Wat is metaalidentificatie? - Tests en tips om te identificeren?

Algemene identificatiemethoden voor metalen

Het vermogen om metaal te identificeren is een waardevolle vaardigheid voor veel bewerkingen zoals lassen, machinale bewerking, snijden en fabriceren.

Er kunnen een aantal veldidentificatiemethoden worden gebruikt om een ​​stuk metaal te identificeren. Enkele veelgebruikte methoden zijn het uiterlijk van het oppervlak, de vonktest, de chiptest, de magneettest en af ​​en toe een hardheidstest. Soms kun je een metaal eenvoudig herkennen aan het uiterlijk van het oppervlak.

Metaalbewerkers gebruiken verschillende methoden, van traditionele tot moderne, om de stukjes metaal en platen die de winkel binnenkomen te identificeren. In dit bericht zullen we enkele bekende traditionele en moderne metaalidentificatiemethoden onderzoeken, evenals de voor- en nadelen van het gebruik ervan.

Traditionele testmethode

Enkele populaire traditionele testmethoden zijn Appearance, Spark, Rockwell en Brinell Hardness. Over het algemeen is het voordeel van deze tests dat ze kosteneffectief zijn, maar de nadelen zijn onder meer de sterke afhankelijkheid van de ervaring van het personeel en de methoden die de monsters kunnen beschadigen.

1. Uiterlijk Test

De uiterlijktest geeft niet altijd voldoende informatie, maar kan voldoende informatie opleveren om het metaal te classificeren. Deze test houdt rekening met de kleur van metaal en het bestaan ​​van een machinaal bewerkte markering of het ontbreken daarvan op de oppervlakken van het metaal.

2. Vonkentest

Een vonktest wordt uitgevoerd door een stuk metaal met voldoende druk in aanraking te laten komen met de draagbare of stationaire molen met hoge snelheid om een ​​vonk van de stroom te creëren. Een ervaren metaalbewerker inspecteert de vonkstroom visueel om de metalen te identificeren en overweegt de lengte, kleur en vorm van de vonkstroom voordat hij het metaal identificeert.

Bij gebruik van deze visuele vonktesttechniek raden we aan deze test te reserveren voor ervaren technici.

3. Rockwell-test

Om deze test uit te voeren is een Rockwell hardheidstestmachine nodig. Het doel van deze methode is om de diepte te meten van een inkeping gemaakt door een kegelvormig punt in de testmachine.

Deze specifieke test is beperkt omdat het slechts één van de vele metaaleigenschappen onthult, namelijk de hardheid van het metaal. Zachte metalen hebben diepere inkepingen en harde metalen hebben een lichtere indruk.

4. Brinell-hardheidstest

Brinell-hardheidstest is vergelijkbaar met de Rockwell omdat ze allebei de metaalindruk evalueren die door een bedoeld object wordt achtergelaten. De Brinell-hardheidstest is anders omdat deze het afdrukgebied meet.

Een uitgeharde bal wordt onder een belasting van 3.000 kg op het metalen oppervlak gedrukt om een ​​afdruk te maken. Het ingedrukte gebied wordt vervolgens gemeten en krijgt een hardheidsgetal. Een groot ingedrukt gebied duidt op zachter metaal, wat een lager hardheidsgetal betekent.

Moderne testmethoden voor metaal

Niet langer alleen afhankelijk van het oog of de persoonlijke ervaring, moderne metaaltestmethoden bevatten technologie om de verwerkingssnelheid te verbeteren en resulteren in nauwkeurigheid terwijl de monsters worden beschermd.

Een populaire techniek is de Positive Metal Identification (PMI) die gebruik maakt van röntgenfluorescentie (XRF) en optische emissiespectrometrie (OES). PMI is de analyse van metaallegeringen om de samenstelling en legeringsklasse-identificatie vast te stellen door de hoeveelheden per percentage van de elementen te lezen. PMI-analysatoren bieden gedetailleerde elementanalyse van materialen voor gebruik van industrieel tot onderzoek.

Zowel XRF- als OES-technieken worden veel gebruikt in de industrie omdat ze binnen enkele seconden na het testen nauwkeurige resultaten opleveren. Er zijn kleine verschillen in de technieken zoals hieronder uitgelegd.

1. Optische emissiespectrometrie

Optical Emission Spectrometry (OES) is gebruiksvriendelijk, snel en kan de exacte kwantitatieve afbraak van vaste materialen bepalen. OES, ook bekend als Atomic Emission Spectrometry, gebruikt de intensiteit van licht dat wordt uitgestraald bij een bepaalde golflengte om de elementaire samenstelling van een monster te bepalen. Net als vingerafdrukken is de emissie van stralen en licht uniek voor metaalsoorten.

Een analyse wordt gegeven als een procentuele uitsplitsing. OES-analyse is veelzijdig en kan worden gebruikt in stationaire, draagbare of mobiele omgevingen. De combinatie van de snelheid, veelzijdigheid en gebruiksvriendelijkheid van deze methode maakt het de ideale test voor legeringen.

