Tại sao việc xác định điểm lại quan trọng
Sử dụng sai loại thép trong ứng dụng chịu áp lực, kết cấu hoặc chống ăn mòn là một rủi ro nghiêm trọng và rất dễ mắc phải sai lầm khi đánh dấu nhà máy bị mất, nguyên liệu hỗn hợp được lưu trữ trong một giá hoặc chiều dài cắt không còn có thể theo dõi được chứng chỉ. Do đó, việc xác định cấp độ kết hợp các thủ tục giấy tờ, các bài kiểm tra đơn giản tại xưởng và khi hậu quả của sai sót cao thì phân tích hóa học bằng công cụ. Các phương pháp dưới đây được sắp xếp từ nhanh nhất và ít tốn kém nhất đến dứt điểm nhất.
Bắt đầu với Đánh dấu và Tài liệu
Việc kiểm tra đầu tiên và rẻ nhất là đánh dấu trên chính sản phẩm. Ống, thanh phôi và tấm thường được đóng dấu, đánh dấu bằng mực hoặc khắc laser với mã cấp độ như số thép không gỉ, ký hiệu kết cấu thép hoặc tham chiếu tiêu chuẩn. Một dấu hoàn chỉnh thường chứa số tiêu chuẩn, hạng và số nhiệt, và số nhiệt cho phép lấy chứng chỉ từ hồ sơ nhà máy.
Trường hợp dấu vết bị xóa bằng cách cắt hoặc mài thì giấy chứng nhận và báo cáo thử nghiệm vật liệu sẽ trở thành bằng chứng chính. Một biện pháp kiểm soát thực tế là-đánh dấu lại mỗi chiều dài cắt bằng số nhiệt ngay sau khi cắt để việc truy xuất nguồn gốc không bao giờ bị gián đoạn tại xưởng.
Kiểm tra từ tính: Sự phân tách nhanh đầu tiên
Một nam châm vĩnh cửu mạnh sẽ tách các nhóm thép chính trong vài giây. Thép không gỉ Austenitic thuộc dòng 300, bao gồm cả loại 304 và 316 được sử dụng rộng rãi, về cơ bản là không-có từ tính do cấu trúc tinh thể austenit của chúng. Thép không gỉ ferit, martensitic và duplex có từ tính, còn thép carbon có từ tính mạnh.
Hai cảnh báo được áp dụng. Gia công nguội như uốn, cắt hoặc tạo hình có thể tạo ra phản ứng từ tính nhẹ ở thép không gỉ austenit, nhưng lực hút vẫn yếu hơn nhiều so với thép cacbon thông thường. Ngược lại, nếu một sản phẩm được đánh dấu là 304 có từ tính mạnh thì nó có thể thuộc loại khác, thường là thép không gỉ ferit hoặc thép cacbon và cần được xác minh trước khi sử dụng.
Kiểm tra tia lửa và mài
Việc mài một khu vực nhỏ, khó thấy và quan sát dòng tia lửa điện giúp người vận hành đã qua đào tạo có được dấu hiệu sơ bộ về hàm lượng cacbon và nhóm hợp kim. Những tia lửa dài, phát ra có màu từ trắng đến vàng gợi ý đến thép carbon, trong khi những tia lửa ngắn hơn, màu đỏ hơn và ít sinh sôi hơn gợi ý đến thép không gỉ. Thử nghiệm tia lửa mang tính chất định tính: nó có thể phân tách các họ và đánh dấu một sai lầm rõ ràng, nhưng nó không thể xác nhận một cấp độ cụ thể hoặc một phạm vi hóa học hẹp, vì vậy nó không bao giờ là bằng chứng duy nhất cho quyết định phát hành.
Kiểm tra điểm hóa học
Bộ dụng cụ kiểm tra tại chỗ sử dụng thuốc thử tạo ra sự thay đổi màu sắc khi có mặt một nguyên tố hợp kim cụ thể, thường là molypden hoặc niken. Chúng rất hữu ích trong việc xác minh rằng chiều dài của ống thực sự là loại chịu lực molypden chứ không phải là chất thay thế 304 đơn giản và chúng có thể được áp dụng trực tiếp vào ống thành phẩm mà không cần cắt mẫu. Thử nghiệm này mang tính chất bán{3}}định lượng và độ tin cậy của nó phụ thuộc vào việc chuẩn bị bề mặt cũng như vào thời hạn sử dụng của bộ dụng cụ, vì vậy tốt nhất nên coi kết quả là bằng chứng hỗ trợ.
Phân tích công cụ: XRF và OES
| Phương pháp | Những gì nó cung cấp | sử dụng điển hình |
|---|---|---|
| Máy phân tích huỳnh quang tia X (XRF) | Thành phần nguyên tố trong vài giây từ thiết bị cầm tay | Kiểm tra đầu vào, xác định vật liệu tích cực tại chỗ |
| Quang phổ phát xạ quang học (OES) | Phân tích hóa học chi tiết trong phòng thí nghiệm với giới hạn phát hiện thấp | Xác nhận cấp, xác minh các nguyên tố cacbon và nhẹ |
Máy phân tích XRF cầm tay là công cụ thiết thực để xác nhận cấp độ tại phân xưởng hoặc tại công trường xây dựng vì nó sàng lọc mọi chiều dài được giao một cách nhanh chóng và báo cáo các nguyên tố hợp kim giúp phân biệt loại không gỉ này với loại khác. OES yêu cầu mẫu trong phòng thí nghiệm nhưng phân giải cacbon, nitơ và các nguyên tố nhẹ khác mà XRF không thể đo lường một cách đáng tin cậy, điều này quan trọng khi thông số kỹ thuật giới hạn cacbon hoặc yêu cầu xử lý hạt mịn.
