie pożądanej w konkretnej sytuacji wytrzymałości mechanicznej oraz odporności na różne czynniki zewnętrzne. By było to możliwe, konieczne okaże się nie tylko właściwe opracowanie projektu radzącego sobie z przewidywanymi obciążeniami, ale również zastosowanie ściśle określonych pod względem jakościowym komponentów. W przypadku stali stwierdzenie czy dany materiał, jaki ma być poddany obróbce lub użyty bezpośrednio spełnia oczekiwania co do składu stopu, jest możliwe tylko po przeprowadzeniu analizy składu chemicznego materiałów. Przekonajmy się, dlaczego jest to istotne i sprawdźmy, jak może się odbywać.

Dlaczego skład chemiczny materiału ma znaczenie?

Stal to stop składający się z żelaza oraz węgla, a także innych pierwiastków metalicznych i niemetalicznych wprowadzanych w celu poprawy właściwości gotowego materiału pod rozmaitymi względami. Wśród pierwiastków stopowych mogą się znaleźć m.in. chrom, nikiel, krzem, molibden, mangan, wolfram, tytan, wanad oraz aluminium, niob i kobalt. Ich odpowiednia ilość będzie modyfikowała charakterystykę stali w sposób wymagany w konkretnych typach zastosowań, np. chrom wpłynie na wytrzymałość na obciążenia termiczne oraz korozyjność, podczas gdy krzem poprawi hartowność, a kobalt da lepszą twardość.

Jak ustala się skład chemiczny materiałów?

Metodą określenia składu pierwiastkowego danego stopu jest spektrometria. Polega ona na analizie energii uwalnianej przez poszczególne atomy po kontakcie z promieniowaniem. Jest to możliwe, ponieważ powoduje przechodzenie elektronów na wyższy orbital, czemu towarzyszy emisja fotonów. Będzie ona typowa dla konkretnych pierwiastków, daje więc możliwość sprawdzenia powstającego widma oraz ustalenia, jaki jest skład materiału dzięki porównaniu go z wartościami uzyskiwanymi na próbkach stanowiących certyfikowany wzornik. Sprawdzenie ilości promieniowania pozwala na podanie zawartości konkretnego pierwiastka.