2. Röntgenfluorescentie

X-Ray Fluorescentie (XRF) is een zeer nauwkeurige en nauwkeurige meting van de elementaire samenstelling van materialen. XRF-spectrometers exciteren een monster met röntgenstralen met hoge energie, waardoor het monster wordt gedwongen bepaalde karakteristieke stralen uit te zenden die door de XRF-spectrometer worden gelezen.

Een handheld XRF-pistool is vereist, maar het proces kan in fracties van een seconde plaatsvinden. Metalen met hoge percentages kunnen een paar seconden duren voordat ze worden afgelezen, terwijl metalen met part-per-miljoen niveaus enkele minuten kunnen duren. Toch kun je geen snellere lezing vinden.

3. Röntgendiffractie 

Röntgendiffractie (XRD) wordt gebruikt om de chemische samenstellingsinformatie van metalen te identificeren. XRD kan hand in hand met XRF worden gebruikt, aangezien XRD het testen nog een stap verder gaat om extra context te bieden.

Het proces identificeert de aanwezige kristallijne fasen en vergelijkt deze met een database van gearchiveerde fasen. Elementen worden geanalyseerd in een gemalen poedervorm.

XRD helpt bij het evalueren van mineralen, polymeren, bijtende producten en andere variërende onbekende materialen. Deze methode kan nuttig zijn om fasen te identificeren en te kwantificeren en om textuuranalyses uit te voeren.

In tegenstelling tot traditionele methoden waarbij jarenlange training nodig is, kunnen metaalbewerkers met PMI-spectrometers worden opgeleid en binnen enkele minuten aan hun opdrachten beginnen.

Voor nieuw gebruikte metaalanalysatoren die deze technologie gebruiken, bekijk onze online inventaris van metaalanalysatoren.

4. Laser-geïnduceerde afbraakspectrometer (Libs)

Laser-geïnduceerde afbraakspectrometer (LIBS) is een vorm van atoomemissiespectrometrie, maar het gebruikt een zeer energetische laserpuls om het monster te exciteren. Deze techniek wordt ook als niet-destructief voor monsters beschouwd en is populair bij de analyse van schroot.

Veelvoorkomende metalen visueel identificeren

ferro of non-ferro?

Ferro betekent dat het metaal ijzer bevat, wat het in de meeste gevallen magnetisch maakt en non-ferro betekent dat het geen ijzer bevat. Een voorbeeld van ferrometaal is zacht staal, ook wel koolstofarm staal genoemd. Een voorbeeld van een non-ferro metaal is koper of aluminium. Het is altijd een goed idee om een ​​magneet naar de schroothoop te brengen.

Aluminium

Aluminium is een glanzend grijs metaal en heeft een helder oxide dat zich vormt in contact met lucht. Dit is misschien niet de beste manier om het te identificeren, maar het smeltpunt van aluminium is 658 ° C (1217 ° F). Bovendien is aluminium vonkvrij. De dichtheid van aluminium is 2,70 g/cm3, dit is een goede manier om het te identificeren omdat je de dichtheid van een materiaal kunt vinden op dichtheid =massa ÷ volume. Zoals ik al eerder zei, aluminium is non-ferro.

Brons

Het meeste brons is een legering van koper en tin, maar architectonisch brons bevat eigenlijk een kleine hoeveelheid lood. Brons heeft een donkere koperachtige kleur en krijgt na verloop van tijd een groene oxide. Het smeltpunt van brons is 850-1000°C (1562-1832°F), afhankelijk van hoeveel van elk metaal erin zit. Brons is non-ferro. Omdat brons een legering is kan de dichtheid variëren. Brons trilt als een bel als het wordt geraakt.

Messing

Messing is een andere koperlegering, maar het heeft zink in plaats van tin. Messing heeft een geelgouden kleur. Het smeltpunt van messing is 900-940°C (1652-1724°F), afhankelijk van hoeveel van elk metaal ze hebben gebruikt. Messing is non-ferro. Omdat messing een legering is, varieert de dichtheid ervan. Als getroffen messing trilt als een bel, kan dit worden gebruikt om te bepalen of iets van messing is in plaats van goud.

Chroom

Chroom is een zeer glanzende zilverkleur en vormt na verloop van tijd een helder oxide. Het chroomsmeltpunt is 1615°C (3034°F). Dingen zijn zelden gemaakt van puur chroom, maar veel dingen zijn ermee bedekt om het glanzend te maken en niet te roesten. De chroomdichtheid is 7,2 g/cm3. Chroom is non-ferro.

Koper

Koper wordt gemaakt in vele legeringen zoals messing en brons. Koper is lichtrood van kleur en krijgt na verloop van tijd een groene oxide. Koper is non-ferro. Het kopersmeltpunt is 1083°C (1981°F). De dichtheid van het koper is 8,94 g/cm3. Koper trilt, net als messing, ook als een bel als het wordt geraakt.

Goud

Goud is een glanzende gele kleur en heeft geen oxide. Het smeltpunt van goud is 1064,18°C (1947,52°F). Goud is erg zacht en is erg zwaar. Goud heeft een hoge elektrische geleidbaarheid (er kan meer elektriciteit doorheen gaan), wat betekent dat de connectoren op veel snoeren verguld zijn. De dichtheid van goud is 19,30 g/cm^3. Goud is non-ferro. Goud is een "edel" metaal, wat betekent dat het erg duur is en wordt gebruikt in munten en sieraden.

