Our Locations

98 Soi Ramkhamhaeng 21(Navasri), Phlabphla, Wangthonglang, Bangkok

Telephone Number

+662 184 4000

Email Address

chemicalch@chemihouse.com

ความสำคัญของ Detection Limits กับการควบคุมคุณภาพโลหะ

  • On 15/10/2021
  • Detection Limits, Hitachi, OE750, OES, Pnicogens, Spectrometer, คุณภาพโลหะ, นิโคเจน, โบรอน

OE750 เครื่อง Spectrometer รุ่นใหม่ล่าสุดจากทาง Hitachi ด้วยการออกแบบระบบ Optic ใหม่ และเปลี่ยนมาใช้เทคโนโลยี ตัวรับสัญญาณแบบ CMOS ทำให้ OE750 มีความสามารถในการตรวจวัด สเปกตรัมของธาตุต่างๆ ครอบคลุมธาตุสำคัญทั้งหมดในโลหะได้ และมี Detection Limits ที่ต่ำ ทางทีมออกแบบ และพัฒนาผลิตภัณฑ์ ของ Hitachi มีมุมมองว่า Detection Limits ของธาตุที่วิเคราะห์ ในช่วง ที่ต่ำกว่า 10 ppm จนถึง 1 ppm (ขึ้นอยู่กับธาตุแต่ตัว และการนำไปใช้งาน) มีความสำคัญมาก สำหรับการวิเคราะห์ องค์ประกอบของธาตุต่างๆในโลหะ เพื่อควบคุมคุณภาพของโลหะ ในปัจจุบัน  โดยมีเหตุลผลหลักๆดังนี้

 

การตรวจวัด และควบคุมธาตุที่ปนเปื้อนอยู่ในโลหะ (Residual Elements)

ธาตุต่างๆที่ปนเปื้อนอยู่ในโลหะ (Residual Elements) อาจไม่ได้เป็นธาตุองค์ประกอบที่ระบุในสเปกของโลหะแต่ละชนิด แต่จำเป็นต้องคอยตรวจสอบปริมาณของธาตุเหล่านี้อย่างใกล้ชิด เนื่องจากธาตุปนเปื้อนเหล่านี้ ส่งผลต่อคุณสมบัติหลายอย่างต่อสินค้าสำเร็จที่ผลิตจากโลหะ โลหะบางชนิดเช่น เหล็กกล้าผสมคาร์บอนต่ำ (Low Carbon Steel) มีความไวต่อปริมาณธาตุปนเปื้อนเหล่านี้มากกว่าโลหะชนิดอื่น โดยเฉพาะเมื่อมีการใช้เศษโลหะรีไซเคิลในการผลิต เนื่องจากเศษโลหะรีไซเคิล เป็นแหล่งวัตุดิบ ที่มีปริมาณโลหะปนเปื้อนมาก อย่างมีนัยสำคัญ

ธาตุปนเปื้อนในโลหะที่สำคัญๆ ที่มักพบได้ทั่วไปมี ทองแดง (Cu), นิกเกิล (Ni), โครเมียม (Cr), โมลิบดินัม (Mo), และ ดีบุก (Sn).

ยกตัวอย่างเช่น ดีบุก ส่งผลต่อคุณสมบัติของเหล็กกล้า โดยเพิ่มความแข็งแรง และความแข็ง แต่จะลดความสามารถในการรีดขึ้นรูปให้เป็นเส้นลง (Ductility), ลดความสามารถในการต้านการกระแทก (Impact Resistance), ลดการแข็งตัวเนื่องจากความเครียด (Strain Hardening), และดีบุก ยังส่งผลต่อการเกิดผลึกใหม่ (Recrystallisation) และเป็นสาเหตุให้เกิดการเปราะ ที่บริเวณชายขอบเกรน

 

การควบคุมธาตุในโลหะที่มีปริมาณน้อย (Trace Elements)

