Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Капранов Б.И., Короткова И.А.

СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ в неразрушающем контроле

Учебное пособие

Издательство Томского политехничекого университета

2007

УДК 691:543.42

Капранов Б.И., Короткова И.А.

Спектральный анализ В НЕРАЗРУШАЮЩЕМ КОНТРОЛЕ (Учебное пособие) – Томск, 2007. – 100с.

Учебное пособие подготовлено на основе программы для технических университетов, осуществляющих подготовку специалистов второй образовательной ступени (специалист, магистр-специалист) в сфере неразрушающего контроля и технической диагностики по дисциплине "Спектральные методы химического анализа".

Основная его цель – дать базовые знания будущим специалистам по неразрушающему контролю (НК), технической диагностике (ТД) и управлению качеством (УК) по теории основных методов эмиссионного спектрального анализа, ознакомить с его технологией.

Эмиссионный спектральный анализ химического состава материалов на основе стали (стилоскопирование) имеет в настоящее время большое значение для получения исходной информации об отклонении производственных технологических процессов от нормативов, выработке заключений об остаточном ресурсе эксплуатации изделий и управляющих решений по обеспечению качества продукции.

Следует подчеркнуть, что в задачу данного пособия не входит обучение приемам и частным методикам эмиссионного спектрального анализа. Для того, чтобы научиться проводить анализ, необходимо обратиться к более детальным руководствам по технологии спектрального анализа объектов и требованиям Правил безопасности при разработке и эксплуатации этих объектов.

Авторы надеются, что настоящее учебное пособие окажется полезным не только для студентов, изучающих эмиссионный спектральный метод НК, но также для преподавателей ВУЗов, сотрудников научно-исследовательских и заводских лабораторий, специалистов в сфере неразрушающего контроля и лиц других специальностей.

Капранов Б.И., Короткова И.А. 1

СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ в неразрушающем контроле 1

УДК 691:543.42 2

Капранов Б.И., Короткова И.А. 2

Спектральный анализ В НЕРАЗРУШАЮЩЕМ КОНТРОЛЕ (Учебное пособие) – Томск, 2007. – 100с. 2

ПРЕДИСЛОВИЕ 4

ВВЕДЕНИЕ 5

Глава 1. Металлические материалы 7

1.1. Основные сведения о производстве металлов и сплавов 7

1.2. Основные свойства металлов и сплавов 21

1.3. Механические свойства металлов и сплавов 24

глава 2. физические основы Спектрального анализа 26

2.1. Общее представление о строении вещества 31

2.2. Строение атома и атомные спектры 33

2.3. Природа и свойства света 42

глава 3. источники света 51

3.1. Возбуждение вещества и интенсивность спектральных линий 51

3.2. Газовый разряд 59

3.3. Схемы питания газовых разрядов 67

Глава 4. Оптика спектральных аппаратов 72

4.1. Призма 72

4.2. Дифракционная решетка 76

4.3. Оптическая схема спектрального аппарата 79

4.4. Основные характеристики и параметры спектральных аппаратов 82

4.5. Типы приборов спектрального анализа 85

Оптическая схема стилоскопа СЛ-13 92

Оптическая схема стилоскопа СЛУ 92

Влияние третьего компонента. 94

Задачи спектрального анализа. 94

Глава 6. проведение контроля 96

6.1. Подготовка изделий и стандартных электродов к анализу 96

6.2. Методика анализа 97

6.3. Определение элементов 101

6.3. Меры безопасности при работе со стилоскопом 121

6.4. Организация и оформление работ по спектральному анализу 123

ПРЕДИСЛОВИЕ

Учебное пособие предназначено для первоначального знакомства с эмиссионным спектральным анализом, в первую очередь с физическими принципами, на которых он основан.

Широкое применение спектральных методов анализа во многих областях неразрушающего контроля и технической диагностики обусловлено их универсальностью, избирательностью, низкими пределами обнаружения, экспрессностью, возможностью автоматизации как отдельных стадий, так и всего процесса анализа в целом.

Объективность методов спектрального анализа гарантирует достоверность оценки отклонений химического состава материалов, изделий и сварных соединений от нормативов, своевременное выявление брака как на стадии изготовления, так и в процессе эксплуатации.

В пособии рассмотрена теория атомных спектров, принципы построения аппаратуры для получения и регистрации спектров, атомно-эмиссионный метод анализа. Частично изложены методические рекомендации по эмиссионному спектральному анализу сплавов на основе железа (стилоскопированию).

Диапазон представленных в пособии материалов ограничен его объемом. Более подробную информацию по теории и практике стилоскопирования можно почерпнуть из литературы, приведенной в перечне.