Metotia o Su'esu'ega Elemene i Fa'ata'ita'iga o Metala
I le lalolagi o u'amea, o le lelei ma le fa'atinoga o mea u'amea e tele lava ina fuafua i lo latou tuufaatasiga elemene. O le aofa'i o elemene tetele e pei o le u'amea (Fe), alumini (Al), kopa (Cu), nickel (Ni), chromium (Cr), ma le manganese (Mn), fa'apea fo'i ma elemene laiti ma elemene laiti e pei o le carbon (C), sulfur (S), phosphorus (P), oxygen (O), nitrogen (N), hydrogen (H), boron (B), ma le tin (Sn) e mafai ona a'afia ai le malosi, ma'a'a, tete'e atu i le 'ele, faigofie ona fa'apipi'i, ma le mautu o le vevela. O le mea lea, o metotia o le au'ili'iliga o elemene i fa'ata'ita'iga u'amea o se la'asaga taua i le atina'eina o meafaitino, le puleaina o le lelei o le gaosiga, au'ili'iliga o le fa'aletonu, ma le fa'amautinoaina o le tausisia o tulaga fa'atonuina o alamanuia.
1. Fa'amoemoega ma Lu'itau o le Su'esu'ega Elemene i Meafaitino Fa'ame'a
O le au'ili'iliga o elemene e fa'amoemoe e fuafua le ituaiga ma le tele o elemene i totonu o se u'amea po'o se u'amea fa'atasi, pe fa'atatauina pe fa'atatauina fa'atusatusa. O lu'itau autu i fa'ata'ita'iga o u'amea e aofia ai le eseesega o le fausaga o mea laiti, le vaeluaina o elemene, le i ai o vaega lona lua ma mea e aofia ai, ma a'afiaga o le matrix e mafai ona fa'alavelave i faitauga o meafaigaluega. Mo se fa'ata'ita'iga, i u'amea fa'atasi, o suiga i le aofa'i o le kaponi ma elemene fa'atasi i le microscale e mafai ona o'o atu ai i eseesega i taunu'uga pe afai e le o fa'atusalia le fa'ata'ita'iga. E le gata i lea, o nisi elemene mama e pei o le C, N, O, ma le H e faigata ona fuaina i meafaigaluega tutusa e pei o u'amea mamafa ma e masani ona mana'omia ni metotia fa'apitoa.
2. Sauniuniga Fa'ata'ita'i: O Le Fa'avae o le Sa'o
O le laasaga o le sauniuniga o le faʻataʻitaʻiga e masani ona fuafua ai le lelei o taunuuga o suʻesuʻega. Mo suʻesuʻega faʻavae i luga e pei o le XRF poʻo le SEM-EDS, e tatau ona mama, lamolemole le luga o le faʻataʻitaʻiga, ma saʻoloto mai oxides ma mea leaga. O le oloina faasolosolo (e pei o le 240 i le 1200 grit), faʻapulusaina, ma le faʻamamāina o le ava malosi poʻo le ultrasonic e masani ona faia. Mo suʻesuʻega o vailaʻau e pei o le ICP-OES poʻo le AAS, e tatau ona faʻataʻapeʻapeina atoa le faʻataʻitaʻiga e ala i se faiga faʻamalūlūina e faʻaaoga ai se acid (e pei o se faʻafefiloi o le HNO₃, HCl, HF, poʻo le aqua regia) e talafeagai ma le ituaiga o le uʻamea. O le filifilia o le faiga faʻataʻapeʻapeina e taua tele e puipuia ai le leiloa o elemene felafoaʻi poʻo le faʻatupuina o ni precipitates e ono faʻaletonu ai taunuuga.
3. Optical Emission Spectrometry (OES): Vave mo le Gaosiga
O le Optical Emission Spectroscopy (OES) o se metotia lauiloa mo le puleaina o le tuufaatasiga o u'amea, aemaise lava i pisinisi u'amea ma fale gaosi u'amea. O le mataupu faavae o le fa'aalia lea o se fogā'ele'ele u'amea i se aloiafi eletise, lea e fa'asuavaia ai se vaega itiiti o le meafaitino ma fa'asalalauina ai se fusi malamalama e iloga mo elemene ta'itasi. O le malosi o le fusi e liua i le fa'aputuga e fa'aaoga ai se fa'atulagaga masani.
