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PMI Testing – Eine Einführung in die Materialprüfung von Metallen
Kontaktieren Sie unsDie PMI-Prüfung (Positive Material Identification) ist eine Materialanalyse zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung von Metallen oder Legierungen. Diese Methode wird sowohl bei der Herstellung als auch beim Einbau von Legierungen eingesetzt.
Die Kenntnis der Zusammensetzung und Qualität einer Legierung ist entscheidend für Lieferanten, Werksmitarbeiter und andere Beteiligte in der Lieferkette. Sie ermöglicht es, spezifische Eigenschaften wie Hitzebeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit sicherzustellen. In Branchen wie der Erdöl- und Chemieindustrie sind die Informationen über die richtige Legierung wichtig, denn das Wissen über die Zusammensetzung des Metalls ist nach der Materialprüfung für einen sicheren sowie effizienten Betrieb entscheidend. Die Materiallegierung mit den richtigen Eigenschaften schützt zudem vor Zeit- und Umsatzverlusten.
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Bestimmung der Edelstahlsorten
Edelstahlsorten unterscheiden sich durch ihre chemische Zusammensetzung. Ein PMI-Test kann diese Bestandteile präzise bestimmen. Die Hauptunterschiede liegen im Gehalt von Eisen (Fe), Chrom (Cr), Nickel (Ni), Molybdän (Mo) und Kupfer (Cu). Einige Edelstahle unterscheiden sich stark voneinander und weisen unterschiedliche Eigenschaften auf. So sind z. B. nichtrostende Edelstahle der Serie 400 magnetisch, während nichtrostende Edelstahle der Serie 300 nicht magnetisch sind. Andere Edelstahlsorten sind sich ähnlicher und es ist viel schwieriger, sie ohne technische Hilfsmittel wie der chemischen Analyse von Stahl voneinander zu unterscheiden. So besteht 304SS beispielsweise aus 18-20 % Chrom und 8-10,5 % Nickel, während die Stahlsorte 316SS aus 16-18 % Chrom und 10-14 % Nickel besteht.
Obwohl viele Edelstahlsorten ähnlich zusammengesetzt sind, reagieren sie unterschiedlich auf korrosive Chemikalien und hohe Temperaturen. Daher ist eine umfangreiche PMI-Prüfung unerlässlich.
Röntgenfluoreszenz zur Materialprüfung von Metallen
Die meisten Legierungshersteller, Erdölraffinerien und Unternehmen nutzen Technologien wie tragbare Röntgenfluoreszenz-Handspektrometer (RFA-Handspektrometer) für den PMI-Test. Geräte wie der Bruker S1 TITAN können die Qualität und Zusammensetzung eines Materials in weniger als fünf Sekunden analysieren und anzeigen, ohne das Material zu beschädigen. PMI-Testgeräte sind hochpräzise und schnell bei der Bestimmung der chemischen Zusammensetzung von Legierungen. Sie minimieren Materialverwechslungen und sind einfach zu bedienen. Eine kurze Einweisung reicht aus, um sie effektiv zu nutzen.
Funktionsweise der Röntgenfluoreszenz-Analyse bei Edelstahllegierungen
Bei der Röntgenfluoreszenz-Analyse (RFA) wird die Energie gemessen, die von einer Probe emittiert wird, nachdem sie Röntgenstrahlen ausgesetzt wurde. Diese Strahlung entsteht durch die Verdrängung von Elektronen aus den inneren Schalen der Atome in der Edelstahlprobe. Die Energie des primären Röntgenstrahls stößt Elektronen aus den inneren Schalen der Atome in der Probe heraus. Diese verdrängten Elektronen hinterlassen Leerstellen, die von Elektronen aus höheren Bahnen aufgefüllt werden. Dabei wird Fluoreszenzenergie freigesetzt, die für jedes Element einzigartig ist.
Diese charakteristische Energie wird vom Detektor des RFA-Geräts erfasst und zeigt die Elementzusammensetzung der Probe an. So kann das Gerät die vorhandenen Elemente und deren Mengen identifizieren. Zum Beispiel zeigt eine RFA-Analyse mit 17 % Chrom, 12 % Nickel und 2 % Molybdän an, dass es sich um Edelstahl 316 handelt. Um ein PMI-Prüfgerät zu verwenden, muss die Person die Theorie dahinter nicht verstehen. Die Bedienung erfolgt einfach durch Punkt- und Scan-Bewegungen, während die integrierte Software die gesamte Analyse übernimmt und das Ergebnis auf dem Bildschirm anzeigt.
Haben Sie Fragen zur PMI-Prüfung?
Verwendungszwecke der PMI-Prüfung
Die PMI-Prüfung spielt in verschiedenen Branchen eine entscheidende Rolle, da sie zuverlässig und präzise die Materialien bestimmt und die Einhaltung von Industriestandards gewährleistet:
Petrochemische Industrie und Raffinerien: Gewährleistung der Hitzebeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit von Materialien für einen sicheren und effizienten Betrieb
Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigung: Überprüfung der Materialqualität und -zusammensetzung für sichere Flugzeuge, Raketen und militärische Ausrüstung
Fertigung und Bauwesen: Sicherstellung der Einhaltung von Qualitätsstandards, Identifizierung gefälschter Materialien und Vermeidung von Materialverwechslungen
Energieerzeugung: Identifizierung von Materialien, die extremen Bedingungen in Kraftwerken und Energieerzeugungsanlagen standhalten können
Öl- und Gaspipelines: Gewährleistung der Integrität von Pipelines und Vermeidung von korrosionsbedingten Ausfällen durch regelmäßige PMI-Inspektionen
Pharmazeutische und Lebensmittelverarbeitung: Verwendung kompatibler Materialien für die Ausrüstung zur Aufrechterhaltung der Produktqualität und -sicherheit
Automobil- und Transportwesen: Überprüfung der Materialqualität für sichere und langlebige Fahrzeugkomponenten und -strukturen
Recycling und Schrottsortierung: Identifizierung und Sortierung verschiedener Metalle und Legierungen für effiziente Recyclingprozesse
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