تحلیل فازی چیست؟
تجزیه و تحلیل فاز اندازه گیری است که در آن کسر حجمی فازهای موجود در یک بخش آماده شده با شمارش نقاط سیستماتیک (ASTM E562) یا تجزیه و تحلیل تصویر خودکار (ASTM E1245) تعیین می شود. پراش اشعه ایکس برای شناسایی فاز کریستالوگرافی استفاده می شود.
هدف تحلیل فازی
هدف، بررسی وضعیت عملیات حرارتی و آلیاژ مواد با تعیین نسبت اجزاء تشکیل دهنده مانند فاز دوم، کاربید یا آستنیت باقی مانده است.
تحلیل فازی بر چه محصولاتی اعمال می‌شود؟
- فولادهای ضد زنگ
- چدن ها
- فولادهای عملیات حرارتی شده
- آلیاژهای دوبلکس (دو فاز).
تحلیل فازی در چه صنایعی کاربرد دارد؟
استانداردهای مرتبط با تحلیل فازی
- ASTM E562
- ASTM E1245
- ASTM E975
- ISO 9042
شرایط تحلیل فازی
- روش
- شمارش نقاط دستی سیستماتیک یا تجزیه و تحلیل خودکار تصویر
- حکاکی کردن
- اچانت انتخابی که کنتراست بین فازها را فراهم می کند
- تعداد فیلدها
- تعریف شده در استاندارد؛ یک فاصله اطمینان آماری محاسبه می شود
- آستنیت حفظ شده است
- توسط پراش اشعه ایکس در ASTM E975
تجهیزات تحلیل فازی
- میکروسکوپ متالورژی و سیستم تجزیه و تحلیل تصویر
- شبکه شمارش امتیاز
- پراش اشعه ایکس (برای آستنیت باقیمانده)
- خط آماده سازی نمونه
الزامات نمونه برای تحلیل فازی
- کنتراست بین فازها باید کافی باشد
- پولیش نباید خراش یا لکه بر جای بگذارد
- باید تعداد کافی فیلد اندازه گیری شود
- محل بخش باید مستند باشد
مدت تحلیل فازی
1-2 روز، بسته به روش و تعداد فیلدها.
روش اجرای تحلیل فازی
- 1بخش آماده شده و اچینگ انتخابی اعمال می شود.
- 2شمارش نقطه یا تجزیه و تحلیل تصویر در تعداد فیلدهای تعریف شده انجام می شود.
- 3کسر حجمی فاز محاسبه می شود.
- 4یک فاصله اطمینان آماری داده شده است.
- 5در صورت لزوم با پراش تأیید می شود.
معیارهای پذیرش تحلیل فازی
معیار پذیرش در استاندارد یا مشخصات محصول به عنوان حد کسر فاز ارائه شده است.
ارزیابی نتایج
تجزیه و تحلیل تصویر به مقدار آستانه حساس است. آستانه نادرست به طور قابل توجهی کسر فاز را تحریف می کند. شمارش دستی امتیاز روش مرجع باقی می ماند.
گزارش تحلیل فازی
- استاندارد و روش اعمال شده
- حکاکی و بزرگنمایی
- تعداد فیلدهای اندازه گیری شده
- کسر فاز و فاصله اطمینان
- تصاویر
اعتباربخشی
EUROLAB دارای اعتبار شناخته شده بین المللی است که از نهادهای اعتباربخشی طرف قراردادهای شناسایی چندجانبه IAF و ILAC، تحت ISO/IEC 17025 برای تست های آزمایشگاهی، ISO/IEC 17020 برای بازرسی و نظارت، و ISO/IEC 17021-1 و سیستم گواهی محصول ISO/IEC. این زنجیره تضمین می کند که گزارش ها و گواهی های صادر شده در سراسر جهان پذیرفته می شوند.
اینکه آیا این آزمون می تواند در محدوده معتبر ارائه شود به محصول شما و استاندارد اعمال شده بستگی دارد. از آنجایی که اعتبارسنجی مبتنی بر روش است، دامنه به صورت کتبی در مرحله نقل قول تأیید می شود.
محدوده و مجوزهامقررات مرتبط
- استانداردهای محصول
آزمون فلز و متالورژی — این حوزه آزمون چه چیزی را پوشش می‌دهد؟
بخش زیر حوزه‌ای را توصیف می‌کند که آزمون تحلیل فازی به آن تعلق دارد؛ شرایط و معیارهای پذیرش این آزمون خاص در بخش‌های بالا آمده است. دامنه ویژه محصول شما در مرحله پیشنهاد قیمت به‌صورت مکتوب مشخص می‌شود.
