科普贴｜手持式 XRF 技术如何在不锈钢回收行业创造商业价值？（文末有礼）

2023-03-10 04:38:10 赛默飞智能制作与过程分析

不锈钢：世界上应用最广泛的金属

“不锈钢”实际上是一个通用术语，泛指多种类型的钢。与所有其他种类的钢一样，不锈钢主要由铁和碳通过两步工艺制成。不锈钢有别于其他种类的钢就在于添加了铬 (Cr) 和镍 (Ni) 等合金元素，因此具有耐腐蚀性。

钢会腐蚀是因为铁（用于制造钢的金属）在自然界中与其他元素结合。铁矿石被人为地加工成纯铁矿石炼钢时，它就失去了稳定性，很容易与氧气重新结合。

5大主要类型：承载不同应用需求

铬加入到钢中形成氧化铬，在钢的表面可以作为保护层，防止不锈钢像普通钢一样因空气和湿气而生锈。要形成氧化铬保护层，至少需要添加10.5%到30%的铬，具体情况取决于应用或钢的使用环境。虽然不锈钢有100多种不同等级，但仍可以分成五个主要类型：

奥氏体（Austenitic)

奥氏体不锈钢是使用最广泛的不锈钢类型。奥氏体不锈钢在一系列温度范围内具有卓越的耐腐蚀性、耐热性和良好的机械性能。奥氏体不锈钢用于家用器具、工业管道和容器、建筑物和建筑外墙。

铁素体（Ferritic)

铁素体不锈钢与低碳钢（常用钢）性能相似，但耐腐蚀性、耐热性和抗裂性更好。铁素体不锈钢常用于洗衣机、锅炉和室内建筑。

马氏体（Martensitic）

马氏体不锈钢极其坚硬结实，但耐腐蚀性不及奥氏体或铁素体不锈钢。马氏体不锈钢的铬含量约为13%，用于制造刀具和涡轮叶片。

双相（Duplex）

双相不锈钢是奥氏体钢和铁素体钢的复合材料，因此既耐用又柔韧。双相钢用于造纸、纸浆、造船和石化工业。目前正在研发新一代双相不锈钢，用途更加广泛。

析出硬化（Precipitation hardening）

马氏体或半奥氏体钢也可以归类为析出硬化不锈钢。这些不锈钢通过添加铝、铜和铌等元素而极其坚硬。

实力出圈：集诸多优势于一体

耐腐蚀是不锈钢的主要优点，但不是唯一优点。不锈钢还具备以下特征：

耐高温、耐低温

易于制造

坚固耐用

易于清洁和维护

使用寿命长，生命周期成本低

外形美观

环保、可回收利用

2大技术：助力不锈钢合金元素检测

除铬外，不锈钢还由硅、镍、碳、氮和锰的合金制成。其中氮可改善拉伸性能，如延展性。奥氏体钢中加入镍可提高柔韧性。这些合金以不同的数量和组合添加，以满足特定的最终用途，这也是不锈钢制造商必须验证每种合金的使用比例是否正确的重要原因。有两种技术可以分析用于生产高质量不锈钢所需的元素：X 射线荧光法 (XRF) 和光学发射光谱法 (OES)。

手持式 XRF 分析仪和激光诱导击穿光谱 (LIBS) 这两项技术可以为废旧金属市场创造极高的价值。不锈钢是完全可回收的，因此大量不锈钢必须在废料场进行评估。手持式 XRF 分析仪是一种高精度无损检测技术，可在数秒内分析金属样品，几乎不需要制备样品，因此为废旧金属回收商带来了巨大的价值。利用 XRF，可以根据等级和类型快速分析和分类不锈钢废料。激光诱导击穿光谱技术更适合进行金属和合金中的碳分析。