鋼鐵元素之XRF / OES / LIBS檢測

摘要

鋼鐵的成份包含金屬元素、非金屬元素,不同的元素有不同的作用,其比例都有規定的範圍才能冠以對應牌號,而各種元素的含量會影響鋼鐵的物理特性,所以某些產業在進料時不僅要對牌號,還要分析關鍵的元素,透過XRF、OES、LIBS可快速、精準地檢測鋼鐵中的各種元素含量,確保鋼鐵元素成分與品質。

鋼鐵中的元素與其特性

鋼鐵的成份包含各種的金屬與非金屬元素組成,不同的元素有不同的作用,其比例都有規定的範圍才能冠以對應牌號,而各種元素的含量會影響鋼鐵的物理特性,所以某些產業在進料時不僅要對牌號還要分析關鍵的元素。鋼鐵通常是指含碳的鐵合金,它含有許多元素,其中部份元素是從早期煉鋼工藝中保留下來,部份元素是後續被人為加入以產生特定的物理性質,下面將說明鋼鐵中21種常見的元素及其扮演的角色。

表1. 鋼鐵元素特性

非破壞元素分析設備 – XRF

表2. XRF元素分析儀

非破壞元素分析設備 – XRF

表3. OES元素分析儀

破壞性元素分析設備 – 火花直讀光譜儀(OES)

表3. OES元素分析儀

因為儀器原理的關係,有部份輕元素使用非破壞的手持式XRF分析儀是分析不出來的,例如 硼(B)、碳(C),這時就必須走破壞式分析設備,也就是金屬業界中最常見的 火花直讀光譜儀(Optical Emission Spectroscopy, OES)。

微破壞元素分析設備 - LIBS

LIBS為新型鋼鐵元素檢測技術,LIBS具直接分析、快速等特點。

表4. LIBS元素分析儀

鋼鐵元素檢測

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