XRF Analizi | EUROLAB

Was ist XRF?

Die RFA-Analyse ist eine zerstörungsfreie Analysemethode, bei der Elementkonzentrationen durch Messung der charakteristischen elementspezifischen Fluoreszenzstrahlung bestimmt werden, die bei der Anregung der Probe mit Röntgenstrahlen entsteht.

Zweck von XRF

Der Zweck besteht darin, die Materialidentität zerstörungsfrei zu überprüfen, Legierungen zu sortieren und ein erstes Screening bei Untersuchungen zu eingeschränkten Stoffen durchzuführen.

Bei welchen Produkten wird XRF angewendet?

Sortierung von Metalllegierungen
Schichtdicke und Zusammensetzung
Screening auf eingeschränkte Substanzen
Schrott und wiedergewonnenes Material

In welchen Branchen wird XRF eingesetzt?

MetallStahlBergbauMaschinenÖl und Gas

Normen zu XRF

ASTM E1621
ASTM E572
ISO 3497
IEC 62321-3-1

Prüfbedingungen für XRF

Erregung: Die Probe wird mit einer Röntgenröhre angeregt
Messmodus: Energiedispersiv (EDXRF) oder Wellenlängendispersiv (WDRFA)
Kalibrierung: Kalibrierung mit Matrix-angepassten Referenzmaterialien
Messdauer: Sekunden bis Minuten, je nach Element- und Empfindlichkeitsanforderungen

Prüfgerät für XRF

EDXRF- oder WDXRF-Spektrometer
Zertifiziertes Referenzmaterialset
Probenhalter und Maske
Schichtdickenmessmodul

Probenanforderungen für XRF

Der Untergrund muss eben, sauber und homogen sein
Für die Beschichtungsmessung muss der Untergrund bekannt sein
Die Probendicke muss die Bedingung einer unendlichen Dicke erfüllen
Pulverproben können in ein gepresstes Pellet umgewandelt werden

Dauer von XRF

Minuten pro Messung; kurz, zusammen mit der Probenvorbereitung.

Ablauf von XRF

1Das Instrument wird mit Referenzmaterialien verifiziert.
2Die Probenoberfläche wird gereinigt und positioniert.
3Das entsprechende Kalibrierprogramm wird ausgewählt.
4Das Spektrum wird gesammelt.
5Elementkonzentrationen oder Schichtdicken werden berechnet.

Annahmekriterien für XRF

Als Akzeptanzkriterium gelten die Grenzwerte der Stoffnorm oder der Stoffbeschränkungsgesetzgebung.

Auswertung der Ergebnisse

RFA ist für leichte Elemente (Kohlenstoff, Schwefel, Stickstoff) nicht zuverlässig; Für diese Elemente werden OES- oder Verbrennungsverfahren eingesetzt. Beim Screening auf eingeschränkte Substanzen ist RFA ein Triage-Tool; Ergebnisse nahe dem Grenzwert müssen mit einer Labormethode bestätigt werden.

Prüfbericht zu XRF

Standard angewendet
Instrument und Kalibrierung
Probenidentifizierung
Elementkonzentrationen oder Schichtdicke
Messunsicherheit

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Seiten, auf denen diese Methode verwendet wird

Metall- und Metallurgieprüfung — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test XRF gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Metall- und metallurgische Prüfungen ermitteln, welche Last ein Metall oder eine Schweißverbindung tragen kann, wie es versagt und wie seine innere Struktur aussieht. Das Ergebnis dieser Familie betrifft oft nicht das Produkt selbst, sondern die Identität des WERKSTOFFS: Entspricht der Stahl wirklich der angegebenen Güte, liefert die Schweißnaht die vom Design angenommene Festigkeit, enthält der Guss einen unzulässigen inneren Fehler?

Die praktische Bedeutung des Bereichs ergibt sich daraus, dass ein Metallteil selten allmählich versagt. Ein Kunststoffteil verformt sich, altert, reißt und gibt meist eine Vorwarnung. Eine Schweißnaht oder ein Verbindungselement hingegen bricht oft ohne Vorwarnung — besonders bei Ermüdung und Sprödbruch. Deshalb ist Materialprüfung in Bereichen wie Druckgeräten, Hebezeugen, Baustahl und Rohrleitungen eine Anforderung der VORSCHRIFT und nicht des Designs.

