Sonderstähle, Hochtemperaturlegierungen und Superlegierungen werden aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften (z. B. Festigkeit, Härte, Temperaturstabilität und Korrosionsbeständigkeit) für eine Vielzahl von Hochleistungsbauteilen verwendet. Die Herstellung von Hochleistungsstählen erfordert eine Prozess- und Qualitätskontrolle mit sehr engen Toleranzen.
Die Anforderungen für die Analyse einer Vielzahl von Legierungselementen innerhalb großer Konzentrationsbereiche mittels RFA sind in der Metallindustrie wohlbekannt. Insbesondere stellen die für hochwertige Ergebnisse erforderlichen Matrixkorrekturen und die erforderliche große Anzahl von Referenzmaterialien ein allgemeines Problem dar.
NiFeCo-FP-Modul
Das NiFeCo-FP-Modul ist eine kostengünstige Lösung für diese Herausforderungen. Auf Grundlage des FP-Matrixkorrekturalgorithmus (Fundamentale Parameter) von Malvern Panalytical ermöglicht ein einziges Anwendungsprogramm die Weitbereichsanalyse von bis zu 21 Legierungselementen.
Die NiFeCo-Kalibrierung wurde mit mehr als 120 zertifizierten Referenzmaterialien von mehreren Lieferanten entwickelt. Während des Kalibrierungsprozesses wird diese Master-Kalibrierung mit sechs sorgfältig ausgewählten Einrichtungsproben und Anwendungsvorlagen übertragen, um eine einfache Methodenkonfiguration zu ermöglichen. Mit dem NiFeCo-FP-Modul kann eine Vielzahl von Ni-, Co- und Fe-basierten Legierungen, Superlegierungen und Stählen mit sehr hoher Genauigkeit und Präzision analysiert werden:
- Edelstahl
- Schnellarbeitsstahl
- Werkzeugstahl
- Weichstahl
- Nimonic-Stähle
- Inconel
- Hoch-Mangan-Stahl
- Nickellegierungen
FP-Modell (Fundamentale Parameter)
Das NiFeCo-FP-Modul ist für die Verwendung in Kombination mit dem in der SuperQ-Software verwendeten FP-Algorithmus von Malvern Panalytical vorgesehen, der Matrixkorrekturen anhand der theoretischen Prinzipien der Röntgenphysik berechnet. Daher haben die FP-Modelle einen deutlichen Vorteil gegenüber den traditionellen auf dem Einflusskoeffizienten basierenden Matrixkorrekturen, z. B. theoretische Alphas oder empirische Korrekturen.
Im Gegensatz zu theoretischen Alphas führt das FP-Modell Matrixkorrekturen durch, die für jede Probe spezifisch sind. Dies ermöglicht genaue Analysen in großen Konzentrationsbereichen und für viele verschiedene Probentypen.
Folgende Element- und Konzentrationsbereiche sind enthalten:
| Element | Konzentrationsbereich (Gew.-%) |
|---|---|
| Al | 0.01 – 6 |
| Si | 0.01 – 2.4 |
| P | 0.01 – 0.3 |
| S | 0.01 – 0.1 |
| Ti | 0.01 - 4 |
| V | 0.01 – 3 |
| Cr | 0.01 – 24 |
| Mn | 0.01 – 15 |
| Fe | 0.01 – 78 |
| Co | 0.01 – 63 |
| Ni | 0.01 – 64 |
| Cu | 0.01 – 30 |
| Y | 0.01 – 0.3 |
| Zr | 0.01 – 0.4 |
| Nb | 0.01 – 6.3 |
| Mo | 0.01 – 21 |
| Hf | 0.01 – 1.3 |
| Ta | 0.01 – 7.2 |
| W | 0.01 – 15 |
| Re | 0.01 – 5.4 |
| Pt | 0.01 – 0.3 |
Das NiFeCo-Modul und die Einrichtungsproben sind für die Verwendung in Kombination mit den WDRFA-Geräten von Malvern Panalytical wie Zetium vorgesehen. Es gelten bestimmte Hardwarevoraussetzungen. Das Modul kann als vorkalibrierte Lösung auf neuen Systemen geliefert werden, kann aber auch auf vorhandenen Geräten bereitgestellt werden, auf denen die SuperQ-Software ausgeführt wird.