O lelei o le OES o lona saoasaoa, sa'o lelei mo le tele o elemene, ma le fa'aoga sa'o i fa'ata'ita'iga malo. E aoga fo'i le OES mo elemene e pei o le C ma le P i le u'amea (e fuafua i le fa'atulagaga o le meafaigaluega ma le fa'atulagaina). O tapula'a e aofia ai le mana'omia o tulaga fa'atulagaina talafeagai mo le matrix, lagona maaleale i tulaga o luga, ma tapula'a i nisi elemene laiti i ni tulaga maualalo tele.
4. X-Ray Fluorescence (XRF): E lē Fa'aleagaina ma e Aogā Ona Fa'aaoga
E fa'aaogā lautele le XRF mo le vave fa'ailoaina ma le au'ili'iliga o elemene tetele ma elemene laiti o le 'apamemea. O ave-X o lo'o fa'amumuina i se fa'ata'ita'iga e mafua ai ona fa'asalalauina e atoms le fluorescence o le ave-X i ni malosiaga fa'apitoa. E sili ona lelei lenei metotia ona e le fa'aleagaina, e la'ititi lava le sauniuniga e mana'omia, ma e talafeagai mo le vave siakiina o le fanua (fa'aaoga le XRF feavea'i).
Peita'i, e iai tapula'a o le XRF i le fuaina o elemene mama e pei o le C, N, ma le O, ma e masani ona itiiti sona lagona i nisi o elemene laiti. E le gata i lea, o oxides o luga, vali, po'o vali e mafai ona a'afia ai taunuuga, ma mana'omia ai le fa'auigaga ma le fa'aeteete. Mo mea ua valiina, e mafai e le XRF ona atagia sese le vali nai lo le mea autu pe afai e taua tele le mafiafia o le vali.
5. SEM-EDS/WDS: Su'esu'ega Laiti ma le Fa'afanua o Elemene
O le Scanning Electron Microscopy ma le Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS) e mafai ai ona fa'ailoaina elemene i le microscale, e aofia ai le fa'afanua o le tufatufaina o elemene ma le au'ili'iliga o vaega laiti e pei o mea e aofia ai po'o mea e maua mai ai. O lenei metotia e aoga tele i su'esu'ega o fa'aletonu o le metallurgical, e pei o le iloa o mea e aofia ai le oxide/sulfide, vavae'esega o elemene i tuaoi o fatu, po'o le tu'ufa'atasiga o le vaega lona lua.
E vave ma aogā le EDS, ae e maualalo lona iugafono o le malosiaga nai lo le Wavelength Dispersive Spectroscopy (WDS). E sili atu le sa'o o le WDS mo elemene e fe'avea'i ai spectra ma e sili atu ona lelei tapula'a o le iloa, ae e umi se taimi e su'esu'e ai. E amata mai i metotia uma e lua mai le semi-quantitative i le quantitative, e fuafua i tulaga fa'atonuina, fa'asa'oga o le matrix, ma le lelei o le sauniuniga.
6. ICP-OES ma le ICP-MS: Ma'ale'ale Maualuga mo Elemene Fa'apitoa
O le Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy (ICP-OES) ma le Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) o ni metotia e matuā maaleale i le au'ili'iliga o fofo. E fa'ata'ape'apeina fa'ata'ita'iga ona tuiina lea i totonu o se plasma e matuā vevela lava, ma mafua ai ona fa'asalalauina e atoms/ions le malamalama (ICP-OES) pe iloa fo'i e ala i le tele (ICP-MS). O le ICP-MS e masani lava ona i ai le tapula'a maualalo o le iloa, e talafeagai mo elemene laiti e o'o atu i elemene e sili ona laiti.
O tulaga lelei autū o le ICP o lona natura e tele-elemene ma le maualuga o le maaleale. O mea le lelei e aofia ai le manaʻomia o le faʻaitiitia lelei o le faʻataʻitaʻiga, le lamatiaga o le faʻaleagaina o le reagent, ma le i ai o faʻalavelave faʻapitoa poʻo le matrix (e.g., mai le maualuga o le Fe i le uʻamea), lea e tatau ona faʻaleleia i le faʻaitiitia, tulaga faʻatonuina i totonu, poʻo metotia faʻasaʻo.
