Ci sono molti motivi per condurre un'analisi topografica della struttura della superficie delle piastre in acciaio in vari ambienti di produzione industriale. Nell'industria automobilistica, può essere necessario esaminare le pastiglie dei freni metalliche o semi-metalliche per verificare l'usura d'attrito o la lubrificazione degli alberi motore in acciaio. Nella produzione di acciaio elettrico, è necessario verificare attentamente l'orientamento dei grani in prossimità della superficie per ridurre al minimo la perdita economica. Questo aspetto è fondamentale per aumentare l'efficienza energetica e garantire prestazioni ottimali di motori e trasformatori elettrici. Lo sviluppo dei trattamenti delle superfici in acciaio, in particolare dei rivestimenti delle superfici in svariati ambiti industriali, dipende anche dall'analisi delle superfici effettuata per garantirne la qualità.
La topografia della superficie delle piastre in acciaio è complessa e può variare parecchio, con le aree campione spesso misurate in sottomultipli del micrometro. Questo tipo di area è difficile da osservare con un microscopico metallurgico, il quale non consente di condurre un'analisi quantitativa della profondità. Il microscopio digitale a scansione laser LEXT® OLS4100 di Olympus offre un'opzione di osservazione e di analisi più efficace quando si lavora con campioni di piastre in acciaio ad alto ingrandimento.
Analisi della corrosione
Oltre ad analizzare i campioni di piastre in acciaio sottoposti a usura d'attrito o a eseguire test di conduttività in ambienti industriali, spesso è necessario anche misurare gli effetti degli agenti atmosferici e dell'acqua o di altri liquidi sui campioni di acciaio. In questi casi, il livello di corrosione dopo il test a ciclo combinato (in cui si utilizzano attrezzature specifiche per ricreare acqua salata controllata o ambienti secchi o umidi) o dopo il test di esposizione in un ambiente esterno (in cui un campione di acciaio viene lasciato all'aperto assieme ad altri tipi di piastre in acciaio per esporlo a diversi ambienti naturali) viene analizzato ad alto ingrandimento.
Per valutare correttamente i livelli di corrosione, viene misurata la profondità tra la superficie e il punto di corrosione più profondo, misurando i piccoli segni di corrosione in sottomultipli del micrometro. Ci sono quattro principali tipi di corrosione delle lastre in acciaio.
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Quattro tipi di corrosione riscontrati nelle lastre in acciaio.
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I piccoli segni di corrosione sulle piastre in acciaio possono essere molto difficili da osservare e analizzare utilizzando un microscopio metallurgico. Il microscopio a scansione laser OLS4100 offre tutti i dati necessari per misurare e studiare efficacemente piccoli e grandi campioni di corrosione in una serie di utilizzi e ambienti di esposizione. Le seguenti immagini di segni di corrosione delle piastre in acciaio sono state acquisite utilizzando un microscopio OLS4100:
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Le caratteristiche topografiche dei piccoli segni di corrosione vengono visualizzate con un ingrandimento più alto.
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Grandi segni di corrosione; lo stitching delle immagini è spesso necessario per comprendere la forma del pattern di un grande segno di corrosione.
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Analisi dei campioni: Irregolarità delle piastre in acciaio
Quando un'azienda automobilistica ha richiesto al suo fornitore d'acciaio di misurare le irregolarità delle piastre in acciaio in alta risoluzione, il microscopio OLS4100 ha dimostrato sia un'elevata risoluzione, sia la capacità di misurare accuratamente l'irregolarità delle superfici. Di seguito è rappresentata la misurazione delle irregolarità delle piastre in acciaio ottenuta utilizzando il microscopio OLS4100 a confronto con le immagini scattate con la macchina per misurare l'irregolarità della superficie di contatto:
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Analisi del campione: Morfologia della superficie dell'acciaio elettrico
L'acciaio elettrico è un tipo di acciaio che contiene circa il 3% di silicio per aumentare le sue caratteristiche magnetiche. Poiché i trasformatori elettrici utilizzano la forza magnetica per trasferire la tensione, l'acciaio elettrico è ampiamente utilizzato per realizzare centri e bobine dei trasformatori per aumentare la forza magnetica. La qualità dell'acciaio elettrico influisce direttamente sul risparmio energetico e sui consumi di CO2.
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Quando si forma una crepa sulla superficie dell'acciaio elettrico, le proprietà magnetiche vengono compromesse. Più è grande la crepa, più è alta la potenziale perdita. Quando si analizza la perdita, è necessario misurare accuratamente queste piccole crepe sulla superficie per determinare il rapporto tra la profondità della crepa e la perdita. La riduzione della perdita è fondamentale per un'elevata efficienza energetica e un miglior segnale.
Per misurare accuratamente una crepa da 20 µm, la precisione deve essere attorno a 1-2 µm. Il microscopio OLS4100 può misurare queste crepe con una precisione al di sotto di 1 µm. Inoltre, un operatore può acquisire un'immagine 3D con il microscopio OLS4100 in meno di 30 secondi, riducendo i tempi di ispezione e lasciando spazio ad altre analisi.
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Analisi dei campioni: trattamento delle superfici e sviluppo del rivestimento
I nuovi trattamenti delle superfici in acciaio e i rivestimenti delle superfici vengono solitamente sviluppati per migliorare la resistenza alla corrosione, aggiungere caratteristiche speciali alle piastre in acciaio e migliorare l'aspetto dei componenti in acciaio. Durante questo processo di sviluppo, viene analizzata l'irregolarità delle piastre in acciaio, in quanto da essa dipende la riuscita di questi trattamenti e rivestimenti. Con il microscopio OLS4100, qualsiasi trattamento o componente del rivestimento, come top coat, rivestimenti primari, rivestimenti chimici e le piastre in acciaio stesse, possono essere osservati e analizzati attentamente per quanto riguarda l'irregolarità delle superfici.
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L'irregolarità delle piastre in acciaio e come questa si relaziona al trattamento e al rivestimento delle superfici
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Riassunto
Che venga utilizzato per osservare e analizzare la corrosione delle piastre in acciaio, l'usura d'attrito, l'irregolarità delle superfici o la perdita economica, il microscopio confocale a scansione laser Olympus LEXT OLS4100 offre un'osservazione e un'analisi a elevata efficienza anche con misure nell'ordine dei micron. Gli operatori possono acquisire immagini 3D ad alta risoluzione in meno di 30 secondi, riducendo i tempi di utilizzo per singolo utente e aumentando l'efficienza complessiva delle ispezioni. Tra le industrie che presentano ambienti ideali per l'analisi delle piastre in acciaio mediante il microscopio OLS4100 troviamo il settore automobilistico, il settore energetico, il trattamento delle superfici e lo sviluppo di rivestimenti, il settore aerospaziale, il settore della difesa e la produzione industriale.