Xác định ống thép không gỉ từng bước
Đọc nhãn: số cấp như 304 hoặc 316L và tài liệu tham khảo tiêu chuẩn thường là câu trả lời nhanh nhất.
Áp dụng một nam châm mạnh. Hành vi không có từ tính chỉ ra loại austenit 300 series, trong khi phản ứng từ tính cho thấy thép không gỉ 400 series hoặc thép cacbon.
Nghiền một khu vực nhỏ và so sánh dòng tia lửa điện với các mẫu đối chứng đã biết cấp độ.
Tiến hành thử nghiệm vết thuốc thử đối với molypden hoặc niken khi sự khác biệt giữa hai loại tương tự gây ra hậu quả thương mại.
Hoàn tất bằng máy phân tích XRF cầm tay trên bất kỳ độ dài nào mà vẫn chưa chắc chắn và lưu giữ các số đọc cùng với bản ghi vật liệu.
Thử nghiệm axit và các axit tấn công thép không gỉ
Axit có thể được sử dụng để phân biệt thép không gỉ với thép cacbon, nhưng chỉ trong điều kiện được kiểm soát. Một giọt axit nitric đặt trên bề mặt sạch sẽ tạo ra ít hoặc không có phản ứng nào trên thép không gỉ, vì lớp thụ động oxit crom chống lại sự tấn công, trong khi thép cacbon phản ứng mạnh và tạo bọt. Một giọt axit nitric loãng làm sẫm màu thép không gỉ từ tính dòng 400 nhưng không ảnh hưởng đến dòng 300, và thuốc thử gốc axit clohydric chuyển sang màu nâu 304 trong khi thép cacbon bị rỉ sét nghiêm trọng. Thử nghiệm axit rất nguy hiểm và chỉ nên được thực hiện bởi nhân viên đã được đào tạo có đeo găng tay, bảo vệ mắt và thông gió phù hợp.
Axit làm hư hỏng thép không gỉ chính là axit phá hủy lớp thụ động. Axit clohydric và axit sulfuric có tính ăn mòn cao, gây rỗ nghiêm trọng và ăn mòn nói chung trên hầu hết các loại không gỉ, vì vậy chúng không bao giờ được sử dụng để làm sạch. Các axit hữu cơ đậm đặc như axit formic và axit axetic cũng có thể ăn mòn, và thậm chí các loại axit chịu được ở nồng độ thấp và nhiệt độ phòng, chẳng hạn như axit photphoric, trở nên hung hãn ở nồng độ cao hơn và nhiệt độ cao. Nồng độ và nhiệt độ cùng nhau quyết định liệu một loại axit nhất định có được chấp nhận đối với một loại nhất định hay không.
Câu hỏi thường gặp
Hỏi: Thép không gỉ 304 có từ tính không?
Không. 304 là austenit và thường không-có từ tính. Gia công nguội có thể tạo ra phản ứng từ tính yếu hơn nhiều so với thép cacbon và lực hút mạnh cho thấy cấp độ khác.
Hỏi: Thép không gỉ có thể được thử bằng axit không?
Vâng, thận trọng. Một giọt axit nitric khiến thép không gỉ về cơ bản không thay đổi nhưng phản ứng mạnh với thép cacbon và các giọt axit loãng giúp tách dòng 300 khỏi dòng 400.
Hỏi: Làm thế nào để bạn kiểm tra loại thép?
Trước tiên, hãy đọc đánh dấu cấp độ, sau đó sử dụng thử nghiệm tia lửa để ước tính sơ bộ, thử nghiệm nam châm để tách thép không gỉ austenit khỏi các loại thép khác, thử nghiệm vết hóa học đối với các nguyên tố cụ thể và XRF hoặc OES để xác định chính xác.
Hỏi: Axit nào làm hỏng thép không gỉ?
Axit clohydric và axit sulfuric gây ra hiện tượng rỗ nghiêm trọng và ăn mòn nói chung. Axit hữu cơ đậm đặc cũng gây hại ở nhiệt độ cao và hoạt động của axit nói chung phụ thuộc vào cả nồng độ và nhiệt độ.
Q: Làm thế nào để bạn xác định ống thép không gỉ?
Tìm kiếm các dấu hiệu tiêu chuẩn và cấp được đóng dấu, sử dụng nam châm, mài một khu vực nhỏ để so sánh kiểu tia lửa, chạy thử nghiệm tại chỗ axit nitric nếu được phép và xác nhận kết quả bằng máy phân tích XRF cầm tay khi cần độ chắc chắn.
Câu hỏi: XRF có đủ để xác nhận điểm cuối cùng không?
Đối với hầu hết các nguyên tố hợp kim, nó là đủ và rất nhanh. Khi thông số kỹ thuật giới hạn lượng carbon, nitơ hoặc bổ sung hạt mịn, phân tích trong phòng thí nghiệm OES là phương pháp xác nhận thích hợp.