7. AAS: O se Tomai Masani e Talafeagai Pea
E galue le Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) e ala i le fuaina o le mitiia o le malamalama e atoms o se elemene faapitoa i totonu o se ogaumu afi po o se ogaumu graphite. O loʻo faʻaaogaina pea le AAS ona o lona faigofie ma le saʻo mo nisi elemene, aemaise lava i fale suʻesuʻe e le lava manaʻoga faʻapitoa mo suʻesuʻega. O le itu le lelei, e masani ona fuaina le tasi elemene i le fua (e le tutusa ma le ICP e tele-elemene), ma e le lelei tele mo le tele o parakalafa i le taimi e tasi.
8. Su'esu'ega o le Kasa: C, S, O, N, H i U'amea
O elemene fa'alava ma kasa ua liu suavai e pei o le C, S, O, N, ma le H e iai sona aafiaga tele i meatotino fa'amekanika ma le tete'e atu i le 'ele. E masani ona fuaina nei mea e fa'aaoga ai se masini su'esu'e o le combustion/fusion. O se metotia masani e aofia ai le susunuina po'o le fa'amaluluina o se fa'ata'ita'iga i se siosiomaga fa'apitoa e maua ai kasa (CO₂ mo le carbon, SO₂ mo le sulfur, po'o le O/N/H i ni foliga fa'apitoa), ona fuaina lea e fa'aaoga ai se masini su'esu'e o le infrared po'o le thermal conductivity.
E matuā tāua tele lenei metotia mo u'amea (pulea o le kaponi), titanium alloys (e ma'ale'ale i le O2 ma le N2), ma le alumini (porosity o le fa'apala e feso'ota'i ma le haitorosene). O lu'itau autū o le puipuia lea o le fa'aleagaina, fa'amautinoaina o le tele sa'o o le fa'ata'ita'iga, ma le fa'aaogaina o le flux talafeagai ma meafaitino masani.
9. Filifiliga o Metotia: Fetuunai i Manaoga ma Tulaga Faatonuina
E leai se metotia e tasi e sili atu mo tulaga uma. O le filifiliga o le metotia o le auiliiliga o elemene e fuafua e le faʻamoemoega (pulea o le gaosiga, suʻesuʻega, suʻesuʻega o tulaga faʻatonuina), ituaiga meafaitino (uʻamea, superalloy, alumini, kopa), vaega o le faʻaputuga (tele vs. trace), ma le manaʻomia o meatotino faʻaleagaina pe le faʻaleagaina. Mo le vave faʻailoaina o le uʻamea i le fanua, e masani lava ona lava le XRF lima. Mo le puleaina o le tuʻufaʻatasiga o uʻamea i totonu o le fale gaosi, e matua aoga lava le OES. Mo faʻamoemoega o elemene trace ma le faʻamaoniga, e sili atu le talafeagai o le ICP (aemaise lava le ICP-MS). Ina ia malamalama i mafuaʻaga o faʻaletonu e fesoʻotaʻi ma le microstructure, o le SEM-EDS/WDS o le metotia e sili ona lelei.
E le gata i lea, o tulaga faatonuina ma faasinomaga e pei o le ASTM, ISO, po o le JIS e masani ona faauigaina ai metotia, sauniuniga, ma mea e le mautinoa e taliaina. O se fale suesue lelei o le a faatinoina le puleaina o le lelei e ala i le faaaogaina o Mea Faasinomaga Faamaonia (CRM), toe fai, faatusatusaga, ma le lipotia o mea e le mautinoa e uiga i le fuaina.
10. Faaiuga
O metotia o le auiliiliga o elemene i faʻataʻitaʻiga o mea uʻamea o se tuʻufaʻatasiga o le filifilia o le metotia saʻo, sauniuniga talafeagai o faʻataʻitaʻiga, ma le faʻamatalaina o taunuuga e amanaʻia ai aafiaga o le matrix ma le eseesega o meafaitino. O le OES ma le XRF e maua ai le saoasaoa ma le faigofie mo le auiliiliga masani, o le SEM-EDS/WDS e ofoina atu ai ni malamalamaaga i le microstructure ma le tufatufaina o elemene, ae o le ICP-OES/ICP-MS ma le auiliiliga o le kesi e maua ai le maualuga o le maaleale mo elemene laiti, trace, ma interstitial. Faatasi ai ma le auala saʻo, o le auiliiliga o elemene o se faavae taua mo le faamautinoaina o meafaitino uʻamea e ausia tulaga faatonuina o le faatinoga, saogalemu, ma alamanuia.
