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01.03.2008

Chemische Analytik in der EDWW

Neue Möglichkeiten dank modernster Funkenspektrometrie

Aufgrund der Schließung des HKM Analytiklabors sah sich die SZMF einer großen Herausforderung gegenübergestellt. So ist die Abteilung Metallurgie auf eine schnelle und präzise chemische Analytik angewiesen, damit mittels einer Voranalyse aus der flüssigen Schmelze die chemische Zusammensetzung der Legierung exakt eingestellt werden kann.

Bei der Bearbeitung von Kundenaufträgen in der Abteilung für Werkstoffentwicklung und bei zahlreichen Schadensfällen ist die Analytik als komplementäre Methode zur Mikrobereichsanalyse mittels Mikrosonde, Rasterelektronenmikroskop und Röntgendiffraktometer unverzichtbar. Ein Ausweichen auf das HKM Stahlwerkslabor oder auf die weiter entfernten Labors anderer Unternehmen kam aus logistischen Gründen nicht infrage.

Bei der Planung einer eigenen Analytik für die SZMF stellte sich schnell heraus, dass die Funkenspektrometrie (Funken-OES) für die geforderte zeitnahe Bearbeitung von Voranalysen am besten geeignet ist. Die Funkenspektrometrie ist das etablierte Standardverfahren zur Analyse metallischer Materialien. Sie zeichnet sich durch ihre hohe Präzision und Schnelligkeit aus. Bei der Funkenspektrometrie wird mit Hilfe einer hochenergetischen Funkenentladung ein Plasma in einer Argonatmosphäre zwischen einem Probenstück und einer Gegenelektrode gezündet. Durch die Messung der dabei entstehenden Lichtemission können alle erforderlichen chemischen Elemente innerhalb von weniger als 30 Sekunden simultan quantitativ analysiert werden. Dies ermöglicht die Bestimmung aller Metalle, Halbmetalle sowie einiger Nichtmetalle, wie z.?B. Kohlenstoff, Phosphor, Schwefel und Stickstoff. Das Gerät des Herstellers OBLF GmbH in Witten ist mit 39 Messkanälen zur Analytik von 30 verschiedenen Elementen ausgestattet (Bild). Durch intensive Abstimmung mit der Abteilung EDMG (Gieß- und Walztechnik) wurde das Spektrum analysierbarer Werkstoffe den Kundenanforderungen angepasst. Es deckt nun unlegierte bis hochlegierte Stähle sowie Nickel-Basislegierungen ab. Das Gerät stellt den modernsten Stand der Entwicklung im Bereich der Funkenspektrometrie dar. Es besitzt besonders niedrige Nachweisgrenzen sowie eine hohe Messgenauigkeit. Darüber hinaus erlaubt das installierte GISS-System eine so genannte Einzelfunkenanalyse, die z.?B. die genaue Stickstoffanalyse ermöglicht und dazu geeignet ist, Einschlüsse und andere Inhomogenitäten zu detektieren.

Aus dem HKM Labor konnten darüber hinaus noch wichtige Geräte der Probenvorbereitung sowie ein Verbrennungsanalysator übernommen werden. Für Messungen der Gehalte an Sauerstoff und Stickstoff mit höchster Präzision steht dieses Gerät als Ergänzung zum Funkenemissionsspektrometer zur Verfügung.

Wir freuen uns, jetzt die neuen Leistungen der chemischen Analytik unseren Kunden anbieten und die Aufträge der Metallurgie zügig und präzise bearbeiten zu können.

Dr.-Ing. Joachim Konrad
aus "SZMF aktuell" Ausgabe 1/2007