La espectroscopia de Fractura Inducida por Láser (LIBS) ha demostrado ser una tecnología importante para el Control de Calidad (QC) y la Identificación Positiva de Materiales (PMI) en los programas de verificación de materiales, especialmente para la industria del acero. La identificación precisa del grado y la composición exacta del acero puede ser primordial para la seguridad cuando se trata de acero, se puede utilizar en las industrias de la construcción, aeroespacial y automotriz, entre otras.
LIBS es la técnica analítica que utiliza un láser altamente enfocado que realiza la ablación de la superficie de un material para determinar su composición química. La ablación hace que se forme un plasma, en el que la luz generada por el láser se descompone en longitudes de onda específicas, cada una representa un solo elemento; similar a una huella digital, cada elemento de la tabla periódica emite un conjunto de líneas características en el plasma.
LIBS es capaz de medir esos elementos de aleación, incluido el carbono. El carbono es uno de los ingredientes de aleación más importantes en todas las familias de aceros inoxidables. El carbono en el acero controla muchas propiedades físicas, incluida la dureza, la resistencia, la soldabilidad y la fragilidad, la identificación correcta de aceros al carbono, de baja aleación e inoxidables en el campo puede indicar el grado apropiado que se utilizará para aplicaciones específicas o para la corrección del diseño.
LIBS existe desde hace muchos años y es una técnica que se utiliza principalmente en equipos de laboratorio, pero ahora está disponible en un analizador de mano portátil, por lo que el análisis se puede realizar durante el proceso de producción y en productos terminados. (Puede leer cómo funciona la tecnología LIBS en este libro electrónico gratuito, Tecnología LIBS para no científicos).
De gran importancia en el análisis del acero inoxidable es la capacidad de diferenciar entre los grados L y H. Los aceros inoxidables con bajo contenido de carbono, “grado L” contienen <0.03% de carbono, mientras que aquellos con concentraciones superiores a este, se consideran aceros inoxidables con alto contenido de carbono, “grado H”. La mayoría de las líneas de elementos de acero que se analizan con LIBS incluyen varias longitudes de onda de elementos que están por encima de 200 nm. La absorción de aire por debajo de 200 nm se convierte en un problema primordial (Un nanómetro es una unidad de longitud igual a una mil millonésima parte de un metro). Sin embargo, la línea de carbono de 193 nm está por debajo de ese nivel y, por lo tanto, es altamente absorbida en el aire.
Esto significa que debe haber una atmósfera de argón muy pura para evitar la pérdida de señal con la línea de emisión de carbono a niveles bajos de concentración como SS grado L (los grados “L” de acero inoxidable indican bajo contenido de carbono, que se usa para proporcionar una resistencia adicional a la corrosión después de la soldadura). El argón se usa para estabilizar y promover la formación de plasma durante el análisis LIBS. Además, limpia el volumen alrededor del plasma para permitir la detección de carbono que emite longitudes de onda cortas.
Aunque es necesario el argón de alta pureza, con el nuevo diseño de la computadora de mano no necesita los tanques grandes y voluminosos que se usan con los sistemas OES. El analizador LIBS de mano utiliza un pequeño cartucho que se enrosca directamente en el instrumento, siempre es de la misma calidad. Eso es fundamental para obtener buenos resultados, por lo que puede identificar el carbono y calcular la equivalencia directamente en línea.
Cuando se trata de argón, una mejor práctica es requerir un sello completo de la atmósfera de argón en la cámara de combustión, con un indicador para que el operador sepa cuándo se pierde la integridad de ese sello. Algunas unidades LIBS del mercado no proporcionan ese indicador de integridad del sello y, en cambio, dependen de la sobrepresión para evitar que el aire se mezcle con el argón. Este es un diseño comprometido que lo hace conveniente, pero no integral. El resultado es que algo de aire puede mezclarse con el argón puro y degradar la señal de carbono, el resultado final es un nivel reducido de repetibilidad y reproducibilidad, así como una pérdida de estabilidad a largo plazo, especialmente para los niveles más bajos de carbono. (Leer La repetibilidad en las pruebas LIBS: ¿Por qué es fundamental?) Por esta razón, los usuarios a menudo deben realizar muchas más pruebas, y aún así pueden obtener resultados menos reproducibles.
Un diseño que es más exigente en términos de un sellado perfecto proporciona una atmósfera de argón puro más segura en cada medición; esto evita la posibilidad de problemas de degradación de la señal de carbono.
Post Author: Perrusquia, Alexis R..
Deja un comentario