آزمون‌های فلز و متالورژی، باری را که یک فلز یا اتصال جوش‌شده می‌تواند تحمل کند، نحوه شکست آن و ساختار داخلی‌اش را تعیین می‌کنند. خروجی این خانواده اغلب درباره خود محصول نیست بلکه درباره هویت ماده است: آیا فولاد واقعاً از رده اعلام‌شده است، آیا درز جوش استحکامی را که طراحی فرض کرده می‌دهد، آیا قطعه ریخته‌گری نقص داخلی غیرقابل‌قبولی دارد؟
اهمیت عملی این حوزه از این واقعیت ناشی می‌شود که یک قطعه فلزی به‌ندرت به‌تدریج از کار می‌افتد. یک قطعه پلاستیکی تغییر شکل می‌دهد، فرسوده می‌شود، ترک می‌خورد و معمولاً هشدار می‌دهد. اما درز جوش یا یک بست، اغلب بدون هشدار می‌شکند - به‌ویژه در موارد خستگی و شکست ترد. به همین دلیل، در حوزه‌هایی مانند تجهیزات تحت فشار، تجهیزات بالابر، فولاد سازه‌ای و خطوط لوله، آزمون مواد الزامی مقرراتی است نه طراحی.
این خانواده سه گروه روش را گرد هم می‌آورد و هر یک به پرسشی متفاوت پاسخ می‌دهد. آزمون‌های مکانیکی رفتار ماده تحت بار را کمّی می‌کنند. بازرسی غیرمخرب بدون آسیب به قطعه به دنبال نقص می‌گردد. متالوگرافی و تجزیه شیمیایی توضیح می‌دهند چرا ماده چنین رفتاری دارد - از طریق ساختار دانه، توزیع فاز، محتوای آخال و ترکیب آلیاژ.
معیار پذیرش این آزمون‌ها تقریباً هرگز از استاندارد آزمون نمی‌آید و این کلید درک این حوزه است. استاندارد آزمون می‌گوید اندازه‌گیری چگونه انجام شود؛ مقادیر قابل‌قبول از استاندارد محصول، رده ماده یا آیین‌نامه ساخت می‌آید. ISO 6892-1 می‌گوید آزمون کشش چگونه انجام شود؛ EN 10025 می‌گوید آن فولاد باید چند مگاپاسکال تنش تسلیم بدهد. هنگام خواندن یک گزارش، دانستن اینکه بر اساس کدام استاندارد محصول ارزیابی شده ضروری است.
نمونه‌برداری در این حوزه بخشی جدایی‌ناپذیر از نتیجه است. دو نمونه گرفته‌شده از یک ذوب ممکن است بسته به جهت و محل برداشت، مقادیر متفاوتی بدهند؛ در محصولات نورد شده، نمونه‌های موازی و عمود بر جهت نورد نتایج متفاوتی تولید می‌کنند. به همین دلیل استانداردهای محصول محل و جهت نمونه‌برداری را نیز تنظیم می‌کنند و گزارش باید این را مستند کند.
گروه‌های روش در این حوزه
تست های مکانیکی
کشش، فشار، خمش، ضربه شیاردار (شارپی)، سختی (برینل، ویکرز، راکول)، خستگی، خزش و چقرمگی شکست. این‌ها رفتار ماده تحت بار را به‌صورت عددی می‌دهند.
بازرسی غیرمخرب
پرتونگاری، بازرسی فراصوتی، مایع نافذ، ذرات مغناطیسی و بازرسی چشمی. بدون آسیب به قطعه به دنبال نقص‌های سطحی و داخلی می‌گردد و گامی ضروری در ساخت جوشی است.
متالوگرافی
آماده‌سازی نمونه، اچ‌کاری و بررسی میکروسکوپی. اندازه دانه، توزیع فاز، محتوای آخال، عمق کربن‌دهی و منطقه متأثر از حرارت جوش ارزیابی می‌شود.
تجزیه شیمیایی
ترکیب آلیاژ با طیف‌سنجی نشری نوری و شیمی تر تأیید می‌شود؛ تأیید رده ماده از این مرحله می‌گذرد.
