Quantitative Analyse von legiertem, wärmefestem Stahl mittels Simultix, dem Simultan-WDXRF-Spektrometer von Rigaku

Die Produktion von Metalllegierungen im großen Maßstab erfordert die rasche Ermittlung von Analyseergebnissen. Diese Anwendungen beinhalten sowohl Fehleranalysen bei Produktionsprozessen als auch allgemeine Qualitäts- und Prozesskontrollen. Der Bedarf an schnellen, präzisen und fehlerfreien Analysen für die industrielle Produktion von Metallen wird von Rigaku's Simultix gedeckt, einem simultan-wellenlängendispersiven Röntgenfluoreszenzspektrometer (WDXRF). Die Gesamtanalysedauer für die Anwendung einer Hochtemperatur-Legierung (siehe unten) beträgt weniger als eine Minute. Dies ist auf die geschwindigkeitsbezogene Geometrie der spezifischen Kanäle des simultanen WDXRF-Spektrometers zurückzuführen.

Die Standards in Tabelle 1 wurden zur Erstellung einer quantitativen Kalibriermethode auf der Basis der Fundamentalparamter von Rigaku zur Analyse einer Hochtemperatur-Metalllegierung genutzt

Hochtemperatur-Legierungen: NBS(NIST) 1184, 1185, 1187, 1189
Hochtemperatur-Legierungen: NBS(NIST) 1207-1, 1207-2, 1208-1, 1208-2
Hochtemperatur-Legierungen: JAERI R2, R5, R6, R7
Hochtemperatur-Legierungen: Edelstahl: JSS JSS650-11, JSS651-11, JSS652-11, JSS653-11, JSS654-11, JSS655-11
Hochtemperatur-Legierungen: Edelstahl: NBS(NIST) D845, D846, D847, D848, D849, D850
Hochtemperatur-Legierungen: Austenit-Edelstahl: BAS BAS61, BAS62, BAS63, BAS64, BAS65, BAS66, BAS67, BAS68

Tabelle 1



Wie in Tabelle 2 dargestellt, kann der hohe Präzisionsgrad mithilfe quantitativer Kalibrierung dieser Größenordnung für die Haupt, Neben- und Spurenanalyten in einer Hochtemperatur-Stahllegierung erreicht werden.

Element
Konzentrationsbereich
Genauigkeit
(σ d Massen%)
Mn
0.082-2.13
0.03
Si
0.075-1.42
0.02
Cr
2.99-25.6
0.08
Ni
0.28-74.2
0.11
Co
0.011-20.8
0.04
Mo
0.014-4.5
0.01
W
0.04-2.40
0.01
Nb
0.001-5.38
0.01
Ti
0.001-3.09
0.02
Al
0.005-1.39
0.03
Fe
1.40-85.5
0.17
P
0.001-0.035
0.003
S
0.002-0.028
0.002
Cu
0.0031-0.39
0.008
Ta
0.001-0.048
0.008

Tabelle 2

Die analytische Präzision wurde auch auf der Basis von 10 reproduzierbaren Routinedurchläufen bestimmt, wie allen 15 Elementen in Tabelle 3 aufgelistet, entnommen werden kann.

Element
Typischer Wert
(Massen%)
Standardabweichung
(σ d Massen%)
Abweichungskoeffizient
(C.V. %)
Mn
0.81
0.0005
0.06
Si
0.92
0.0009
0.10
Cr
20.3
0.005
0.02
Ni
72.6
0.005
0.007
Co
0.06
0.0002
0.28
Mo
0.05
0.0003
0.55
Nb
4.98
0.0016
0.03
Ti
2.52
0.001
0.04
Al
1.21
0.0015
0.14
Fe
1.40
0.002
0.14
P
0.003
0.00013
2.62
S
0.007
0.0002
1.63
Cu
0.077
0.0002
0.28
Ta
0.012
0.0009
6.00

Tabelle 3

Die hohe Präzision (bis zu 200 ppm) und Stabilität, wie in der Präzisionsstatistik (nicht größer als 1.6 % C.V., bis auf Elemente in extremen Spuren wie Ta) gezeigt, demonstrieren die überlegene Fähigkeit von simultanen WDXRF-Spektrometern wie dem Simultix von Rigaku, schnelle (weniger als 1 Minute Gesamtanalysedauer) sowie zuverlässige Analysen von Hochtemperatur-Metalllegierungen mittels Kalibrierungen auf Fundamentalparameterbasis durchführen zu können.