Die Familie vereint drei Methodengruppen, von denen jede eine andere Frage beantwortet. Mechanische Prüfungen quantifizieren das Verhalten des Werkstoffs unter Last. Zerstörungsfreie Prüfung sucht nach Fehlern, ohne das Teil zu beschädigen. Metallografie und chemische Analyse erklären, warum sich der Werkstoff so verhält — über Korngefüge, Phasenverteilung, Einschlussgehalt und Legierungszusammensetzung.

Das Abnahmekriterium dieser Prüfungen stammt fast nie aus der Prüfnorm, und das ist der Schlüssel zum Verständnis des Bereichs. Die Prüfnorm sagt, wie die Messung durchzuführen ist; die zulässigen Werte stammen aus der Produktnorm, der Werkstoffgüte oder dem Fertigungskodex. ISO 6892-1 sagt, wie man einen Zugversuch durchführt; EN 10025 sagt, welche Streckgrenze dieser Stahl liefern muss. Beim Lesen eines Berichts ist entscheidend, gegen welche Produktnorm bewertet wurde.

Die Probenahme ist in diesem Bereich untrennbar mit dem Ergebnis verbunden. Zwei Proben aus derselben Schmelze können je nach Entnahmerichtung und -ort unterschiedliche Werte liefern; bei Walzprodukten liefern Proben parallel und quer zur Walzrichtung unterschiedliche Ergebnisse. Produktnormen regeln daher auch Entnahmeort und -richtung, und der Bericht muss dies dokumentieren.

Methodengruppen in diesem Bereich

Mechanische Tests
Zug-, Druck-, Biege-, Kerbschlag- (Charpy), Härte- (Brinell, Vickers, Rockwell), Ermüdungs-, Kriech- und Bruchzähigkeitsprüfung. Diese liefern das Verhalten des Werkstoffs unter Last in Zahlenform.
Zerstörungsfreie Prüfung
Durchstrahlungsprüfung, Ultraschallprüfung, Eindringprüfung, Magnetpulverprüfung und Sichtprüfung. Sie sucht Oberflächen- und innere Fehler, ohne das Teil zu beschädigen, und ist ein unverzichtbarer Schritt bei geschweißten Konstruktionen.
Metallografie
Probenvorbereitung, Ätzung und mikroskopische Untersuchung. Beurteilt werden Korngröße, Phasenverteilung, Einschlussgehalt, Einsatzhärtetiefe und die Wärmeeinflusszone der Schweißung.
Chemische Analyse
Die Legierungszusammensetzung wird mittels optischer Emissionsspektrometrie und Nasschemie verifiziert; die Bestätigung der Werkstoffgüte läuft über diesen Schritt.
Korrosionsverhalten
Salzsprühnebel-, Lochfraß- und Spaltkorrosions- sowie interkristalline Korrosionsprüfungen. Bei nichtrostenden Stählen können diese die Qualität der Wärmebehandlung anzeigen.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Ein Werkstoffzertifikat (wie EN 10204 3.1) ist kein Prüfbericht; es ist die Erklärung des Herstellers. Bei kritischen Anwendungen wird eine unabhängige Verifizierung durchgeführt, und beides darf nicht verwechselt werden.
ASTM- und ISO-Zugversuche messen dieselben Größen, verwenden aber unterschiedliche Probengeometrien; die Ergebnisse gelten nicht als direkt äquivalent, angewendet wird, was die Spezifikation verlangt.
Umrechnungstabellen zwischen Härte und Festigkeit sind NÄHERUNGSWEISE. Die Berechnung der Streckgrenze aus der Härte ist kein ausreichender Nachweis für die Werkstoffabnahme.
Bei der zerstörungsfreien Prüfung bedeutet "kein Fehler gefunden" nicht, dass kein Fehler vorhanden ist; Fehler unterhalb der Nachweisgrenze der Methode können vorhanden sein. Der Bericht muss die angewandte Methode und die Empfindlichkeitsstufe angeben.
Das Bestehen einer Schweißnaht zeigt nicht, dass der Schweißer oder das Verfahren qualifiziert ist; das sind getrennte Prozesse.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen