Các Phương Pháp Nhận Dạng Kim Loại Phổ Biến
Khả năng xác định kim loại là một kỹ năng có giá trị cho nhiều hoạt động như hàn, gia công, cắt và chế tạo.
Một số phương pháp xác định hiện trường có thể được sử dụng để xác định một mảnh kim loại. Một số phương pháp phổ biến là kiểm tra bề mặt, kiểm tra tia lửa, kiểm tra phoi, kiểm tra nam châm và đôi khi là kiểm tra độ cứng. Đôi khi bạn có thể xác định một kim loại chỉ đơn giản bằng hình dáng bề mặt của nó.
Các thợ gia công kim loại sử dụng nhiều phương pháp khác nhau, từ truyền thống đến hiện đại, để xác định các phế liệu và tấm kim loại đi vào cửa hàng. Trong bài đăng này, chúng ta sẽ tìm hiểu một số phương pháp Nhận dạng kim loại truyền thống và hiện đại nổi tiếng cũng như những ưu và nhược điểm của việc sử dụng chúng.
Phương Pháp Kiểm Tra Truyền Thống
Một số phương pháp kiểm tra truyền thống phổ biến là Ngoại hình, Spark, Rockwell và Độ cứng Brinell. Nói chung, lợi ích của các thử nghiệm này là tiết kiệm chi phí, nhưng nhược điểm là phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm của nhân viên và các phương pháp có thể làm hỏng mẫu.
1. Kiểm Tra Ngoại Hình
Kiểm tra bề ngoài không phải lúc nào cũng cung cấp đầy đủ thông tin, nhưng nó có thể cung cấp đủ thông tin để phân loại kim loại. Phép thử này xem xét màu sắc của kim loại và sự tồn tại của dấu đã gia công hoặc thiếu dấu trên bề mặt của kim loại.
2. Kiểm Tra Tia Lửa
Thử nghiệm tia lửa được tiến hành bằng cách cho một mảnh kim loại chạm vào máy mài cầm tay hoặc cố định tốc độ cao với áp suất đủ để tạo ra tia lửa điện. Một công nhân kim loại có kinh nghiệm kiểm tra trực quan dòng tia lửa điện để xác định các kim loại và xem xét độ dài, màu sắc và hình thức của dòng tia lửa trước khi xác định kim loại.
Khi sử dụng kỹ thuật kiểm tra tia lửa trực quan này, chúng tôi khuyên bạn nên dành bài kiểm tra này cho các kỹ thuật viên có kinh nghiệm.
3. Kiểm Tra Rockwell
Cần có máy kiểm tra độ cứng Rockwell để thực hiện kiểm tra này. Điểm của phương pháp này là đo độ sâu của vết lõm tạo bởi một điểm hình nón trong máy thử nghiệm.
Thử nghiệm cụ thể này bị hạn chế vì nó chỉ tiết lộ một trong nhiều tính chất kim loại – đó là độ cứng của kim loại. Kim loại mềm sẽ có vết lõm sâu hơn và kim loại cứng sẽ có ấn tượng nhẹ hơn.
4. Kiểm Tra Độ Cứng Brinell
Thử nghiệm độ cứng Brinell tương tự như Rockwell vì cả hai đều đánh giá ấn tượng kim loại do một đối tượng dự định để lại. Thử nghiệm độ cứng Brinell khác ở chỗ nó đo diện tích ấn tượng.
Một quả bóng cứng được buộc lên bề mặt kim loại dưới tải trọng 3.000 kg để tạo ấn tượng. Diện tích ấn tượng sau đó được đo và đưa ra một số độ cứng. Một khu vực ấn tượng lớn cho thấy kim loại mềm hơn, có nghĩa là một số độ cứng thấp hơn.
Phương Pháp Kiểm Tra Kim Loại Hiện Đại
Không còn chỉ dựa vào mắt hay kinh nghiệm cá nhân, các phương pháp kiểm tra kim loại hiện đại kết hợp công nghệ để cải thiện tốc độ xử lý và mang lại độ chính xác đồng thời bảo vệ mẫu.
Một kỹ thuật phổ biến được gọi là Nhận dạng kim loại dương tính (PMI) sử dụng phương pháp huỳnh quang tia X (XRF) và phép đo phổ phát xạ quang học (OES). PMI là phân tích hợp kim kim loại để thiết lập thành phần và nhận dạng cấp hợp kim của nó bằng cách đọc các đại lượng theo phần trăm các nguyên tố của nó. Máy phân tích PMI cung cấp phân tích thành phần chi tiết của vật liệu cho các mục đích sử dụng từ công nghiệp đến nghiên cứu.
Cả hai kỹ thuật XRF và OES đều được sử dụng rộng rãi trong ngành vì chúng cung cấp kết quả chính xác trong vòng vài giây sau khi thử nghiệm. Có sự khác biệt nhỏ trong các kỹ thuật như được giải thích dưới đây.
1. Phép Đo Phổ Phát Xạ Quang Học
Phép đo phổ phát xạ quang học (OES), dễ sử dụng, nhanh chóng và có thể xác định sự phân hủy định lượng chính xác của vật liệu rắn. OES, còn được gọi là Phép đo phổ phát xạ nguyên tử sử dụng cường độ ánh sáng phát ra ở một bước sóng cụ thể để xác định thành phần nguyên tố của mẫu. Giống như dấu vân tay, sự phát ra tia và ánh sáng chỉ có ở các loại kim loại.
Một phân tích được đưa ra dưới dạng phân tích tỷ lệ phần trăm. Phân tích OES rất linh hoạt và có thể được sử dụng với các môi trường cố định, di động hoặc di động. Kết hợp tốc độ, tính linh hoạt và dễ sử dụng của phương pháp này, làm cho nó trở thành thử nghiệm lý tưởng cho các hợp kim.
2. Huỳnh Quang Tia X
X-Ray huỳnh quang (XRF) là một phép đo chính xác và chính xác cao về thành phần nguyên tố của vật liệu. Máy quang phổ XRF kích thích mẫu bằng tia X năng lượng cao buộc mẫu phát ra một số tia đặc trưng mà máy quang phổ XRF đọc được.
Cần có súng XRF cầm tay, nhưng quá trình này có thể xảy ra chỉ trong một phần giây. Kim loại có mức phần trăm cao có thể mất vài giây để đọc, trong khi kim loại có mức phần triệu có thể mất đến vài phút. Tuy nhiên, bạn không thể tìm thấy cách đọc nhanh hơn.
3. Nhiễu Xạ Tia X
Nhiễu xạ tia X (XRD) được sử dụng để xác định thông tin thành phần hóa học của kim loại. XRD có thể được sử dụng song song với XRF vì XRD tiến hành thử nghiệm thêm một bước nữa để cung cấp thêm ngữ cảnh.
Quá trình xác định các pha tinh thể hiện diện và so sánh chúng với cơ sở dữ liệu của các pha được lưu trữ. Các nguyên tố được phân tích ở dạng bột nghiền.
XRD giúp đánh giá khoáng chất, polyme, các sản phẩm ăn mòn cũng như các vật liệu không xác định khác nhau. Phương pháp này có thể hữu ích để xác định và định lượng các pha cũng như phân tích kết cấu.
Không giống như các phương pháp truyền thống phải mất nhiều năm đào tạo, các công nhân kim loại được trang bị máy quang phổ PMI có thể được đào tạo và bắt đầu thực hiện các công việc của họ trong vài phút.
Đối với các máy phân tích kim loại mới và đã qua sử dụng sử dụng công nghệ này, hãy xem kho máy phân tích kim loại trực tuyến của chúng tôi.
4. Quang Phổ Kế Sự Cố Do Tia Laze (Libs)
Máy quang phổ đánh thủng cảm ứng bằng laser (LIBS) là một dạng của Máy đo phổ phát xạ nguyên tử nhưng nó sử dụng một xung laser có năng lượng cao để kích thích mẫu. Kỹ thuật này cũng được coi là không phá hủy mẫu và phổ biến trong phân tích kim loại phế liệu.
Nhận Dạng Bằng Mắt Thường Các Kim Loại Phổ Biến
Màu Đen Hay Màu Kim Loại?
Sắt có nghĩa là kim loại có hàm lượng sắt mà trong hầu hết các trường hợp làm cho nó có từ tính và kim loại màu có nghĩa là nó không có sắt trong đó. Một ví dụ về kim loại đen là thép nhẹ, còn được gọi là thép cacbon thấp. Ví dụ về kim loại màu là đồng hoặc nhôm. Luôn luôn là một ý kiến hay khi mang một cục nam châm vào bãi phế liệu.
Nhôm
Nhôm là một kim loại màu xám sáng bóng và có dạng oxit rõ ràng khi tiếp xúc với không khí. Đây có thể không phải là điều tốt nhất để xác định nó, nhưng điểm nóng chảy của nhôm là 658 ° C (1217 ° F). Ngoài ra, nhôm không đánh lửa. Mật độ của nhôm là 2,70 g / cm3, đây là một cách tốt để xác định nó vì bạn có thể tìm thấy khối lượng riêng của vật liệu bằng mật độ = khối lượng ÷ thể tích. Như tôi đã nói trước đó, nhôm là không màu.
Đồng
Hầu hết đồ đồng là hợp kim của đồng và thiếc, nhưng đồ đồng kiến trúc thực sự có một lượng nhỏ chì trong đó. Đồng có màu đồng sẫm và có một ôxít màu xanh lục trong một khoảng thời gian. Điểm nóng chảy của đồng là 850-1000 ° C (1562-1832 ° F) tùy thuộc vào lượng của mỗi kim loại trong đó. Đồng là kim loại màu. Bởi vì đồng là hợp kim có mật độ khác nhau. Đồng rung như chuông khi bị đánh.
Thau
Đồng thau là một hợp kim đồng khác nhưng nó có kẽm thay vì thiếc. Đồng thau có màu vàng vàng. Điểm nóng chảy của đồng thau là 900-940 ° C (1652-1724 ° F) tùy thuộc vào mức độ sử dụng của từng kim loại. Đồng thau là kim loại màu. Bởi vì đồng thau là một hợp kim nên mật độ của nó khác nhau. Nếu đồng thau bị đánh rung như chuông, điều này có thể được sử dụng để xác định xem thứ gì đó là đồng thau thay vì vàng.
Chromium
Crom là một màu bạc rất sáng bóng và tạo thành một oxit rõ ràng theo thời gian. Điểm nóng chảy của crom là 1615 ° C (3034 ° F). Những thứ hiếm khi được làm bằng crom nguyên chất nhưng rất nhiều thứ được phủ lên nó để làm cho nó sáng bóng và không bị gỉ. Khối lượng riêng của crom là 7,2 g / cm3. Chromium là kim loại màu.
Đồng
Đồng được chế tạo thành nhiều hợp kim như đồng thau và đồng thau. Đồng có màu đỏ nhạt và có màu xanh lục theo thời gian. Đồng là kim loại màu. Điểm nóng chảy của đồng là 1083 ° C (1981 ° F). Mật độ đồng phân là 8,94 g / cm3. Đồng, giống như đồng thau, cũng rung lên như chuông khi bị đánh.
Vàng
Vàng là một màu vàng bóng và không có oxit. Điểm nóng chảy của vàng là 1064,18 ° C (1947,52 ° F). Vàng rất mềm và rất nặng. Vàng có tính dẫn điện cao (nhiều điện hơn có thể đi qua nó) có nghĩa là các đầu nối trên nhiều dây dẫn được mạ vàng. Mật độ của vàng là 19,30 g / cm ^ 3. Vàng là màu. Vàng là một kim loại “quý” có nghĩa là nó rất đắt và được sử dụng trong tiền xu và đồ trang sức.
Sắt
Sắt là sắt (cuối cùng!) Và có từ tính. Sắt có màu xám mờ khi chưa được đánh bóng và gỉ của nó có màu hơi đỏ. Sắt cũng được sử dụng trong rất nhiều hợp kim như thép. Điểm nóng chảy của bàn là là 1530 ° C (2786 ° F). Mật độ bàn là 7,87 g / cm3.
Chỉ Huy
Chì có màu xám xỉn khi chưa đánh bóng nhưng sáng hơn khi đánh bóng. Chì có nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp, 327 ° C (621 ° F). Chì là màu. Chì rất nặng; mật độ của chúng là 10,6 g / cm3.
Magiê
Magiê có màu xám và tạo ra một ôxít làm xỉn màu. Điểm nóng chảy của magiê là 650 ° C (1202 ° F). Magiê cực kỳ dễ cháy ở dạng bột hoặc dạng dải mỏng. Magiê cháy rất sáng và rất khó dập lửa vì nó rất nóng nên nếu bạn tạt nước vào nó, nó sẽ phân tách nó thành hydro và oxy, hai khí rất dễ cháy.
Magiê cũng có thể cháy mà không có oxy, khiến cho việc đào thải ra ngoài thậm chí còn khó khăn hơn. Magiê rất nhẹ với khối lượng riêng là 1,738 g / cm ^ 3. Vì magiê rất nhẹ nên nó được sử dụng trong các khối động cơ của ô tô, và vì nó cháy rất sáng nên nó được sử dụng trong vũ khí đốt cháy (để thiêu hủy mọi thứ) và pháo hoa.
Thép Nhẹ
Thép nhẹ có màu đen đến xám đen chưa đánh bóng và được đánh bóng bạc. Thép nhẹ có ôxít gỉ màu đỏ giống như sắt. Thép nhẹ cũng có tính sắt và từ tính. Một tên khác của thép nhẹ là thép cacbon thấp.
Thép nhẹ tạo ra tia lửa vàng khi tiếp đất. Mật độ thép nhẹ là khoảng 7,86 g / cm3 nhưng nó thay đổi vì nó là hợp kim của sắt và cacbon (thép cacbon thấp). Điểm nóng chảy nhẹ của thép là 1350-1530 ° C (2462-2786 ° F).
Niken
Niken có màu bạc sáng bóng khi đánh bóng và tối hơn khi chưa đánh bóng. Niken là một trong số ít kim loại không phải là hợp kim sắt có từ tính (5 ¢ Niken của Hoa Kỳ không có từ tính vì nó được làm bằng hợp kim đồng-niken). Điểm nóng chảy của niken là 1452 ° C (2645 ° F). Mật độ niken là 8,902 g / cm3.
Thép Không Gỉ
Thép không gỉ có màu bạc sáng bóng và không tạo thành oxit. Crom (bước 5) được trộn vào thép, khi nó cứng lại crom để lại một lớp oxit của nó phủ lên trên thép, lớp này quá mỏng để có thể nhìn thấy màu sắc của thép.
Điểm nóng chảy của thép không gỉ là từ 1400-1450 ° C (2552-2642 ° F). Mật độ thép không gỉ thay đổi vì nó là một hợp kim. Tùy thuộc vào hợp kim, một số thép không gỉ có từ tính, nhưng tất cả đều là sắt.
Thiếc
Thiếc có màu xám bạc (giống như hầu hết các kim loại) khi đánh bóng và sẫm hơn khi chưa đánh bóng. Thiếc có nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp là 231 ° C (449 ° F). Mật độ sợi là 7,365 g / cm3. Thiếc là màu
Titan
Titan là kim loại màu xám bạc khi chưa đánh bóng và sẫm hơn khi chưa đánh bóng. Titan tạo ra tia lửa trắng sáng khi nó được mài. Titan là kim loại màu. Điểm nóng chảy của titan là 1795 ° C (3263 ° F). Mật độ titan là 4,506 g / cm3.
Màu Bạc
Bạc là một màu xám sáng bóng ngay cả trước khi được đánh bóng nhưng phát triển một lớp màng đen theo thời gian và phải được đánh bóng. Điểm nóng chảy của bạc là 961,78 ° C (1763,2 ° F). Bạc có tính dẫn điện cao nhất (nhiều điện hơn có thể đi qua nó) hơn bất kỳ kim loại nào khác.
Mật độ của bạc là 10,49 g / cm ^ 3. Bạc là màu kim loại. Bạc là một kim loại “quý” có nghĩa là nó đắt tiền và được sử dụng trong tiền xu và đồ trang sức.
Kẽm
Kẽm có màu xám mờ tự nhiên và rất khó đánh bóng. Kẽm có một ôxít bong ra mang theo một số kẽm nên những thứ khác được phủ trong đó, do đó kẽm “gỉ” thay vì kim loại cơ bản, đây được gọi là quá trình mạ kẽm.
Vì giá thành rẻ nên kẽm là kim loại chính của chúng ta. Điểm nóng chảy của kẽm là 419 ° C (786 ° F). Kẽm không màu. Mật độ kẽm là 7,14 g / cm3.