เราจำเป็นต้องควบคุมปริมาณของธาตุที่มีปริมาณน้อย ให้เป็นไปตามสเปกของโลหะเกรดต่างๆที่มีการระบุส่วนผสมทางเคมีที่แตกต่างกัน เช่นกลุ่มเล็กหล่อ, เหล็กกล้า, และอลูมิเนียม ยกตัวอย่างเช่น ธาตุโบรอน (B) ในเหล็กกล้าผสมคาร์บอน การเพิ่มปริมาณ โบรอนเพียงเล็กน้อย (ประมาณ 3 ppm) ช่วยให้ความสามารถในการชุบแข็งดีขึ้น อย่างไรก็ตาม หากปริมาณของโบรอนสูงเกินกว่าระดับนี้ไป โบรอนจะแยกตัวออกมาจากเหล็ก ไปอยู่ตามชายขอบเกรนของผลึก ซึ่งจะลดคุณสมบัติในการชุบแข็ง, การเชื่อม, ความเหนียว, และทำให้เกิดการเปราะง่าย ดังนั้นจึงต้องมีการตรวจสอบ ปริมาณธาตุโบรอน อย่างระมัดระวัง เพราะปริมาณโบรอนที่เปลี่ยนไปเพียงเล็กน้อย ส่งผลต่อคุณสมบัติของเหล็กอย่างมีนัยสำคัญ

 

การควบคุมค่าเคมีของน้ำโลหะ

เป็นการควบคุมธาตุที่เติมเข้าไปใน กระบวนการหลอม ซึ่งมีผลทางด้านโครงสร้างของโลหะ เช่นธาตุบางตัวในเหล็กหล่อ ที่ใช้ในการะบวนการ Inoculation หรือ กลุ่มธาตุที่เป็นตัว Modifiers ในงานหล่ออลูมิเนียม โดยธาตุเหล่านี้มักจะควบคุมในปริมาณที่น้อยกว่า 10 ppm

ยกตัวอย่างเช่น ในงานหล่ออลูมิเนียม ธาตุสตรอนเทียม (Sr) และ โซเดียม (Na) จะช่วยดึง อลูมิเนียมฟอสไฟด์ และสร้างโครงสร้างผลึกที่ช่วยให้ความสามารถในการดึงรีดดีขึ้น อย่างไรก็ตาม ธาตุที่ช่วยในการปรับโครงสร้างผลึกเหล่านี้ จะมีความเป็นพิษเมื่อมี ธาตุฟอสฟอรัส (P), พลวง (Sb), และ บิสมัท (Bi) ซึ่งอยู่ในกลุ่มธาตุหมู่นิโคเจน (Pnicogens) ปรากฏอยู่ด้วย ดังนั้นจึงต้องมีจำเป็นต้องควบคุมปริมาณกลุ่มธาตุนิโคเจนเหล่านี้ให้ดี

 

ข้อกำหนด มาตรฐาน ASTM

มาตรฐาน ASTM E415 กำหนดการตรวจวัดธาตุต่างๆจำนวน 21 ธาตุ ในเหล็กกล้าผสมต่ำ (Low Alloy Steel) โดยใช้เครื่องวิเคราะห์หลักการ OES หนึ่งในธาตุที่ตรวจวัดได้ยาก คือ ธาตุไนโตรเจน (N) ที่ระดับต่ำ นั่นคือเหตุผลที่ เครื่อง OE750 ของ Hitachi ถูกออกแบบมาให้สามารถ วัดปริมาณไนโตรเจนได้ ที่ระดับต่ำกว่า 10 ppm

 

จากเหตุผลดังกล่าวทั้งหมด ไม่ว่าจะเป็น ผลกระทบของธาตุปนเปื้อนในเศษโลหะรีไซเคิล ต่อคุณสมบัติของโลหะ, ค่าเคมีของน้ำโลหะ, และข้อกำหนดมาตรฐาน ASTM  เพื่อให้เข้าใจและสามารถตรวจสอบผลกระทบของธาตุองค์ประกอบในโลหะที่ส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติต่างๆของโลหะได้ เราจำเป็นต้องวิเคราะห์ปริมาณของธาตุต่างๆ ที่ระดับ Detection Limits ที่ต่ำมาก

Hitachi OE750

Hitachi OE750

หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติม สามารถติดต่อ บริษัท Chemical House & Lab Instrument

โทร: 02-1844000

อีเมล: ppsales@chemihouse.com

Add line จาก QR Code ด้านล่าง

6,257 total views, 12 views today