摘要
本文將金屬PMI分析與前處理上相關應用與注意事項，做簡述說明。
日本企業: 神戶製鋼所是生產汽車各種高強度鋼材，近日卻被爆出，從 10 年前就開始偽造銅、鋁製品的強度證明，就連包括Toyota、Subaru、Mazda 等汽車品牌全部中招，屆時預計會有一波大規模車輛召回，汽車被動安全的第一防線就是車體結構都被造假數據，那您要如何確認您來料材料品質，本文將金屬PMI分析與前處理上相關應用與注意事項，做簡述說明。
金屬PMI元素分析
一、元素分析
金屬PMI分析化學元素分析設備分為 破壞性 跟 非破壞性 ，一般業界最常用的破壞性分析設備為 火花發射(直讀)光譜儀(Spark Optical Emission Spectrometers) 也就是俗稱的金屬分光儀，而非破壞性設備則以 手持式XRF(Handheld X-ray Fluorescence Analyzers) 為代表，不論是哪一種設備都會建議將待測物(樣品)做一定程度的前處理，因為上述兩種設備都屬於表面分析，若是待測物表面有其他物質的存在，儀器會一併分析，儀器本身並不會判斷是否為不同的東西，以下舉兩個例子來探討：
PMI：Positive Material Identification (材料可靠性鑑別)是一種特殊非破壞檢測方法，測樣合金成份定量定性以及牌號，如 304 ， 316 ， 2 系列 3 系列 4 系列等。 金屬PMI 分析特別用於金屬材質上的分析，如不銹鋼和高合金金屬以及低合金。最常使用的檢測方法包括X射線螢光分析(XRF)與發射光譜分析(OES)。
1.客戶使用手持式XRF欲分析未知鋁合金(盲樣)，但是該樣品有做過表面處理， 導致儀器直接測試的情況下完全打不出牌號(成份比例不對儀器無法顯示出正確的牌號)，於是使用平面砂輪機將表面稍做研磨，露出底下的金屬亮面後再次測試，即可準確的分析出該樣品使用的原料為鋁合金6061。
前處理問題造成測試結果不佳
2. 客戶採購了一批不銹鋼420板材準備加工，想先用廠內的金屬分光儀確認並 具分析報告給國外客戶，但因為研磨條件不佳，分析結果碳含量偏高不符合420的成份，經重新修正研磨條件後再次測試，即可確認牌號及成份確實是不銹鋼420。
從上述兩個例子可以得知，在沒有做表面前處理的情況下(或表面前處理做得不好)，所得到的金屬PMI分析結果和實際值會有很大的落差。但是話說回來，每種分析設備需要的表面前處理需求及情境不同，需要做到甚麼程度及該使用哪一種金屬/金相前處理設備，建議可以在購買前詢問分析儀器代理商或是諮詢金屬/金相前處理設備商，金屬PMI元素分析之前較常用到的金屬/金相前處理設備有下列幾種：
解決方案
1.手持式平面砂輪機
2.桌上型帶式砂輪機
3.台式表面研磨機
4.自動研磨機
5.自動精密銑床
二、金相分析
金屬材料經過不同的加工後會產生不同的顯微組織，進而得到不同的物理、化學、機械等性質，換句話說，使用者可透過金相顯微鏡來觀察顯微組織來反相驗證，因為顯微組織會因材料的組成、製程參數、加工方法、熱處理方式而發生顯著的變化，故金相分析是材料研究中極為重要的一環，而良好的金相試片製備是便於顯微組織觀察的一大前提，金相分析的流程及使用的金相前處理設備如下：
1.取樣
此步驟為將較大的材料中切取具代表性的小試片，以便於製備成樣品。選擇上應具有代表性，須於數個適當部位分別擷取試片觀察，才能對整個材料有全面性的瞭解，樣品製備始於切割，良好的切割意味著良好的開始，選擇正確的切割設備可確保樣品不會因溫度過高改變組織結構和變形。
研磨切割機： 研磨切割通常適用於金屬樣品，使用上需要選擇適當的刀片，最大限度地減少切割過程中產生的磨擦熱量，從而降低樣品表面變形以及提高刀片切割效率
精密切割機： 精密切割可用於金屬、陶瓷、電子元件、晶體、複合材料、生物材料、燒結碳化物、礦物…等，可做到精密及無變形切割。
2.鑲埋
- 熱 – 透過熱壓機，加熱和加壓下固化。
- 冷鑲埋 – 於常溫常壓下將鑲埋液注入模中，待其固化後即可。
3.研磨和拋光
為了獲得沒有刮痕和變形的高反射性表面，必須仔細研磨和拋光樣品，才能在顯微鏡下得到精確良好的分析
看完上述兩種情境及設備介紹後，可以了解到，若想得到精度高又正確的分析結果，除了金屬PMI分析儀器本身的規格及精度要夠以外，部份情況下還需要適當的前處理及相關設備輔佐，才能得到1+1>2的效果，利用正確的觀念及步驟下去做分析，才不會浪費時間及人力。
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