Che cos'è OES?
La spettrometria ad emissione ottica (spark OES) è un metodo di analisi in cui le concentrazioni degli elementi vengono determinate risolvendo, per lunghezza d'onda, la luce emessa dagli atomi eccitati da una scarica elettrica generata sulla superficie del campione metallico.
Scopo di OES
Lo scopo è verificare l'identità e la conformità del materiale confrontando la composizione chimica del metallo con i limiti indicati nello standard del materiale.
A quali prodotti si applica OES?
- Acciaio e ghisa
- Alluminio e sue leghe
- Rame e sue leghe
- Saldare parti metalliche e fuse
In quali settori si utilizza OES?
Norme relative a OES
- ASTM E415
- ASTM E1086
- ASTM E1251
- ISO14284
Condizioni di OES
- Eccitazione
- Scarica di scintille in atmosfera di argon
- Taratura
- Calibrazione basata su matrice con materiali di riferimento certificati
- Numero di misurazioni
- Punti di scintilla multipli per campione; mediato
- Gamma di elementi
- Definito in base alla matrice della lega
Apparecchiatura per OES
- Spettrometro ad emissione ottica a scintilla
- Sistema di alimentazione dell'argon
- Rettificatrice per la preparazione dei campioni
- Set di materiali di riferimento certificati
Requisiti del campione per OES
- La superficie del campione deve essere piana e metallicamente lucida
- La superficie deve essere molata per rimuovere ossido e contaminazione
- Lo spessore e il diametro del campione devono coprire l'apertura dello strumento
- È necessario prelevare un campione rappresentativo secondo la norma ISO 14284
Durata di OES
Solitamente 30–60 minuti, inclusa la preparazione del campione.
Procedura di OES
- 1Il campione è stato prelevato secondo la norma ISO 14284.
- 2La superficie di analisi è rettificata.
- 3Lo strumento è standardizzato con materiali di riferimento.
- 4Le scintille vengono rilevate in più punti del campione.
- 5I risultati vengono mediati e confrontati con lo standard del materiale.
Criteri di accettazione di OES
Il criterio di accettazione è l'intervallo di concentrazione indicato per ciascun elemento nello standard del materiale (ad esempio EN 10025, ASTM A36).
Valutazione dei risultati
La preparazione della superficie influisce direttamente sul risultato. Se non si utilizza una calibrazione adeguata alla matrice della lega il risultato risulta errato; sono necessari programmi separati per matrici diverse.
Rapporto di OES
- Norma applicata
- Descrizione del campione e luogo di campionamento
- Stato della calibrazione
- Concentrazioni degli elementi
- Valutazione rispetto allo standard del materiale
Accreditamento
EUROLAB detiene un accreditamento riconosciuto a livello internazionale ottenuto da organismi di accreditamento parte degli accordi di riconoscimento multilaterale IAF e ILAC, secondo ISO / IEC 17025 per prove di laboratorio, ISO / IEC 17020 per ispezione e sorveglianza e ISO / IEC 17021-1 e ISO / IEC 17065 per certificazione di sistema e prodotto. Questa catena garantisce che i rapporti e i certificati emessi siano accettati in tutto il mondo.
Se questo test può essere offerto nell'ambito accreditato dipende dal prodotto e dallo standard applicato; poiché l'accreditamento è basato sul metodo, l'ambito viene confermato per iscritto in fase di offerta.
Ambito e autorizzazioniRegolamenti correlati
- Standard di prodotto materiale e specifiche di approvvigionamento
Pagine in cui viene utilizzato questo metodo
Prove su metalli e metallurgia — Cosa copre questo ambito di prova?
La sezione seguente descrive l'ambito a cui appartiene la prova OES; le condizioni e i criteri di accettazione di questa prova specifica sono riportati nelle sezioni precedenti. L'ambito specifico del vostro prodotto viene confermato per iscritto in fase di offerta.
Le prove metalliche e metallurgiche determinano il carico che un metallo o un giunto saldato può sopportare, il suo modo di rottura e la sua struttura interna. Il risultato di questa famiglia riguarda spesso non il prodotto in sé ma l'identità del MATERIALE: l'acciaio è davvero della classe dichiarata, il cordone di saldatura fornisce la resistenza prevista dal progetto, il getto contiene un difetto interno inaccettabile?
L'importanza pratica dell'ambito deriva dal fatto che un componente metallico raramente cede in modo graduale. Un componente in plastica si deforma, invecchia, si fessura e di solito dà un preavviso. Un cordone di saldatura o un elemento di fissaggio, invece, spesso si rompe senza preavviso, soprattutto in caso di fatica e frattura fragile. Per questo, in ambiti come apparecchi a pressione, apparecchi di sollevamento, acciaio strutturale e condotte, la prova dei materiali è un obbligo NORMATIVO e non progettuale.