IJzer

IJzer is ijzerhoudend (eindelijk!) en magnetisch. IJzer is dof grijs wanneer het niet gepolijst is en de roest is een roodachtige kleur. IJzer wordt ook in veel legeringen zoals staal gebruikt. Het smeltpunt van ijzer is 1530°C (2786°F). De dichtheid van het strijkijzer is 7,87 g/cm3.

Leiding

Lood is dof grijs als het niet gepolijst is, maar glanzender als het gepolijst is. Lood heeft een relatief laag smeltpunt, 327°C (621°F). Lood is non-ferro. Leidingen zijn erg zwaar; hun dichtheid is 10,6 g/cm3.

Magnesium

Magnesium heeft een grijze kleur en ontwikkelt een oxide dat de kleur dof maakt. Het smeltpunt van magnesium is 650 °C (1202 °F). Magnesium is zeer brandbaar in poedervorm of dunne reepjes. Magnesium brandt zeer helder en is zeer moeilijk te blussen omdat het zo heet is dat als je er water op gooit, het scheidt in waterstof en zuurstof, twee zeer brandbare gassen.

Magnesium kan ook verbranden zonder zuurstof, waardoor het nog moeilijker wordt om te blussen. Magnesium is zeer licht met een dichtheid van 1,738 g/cm^3. Omdat magnesium zo licht is, wordt het gebruikt in motorblokken in auto's, en omdat het zo fel brandt, wordt het gebruikt in brandbommen (om dingen te verbranden) en vuurwerk.

Zacht staal

Zacht staal is zwart tot donkergrijs ongepolijst en zilverachtig gepolijst. Zacht staal heeft dezelfde rode roestoxide als ijzer. Zacht staal is ook ijzerhoudend en magnetisch. Een andere naam voor zacht staal is koolstofarm staal.

Zacht staal maakt gele vonken wanneer het wordt vermalen. De dichtheid van zacht staal is ongeveer 7,86 g/cm3, maar dit varieert omdat het een legering is van ijzer en koolstof (staal met een laag koolstofgehalte). Het smeltpunt van zacht staal is 1350-1530°C (2462-2786°F).

Nikkel

Nikkel is glanzend zilver wanneer gepolijst en is donkerder ongepolijst. Nikkel is een van de weinige metalen die geen magnetische ijzerlegering is (5¢ Amerikaanse nikkelen zijn niet magnetisch omdat ze zijn gemaakt van een koper-nikkellegering). Het nikkelsmeltpunt is 1452 °C (2645°F). De dichtheid van nikkel is 8,902 g/cm3.

Roestvrij staal

RVS is een glanzende zilveren kleur en vormt geen oxide. Chroom (stap5) wordt in het staal gemengd, wanneer het uithardt, laat het chroom een ​​laag oxide achter op het staal, dit is te dun om te zien, dus de kleur van het staal is zichtbaar.

Het smeltpunt van roestvrij staal is van 1400-1450 ° C (2552-2642 ° F). De dichtheid van roestvrij staal varieert omdat het een legering is. Afhankelijk van de legering zijn sommige roestvaste staalsoorten magnetisch, maar ze zijn allemaal ijzerhoudend.

Blikken

Tin is zilvergrijs van kleur (zoals de meeste metalen) als het gepolijst is en donkerder als het niet gepolijst is. Tin heeft een relatief laag smeltpunt van 231°C (449°F). De dichtheid van het blik is 7.365 g/cm3. Tin is non-ferro

Titanium

Titanium is een zilvergrijs metaal wanneer het ongepolijst is en donkerder wanneer het ongepolijst is. Titanium geeft heldere witte vonken af ​​wanneer het wordt geslepen. Titanium is non-ferro. Het titaniumsmeltpunt is 1795 ° C (3263 ° F). Titaniumdichtheid is 4,506 g/cm3.

Zilver

Zilver is al glanzend grijs voordat het gepolijst is, maar ontwikkelt na verloop van tijd een zwarte film en moet gepolijst worden. Het smeltpunt van Silvers is 961,78°C (1763,2°F). Zilver heeft de hoogste elektrische geleidbaarheid (er kan meer elektriciteit doorheen gaan) dan enig ander metaal.

De dichtheid van Silvers is 10,49 g/cm^3. Zilver is non-ferro. Zilver is een "edel" metaal, wat betekent dat het duur is en wordt gebruikt in munten en sieraden.

Zink

Zink is van nature dof grijs en is zeer moeilijk te polijsten. Zink heeft een oxide dat afbladdert en een deel van het zink draagt, zodat andere dingen erin worden gecoat, zodat het zink "roest" in plaats van het basismetaal, dit wordt galvanisatie genoemd.

Vanwege de lage kosten is zink het belangrijkste metaal in onze centen. Het smeltpunt van zink is 419°C (786°F). Zink is non-ferro. De dichtheid van zink is 7,14 g/cm3.