رفتار خوردگی
آزمون‌های مه نمکی، خوردگی حفره‌ای و شکافی، و خوردگی بین‌دانه‌ای. در فولادهای زنگ‌نزن می‌توانند نشان‌دهنده کیفیت عملیات حرارتی باشند.
موارد رایج اشتباه‌گرفته‌شده در این حوزه
- گواهی ماده (مانند EN 10204 3.1) گزارش آزمون نیست؛ اظهارنامه سازنده است. در کاربردهای حساس، راستی‌آزمایی مستقل انجام می‌شود و این دو نباید با هم اشتباه گرفته شوند.
- آزمون‌های کشش ASTM و ISO مقادیر یکسانی را اندازه می‌گیرند اما از هندسه نمونه متفاوتی استفاده می‌کنند؛ نتایج معادل مستقیم هم تلقی نمی‌شوند و هرچه مشخصات بخواهد همان اعمال می‌شود.
- جداول تبدیل بین سختی و استحکام تقریبی هستند. محاسبه تنش تسلیم از روی سختی، شواهد کافی برای پذیرش ماده نیست.
- در بازرسی غیرمخرب، عبارت «نقصی یافت نشد» به معنای نبود نقص نیست؛ ممکن است نقص‌هایی زیر حد تشخیص روش وجود داشته باشد. گزارش باید روش به‌کاررفته و سطح حساسیت را ذکر کند.
- قبول‌شدن درز جوش نشان نمی‌دهد جوشکار یا دستورالعمل واجد شرایط است؛ این‌ها فرآیندهای جداگانه‌اند.
این نتایج از کدام تصمیم پشتیبانی می‌کنند
- راستی‌آزمایی گواهی ماده و پذیرش مواد ورودی
- تأیید ساخت جوشی؛ صلاحیت‌سنجی جوشکار و دستورالعمل
- کنترل ساخت تجهیزات تحت فشار و اجزای سازه‌ای
- تحلیل خرابی و تعیین علت ریشه‌ای آسیب‌های میدانی
- راستی‌آزمایی فرآیندهای عملیات حرارتی و سطحی
تست های مرتبط
پرسش‌های متداول درباره تحلیل فازی
تحلیل فازی بر اساس کدام استاندارد ساخته شده است؟
تحلیل فازی در محدوده ASTM E562, ASTM E1245, ASTM E975 و ISO 9042 اجرا می شود. مقادیر حدی و معیارهای پذیرشی که باید اعمال شوند در استاندارد محصول تعریف شده است. نسخه معتبر برای محصول شما در مرحله پیشنهاد به صورت کتبی تایید می شود.
تحلیل فازی برای کدام محصولات کاربرد دارد؟
عمدتاً برای فولادهای ضد زنگ, چدن ها, فولادهای عملیات حرارتی شده و آلیاژهای دوبلکس (دو فاز). اعمال می شود. اینکه آیا محصول شما در محدوده گنجانده شده است یا خیر، با بررسی مشخصات فنی و کاربرد مورد نظر آن مشخص می شود.
تحت چه شرایطی تحلیل فازی انجام می شود؟
پارامترهای تعیین کننده عبارتند از: روش — شمارش نقاط دستی سیستماتیک یا تجزیه و تحلیل خودکار تصویر, حکاکی کردن — اچانت انتخابی که کنتراست بین فازها را فراهم می کند و تعداد فیلدها — تعریف شده در استاندارد؛ یک فاصله اطمینان آماری محاسبه می شود. شرایط کامل در بخش "شرایط تست" در صفحه موجود است و بسته به استاندارد محصول متفاوت است.
چه نوع نمونه ای برای تحلیل فازی مورد نیاز است؟
کنتراست بین فازها باید کافی باشد, پولیش نباید خراش یا لکه بر جای بگذارد و باید تعداد کافی فیلد اندازه گیری شود. تعداد نمونه ها با توجه به استاندارد محصول و محدوده ای که باید گزارش شود تعیین می شود.
مدت زمان تحلیل فازی چقدر است؟
1-2 روز، بسته به روش و تعداد فیلدها. این مدت به خود آزمایش تعلق دارد. آماده سازی نمونه، صف بندی و گزارش نیز ارزیابی می شود. یک برنامه زمانی واقعی برای محصول شما در پیشنهاد ارائه شده است.
نتیجه تحلیل فازی به نام "مناسب" چیست؟
معیار پذیرش در استاندارد یا مشخصات محصول به عنوان حد کسر فاز ارائه شده است.