Analyse von Nickel-Superlegierungen mittels ICP-MS gemäß E2823

Nickelbasierte Superlegierungen werden in Umgebungen eingesetzt, in denen Werkstoffe hohen Belastungen ausgesetzt sind: hohe Temperaturen, Korrosion, Oxidation, Ermüdung und Kriechen. Ihre Beständigkeit hängt unmittelbar von der Kontrolle ihrer chemischen Zusammensetzung ab – von den Legierungselementen bis hin zu Bestandteilen, die in geringen Konzentrationen vorhanden sind. Eine Abweichung der Zusammensetzung kann die mechanischen Eigenschaften, die Schweißbarkeit, die Verarbeitbarkeit oder die Konformität einer Materiallieferung beeinträchtigen.

Das Labor Filab unterstützt Industrieunternehmen bei der chemischen Charakterisierung ihrer Nickellegierungen – sei es zur Kontrolle eines Materialeingangs, zur Qualifizierung einer Produktionscharge, zur Untersuchung einer Nichtkonformität oder zum Vergleich eines Materials mit einer Spezifikation. Dieser Ansatz ergänzt die Unterstützung für Gießereiunternehmen.

Die ICP-MS ist eine geeignete Technik, wenn die Kontrolle Elemente in geringer Konzentration in einer komplexen nickelbasierten Matrix betrifft. Sie trägt dazu bei, die Zusammensetzung einer Legierung zu dokumentieren, ihre Übereinstimmung mit einer Spezifikation zu überprüfen und die Untersuchung von Abweichungen zu unterstützen, die bei der Herstellung oder im Betrieb festgestellt wurden.

Das Labor Filab kann diese Analyse in eine umfassendere Charakterisierungsstrategie integrieren und bei Bedarf mit weiteren Werkstoffprüfungen kombinieren. Um eine Untersuchung zu strukturieren oder eine Entwicklung abzusichern, informieren Sie sich auch über unsere Unterstützung bei Audits industrieller Prozesse.

Das Labor Filab untersucht Bauteile, Probenstücke, Späne, Pulver, Drähte, Stäbe, Bleche und andere Formen, die mit den Verfahren zur Probenvorbereitung und Analyse kompatibel sind. Die Zusendung einer ausreichenden Materialmenge sowie die eindeutige Kennzeichnung jeder Probe tragen dazu bei, die Repräsentativität der Prüfung sicherzustellen.

Wenn sich die Analyse auf einen bestimmten Bereich bezieht, etwa eine Schweißnaht, eine wärmebeeinflusste Zone oder einen Bruchbereich, muss diese Information bereits bei der Anfrage angegeben werden. Das Labor Filab kann dann eine Probenvorbereitung vorschlagen, die Ihrem Bedarf entspricht.

Der Prüfbericht enthält die für die angeforderten Elemente ermittelten Ergebnisse, einschließlich der vereinbarten Einheiten und der für ihre Nutzung erforderlichen Informationen. Der Vergleich mit einer Konformitätsanforderung richtet sich nach der vom Auftraggeber bereitgestellten Spezifikation, der geltenden Werkstoffnorm oder den im Rahmen des Projekts festgelegten Kriterien.

Das Labor Filab legt Wert auf eine Darstellung, die an die Bedürfnisse der Teams aus Qualität, Werkstoffen, Einkauf, Produktion und Forschung und Entwicklung angepasst ist. Die Ergebnisse können somit zur Freigabe einer Charge, zur Bewertung eines Lieferanten, zur Überwachung eines Prozesses oder zur Bearbeitung einer Nichtkonformität herangezogen werden.

Die Analyse von Nickel-Superlegierungen mittels induktiv gekoppelter Plasma-Massenspektrometrie, kurz ICP-MS, ermöglicht nach einer geeigneten Probenvorbereitung die Bestimmung der durch die Methode ASTM E2823 erfassten Elemente. Die Methode ist Bestandteil eines anspruchsvollen analytischen Prüfkonzepts für Legierungen, die insbesondere in der Luft- und Raumfahrt, im Energiesektor, in der Chemie, in thermischen Anlagen und in industriellen Prozessen eingesetzt werden.

Im Labor Filab wird das Analyseprogramm entsprechend der Legierung, der Matrix, der zu überwachenden Elemente und der vom Kunden mitgeteilten Akzeptanzkriterien festgelegt. Die Ergebnisse werden in einem Bericht dargestellt, der für Ihre Entscheidungen zur Qualitätskontrolle, Materialqualifizierung oder Begutachtung direkt nutzbar ist.

Die Qualität des Ergebnisses hängt von der Repräsentativität der Probe und ihrer Überführung in Lösung ab. Die Verfahren zur Probenahme, zum Zuschneiden, Mahlen oder zur Vorbereitung werden entsprechend der Geometrie des Bauteils, der vermuteten Homogenität des Materials und dem Ziel der Analyse festgelegt.

Im Labor Filab wird die Probenvorbereitung an die Metallmatrix angepasst, um das Risiko einer Kontamination, eines Verlusts von Analyten oder von Matrixeffekten zu begrenzen. Angaben zur Legierung, zum metallurgischen Zustand, zu einer möglichen Oberflächenbehandlung und zum zu kontrollierenden Bereich tragen dazu bei, die Interpretation abzusichern.

Der Analysebedarf wird auf Grundlage Ihres Lastenhefts festgelegt: deklarierte Legierung, interne Spezifikation, anzuwendende Norm, zu bestimmende Elemente, Entscheidungsgrenzwerte und Berichtseinheiten. Dieser Schritt ermöglicht die Auswahl der relevanten Analyten und bestätigt, ob die Methode ASTM E2823 für das angestrebte Ziel geeignet ist.

Bei einer vergleichenden Prüfung oder Begutachtung ist es außerdem hilfreich, verfügbare Referenzwerte, die Chargenhistorie und den industriellen Kontext der Auffälligkeit zu übermitteln.

Die chemische Analyse ist ein wesentlicher Entscheidungsfaktor, muss jedoch gegebenenfalls im Zusammenhang mit der Herstellungshistorie, den Einsatzbedingungen und den beobachteten Leistungen betrachtet werden. Im Falle einer Abweichung kann das Labor Filab dazu beitragen, ergänzende Untersuchungen festzulegen, die auf das Material und den vermuteten Mechanismus abgestimmt sind.

Dieser Ansatz ist besonders hilfreich, um eine Veränderung der Zusammensetzung, eine Materialinhomogenität, eine Kontamination oder eine prozessbedingte Abweichung zu unterscheiden.

Das Labor Filab kann Sie außerdem unterstützen bei:

• Metallurgische Analyse von C/S/N/O gemäß ASTM E1019

Um Ihre Anfrage vorzubereiten, übermitteln Sie die Bezeichnung der Legierung, die Form und Menge der Proben, die zu bestimmenden Elemente, die vorgesehene Methode oder Spezifikation sowie die erwarteten Schwellenwerte. Geben Sie den Kontext der Anfrage an: Wareneingang, Produktionskontrolle, Lieferantenqualifizierung, Untersuchung einer Anomalie oder Entwicklungsprojekt.

Kontaktieren Sie das Labor Filab, um die analytische Machbarkeit zu bewerten, den geeigneten Prüfplan festzulegen und ein technisches Angebot zu erhalten. Senden Sie Ihre Proben zusammen mit deren Kennzeichnung und den für die ordnungsgemäße Durchführung der Prüfungen erforderlichen Informationen.