La famiglia riunisce tre gruppi di metodi, ciascuno dei quali risponde a una domanda diversa. Le prove meccaniche quantificano il comportamento del materiale sotto carico. L'esame non distruttivo cerca difetti senza danneggiare il pezzo. La metallografia e l'analisi chimica spiegano perché il materiale si comporta in quel modo — tramite struttura del grano, distribuzione delle fasi, contenuto di inclusioni e composizione della lega.
Il criterio di accettazione di queste prove quasi mai deriva dalla norma di prova, ed è questa la chiave per comprendere l'ambito. La norma di prova indica come effettuare la misura; i valori accettabili derivano dalla norma di prodotto, dalla classe del materiale o dal codice di fabbricazione. La ISO 6892-1 indica come eseguire una prova di trazione; la EN 10025 indica quale carico di snervamento deve fornire quell'acciaio. Nel leggere un rapporto, è essenziale sapere rispetto a quale norma di prodotto è stato valutato.
Il campionamento è parte inseparabile del risultato in questo ambito. Due provini prelevati dalla stessa colata possono dare valori diversi a seconda della direzione e della posizione di prelievo; nei prodotti laminati, i provini paralleli e perpendicolari alla direzione di laminazione producono risultati diversi. Le norme di prodotto disciplinano quindi anche la posizione e l'orientamento del campionamento, e il rapporto deve documentarlo.
Gruppi di metodi in questo ambito
Prove meccaniche
Trazione, compressione, flessione, impatto su intaglio (Charpy), durezza (Brinell, Vickers, Rockwell), fatica, scorrimento viscoso e tenacità a frattura. Forniscono il comportamento del materiale sotto carico in forma numerica.
Esame non distruttivo
Radiografia, esame a ultrasuoni, liquidi penetranti, particelle magnetiche ed esame visivo. Cerca difetti superficiali e interni senza danneggiare il pezzo ed è un passaggio indispensabile nella fabbricazione saldata.
Metallografia
Preparazione del provino, attacco chimico ed esame microscopico. Si valutano dimensione del grano, distribuzione delle fasi, contenuto di inclusioni, profondità di cementazione e zona termicamente alterata della saldatura.
Analisi chimica
La composizione della lega è verificata mediante spettrometria a emissione ottica e chimica umida; la conferma della classe del materiale passa da questa fase.
Comportamento a corrosione
Prove in nebbia salina, di corrosione per vaiolatura e interstiziale, e di corrosione intergranulare. Negli acciai inossidabili possono indicare la qualità del trattamento termico.
Confusioni frequenti in questo ambito
- Un certificato materiale (come EN 10204 3.1) non è un rapporto di prova; è la dichiarazione del produttore. Nelle applicazioni critiche si esegue una verifica indipendente, e le due cose non vanno confuse.
- Le prove di trazione ASTM e ISO misurano le stesse grandezze ma usano geometrie di provino diverse; i risultati non sono considerati direttamente equivalenti, e si applica quanto richiesto dalla specifica.
- Le tabelle di conversione tra durezza e resistenza sono APPROSSIMATIVE. Calcolare il carico di snervamento dalla durezza non è una prova sufficiente per l'accettazione del materiale.
- Nell'esame non distruttivo, "nessun difetto rilevato" non significa che non ci siano difetti; possono essere presenti difetti al di sotto del limite di rilevazione del metodo. Il rapporto deve indicare il metodo applicato e il livello di sensibilità.
- Il superamento di un cordone di saldatura non dimostra che il saldatore o la procedura siano qualificati; sono processi distinti.
Quali decisioni supportano questi risultati
- Verifica del certificato materiale e accettazione del materiale in ingresso
- Approvazione della fabbricazione saldata; qualificazione del saldatore e della procedura
- Controllo di fabbricazione di apparecchi a pressione e componenti strutturali
- Analisi dei guasti e determinazione della causa radice dei danni sul campo
- Verifica dei processi di trattamento termico e superficiale
Test correlati
Domande frequenti su OES
Qual è la differenza tra OES e XRF?
L'OES utilizza l'eccitazione a scintilla e può misurare elementi leggeri come carbonio, zolfo, fosforo e azoto. XRF utilizza la fluorescenza a raggi X; è non distruttivo ma non affidabile quanto l'OES per gli elementi leggeri.