금속 식별이란?- 식별을 위한 테스트 및 팁

일반적인 금속 식별 방법

금속을 식별하는 능력은 용접, 기계가공, 절단 및 가공과 같은 많은 작업에서 귀중한 기술입니다.

여러 필드 식별 방법을 사용하여 금속 조각을 식별할 수 있습니다. 몇 가지 일반적인 방법은 표면 외관, 스파크 테스트, 칩 테스트, 자석 테스트 및 때때로 경도 테스트입니다. 때로는 표면 모양으로 금속을 식별할 수 있습니다.

금속 세공인은 전통적인 방법에서 현대적인 방법에 이르기까지 다양한 방법을 사용하여 매장에 들어오는 금속 조각과 시트를 식별합니다. 이 게시물에서 우리는 잘 알려진 전통적 및 현대적 금속 식별 방법과 그 사용의 장단점을 탐구할 것입니다.

 

전통적인 테스트 방법

일부 인기 있는 전통적인 시험 방법은 외관, 스파크, 로크웰 및 브리넬 경도입니다. 일반적으로 이러한 테스트의 이점은 비용 효율성이지만 인력 경험에 대한 의존도가 높고 샘플을 손상시킬 수 있는 방법이 있다는 단점이 있습니다.

1. 외관 테스트
외관 테스트가 항상 충분한 정보를 제공하는 것은 아니지만 금속을 분류하기에 충분한 정보를 제공할 수 있습니다. 이 테스트는 금속의 색상과 금속 표면에 가공된 마크가 있는지 여부를 고려합니다.

2. 스파크 테스트
스파크 테스트는 금속 조각이 스트림의 스파크를 생성하기에 충분한 압력으로 고속 휴대용 또는 고정식 그라인더에 닿도록 하여 수행됩니다. 숙련된 금속 작업자가 금속을 식별하기 위해 불꽃 흐름을 육안으로 검사하고 금속을 식별하기 전에 불꽃 흐름의 길이, 색상 및 형태를 고려합니다.
이 시각적 스파크 테스트 기술을 사용할 때 숙련된 기술자에게 이 테스트를 예약하는 것이 좋습니다.

3. 로크웰 테스트
이 테스트를 수행하려면 Rockwell 경도 시험기가 필요합니다. 이 방법의 요점은 시험기에서 원뿔 모양의 점에 의해 만들어진 압입 깊이를 측정하는 것입니다.
이 특정 테스트는 많은 금속 특성 중 하나인 금속의 경도만을 나타내므로 제한적입니다. 연질 금속은 더 깊은 자국을 갖고 경질 금속은 더 가벼운 인상을 줍니다.

4. 브리넬 경도 시험
브리넬 경도 시험은 둘 다 의도된 대상에 의해 남겨진 금속 인상을 평가하기 때문에 로크웰과 유사합니다. 브리넬 경도 시험은 인상의 면적을 측정한다는 점에서 다릅니다.
3,000kg의 하중을 받는 금속 표면에 경화 볼을 밀어 인상을 만듭니다. 그런 다음 표시된 영역을 측정하고 경도 번호를 부여합니다. 표시된 영역이 클수록 더 부드러운 금속을 나타내며, 이는 경도 수치가 더 낮음을 의미합니다.

 

 

현대 금속 테스트 방법

더 이상 눈이나 개인적인 경험에만 의존하지 않고 현대적인 금속 테스트 방법에는 샘플을 보호하면서 처리 속도와 정확성을 향상시키는 기술이 통합되어 있습니다.

널리 사용되는 기술 중 하나는 X선 형광(XRF) 및 광학 방출 분광법(OES)을 사용하는 PMI(Positive Metal Identification)라고 합니다. PMI는 금속 합금을 분석하여 원소의 비율로 수량을 읽어 구성 및 합금 등급 식별을 설정합니다. PMI 분석기는 산업에서 연구에 사용되는 재료의 상세한 요소 분석을 제공합니다.

XRF와 OES 기술은 테스트 몇 초 안에 정확한 결과를 제공하기 때문에 업계에서 널리 사용됩니다. 아래에 설명된 것처럼 기술에는 약간의 차이가 있습니다.

1. 광학 방출 분광법
광학 방출 분광법(OES)은 사용하기 쉽고 빠르며 고체 물질의 정확한 정량 분석을 정의할 수 있습니다. 원자 방출 분광법(Atomic Emission Spectrometry)이라고도 하는 OES는 특정 파장에서 방출되는 빛의 강도를 사용하여 샘플의 원소 조성을 결정합니다. 지문과 마찬가지로 광선과 빛의 방출은 금속 유형에 고유합니다.
분석은 백분율 분석으로 제공됩니다. OES 분석은 다목적이며 고정식, 휴대용 또는 이동식 환경에서 사용할 수 있습니다. 이 방법의 속도, 다용성 및 사용 편의성을 결합하여 합금에 대한 이상적인 테스트입니다.

2. X선 형광
XRF(X-Ray Fluorescence)는 재료의 원소 구성을 매우 정밀하고 정확하게 측정합니다. XRF 분광계는 고에너지 X선으로 샘플을 여기시켜 샘플이 XRF 분광계에서 판독되는 특정 특성 광선을 방출하도록 합니다.
휴대용 XRF 총이 필요하지만 프로세스가 발생할 수 있는 시간은 몇 분의 1초입니다. 백분율 수준이 높은 금속은 읽는 데 몇 초가 소요될 수 있지만 백만분율 수준의 금속은 최대 몇 분이 소요될 수 있습니다. 그러나 더 빠른 읽기를 찾을 수 없습니다.

3. X선 회절
XRD(X-Ray Diffraction)는 금속의 화학 조성 정보를 식별하는 데 사용됩니다. XRD는 추가 컨텍스트를 제공하기 위해 한 단계 더 테스트를 수행하므로 XRD를 XRF와 함께 사용할 수 있습니다.
이 프로세스는 존재하는 결정상을 식별하고 보관된 상 데이터베이스와 비교합니다. 성분은 분쇄 분말 형태로 분석됩니다.
XRD는 미네랄, 폴리머, 부식성 제품 및 기타 다양한 미지의 물질을 평가하는 데 도움이 됩니다. 이 방법은 텍스처 분석을 수행할 뿐만 아니라 위상을 식별하고 정량화하는 데 유용할 수 있습니다.
수년에 걸친 교육이 필요한 기존 방법과 달리 PMI 분광계로 무장한 금속 작업자는 교육을 받고 몇 분 안에 작업을 시작할 수 있습니다.
이 기술을 사용하는 신규 및 중고 금속 분석기의 경우 금속 분석기의 온라인 인벤토리를 확인하십시오.

4. 레이저 유도 분해 분광계(Libs)
LIBS(레이저 유도 파괴 분광계)는 Atomic Emission Spectrometry의 한 형태이지만 샘플을 여기시키기 위해 고에너지 레이저 펄스를 사용합니다. 이 기술은 또한 샘플에 비파괴적인 것으로 간주되며 고철 분석에서 널리 사용됩니다.

 

일반 금속 철 또는 비철을 시각적으로 식별 가능할까?

철은 금속에 철 함량이 있음을 의미하며 대부분의 경우 자성을 띠고 비철은 철이 없음을 의미합니다. 철 금속의 예로는 저탄소강이라고도 하는 연강이 있습니다. 비철금속의 예로는 구리 또는 알루미늄이 있습니다. 스크랩 야드에 자석을 가져오는 것은 항상 좋은 생각입니다.

 

알류미늄
알루미늄은 반짝이는 회색 금속이며 공기와 접촉하여 형성되는 투명한 산화물을 가지고 있습니다. 이것이 식별에 가장 좋은 것은 아니지만 알루미늄 융점은 658°C(1217°F)입니다. 또한 알루미늄은 스파크가 발생하지 않습니다. 알루미늄의 밀도는 2.70g/cm3인데 밀도 = 질량 ÷ 부피로 재료의 밀도를 알 수 있기 때문에 이것을 식별하는 좋은 방법입니다. 앞서 말했듯이 알루미늄은 비철금속입니다.

청동
대부분의 청동은 구리와 주석의 합금이지만 건축용 청동에는 실제로 소량의 납이 들어 있습니다. 청동은 짙은 구리빛을 띠며 일정 기간 동안 녹색 산화물을 얻습니다. 청동의 녹는점은 각 금속의 함량에 따라 850-1000°C(1562-1832°F)입니다. 청동은 비철금속입니다. 청동은 합금 밀도가 다르기 때문에. 청동은 때리면 종처럼 진동합니다.

황동
황동은 또 다른 구리 합금이지만 주석 대신 아연이 있습니다. 황동은 옐로우 골드 색상을 가지고 있습니다. 황동의 녹는점은 사용된 각 금속의 양에 따라 900-940°C(1652-1724°F)입니다. 황동은 비철입니다. 황동은 합금이기 때문에 밀도가 다양합니다. 명중된 황동이 종처럼 진동하면 금이 아닌 황동인지 판단하는 데 사용할 수 있습니다.

크롬
크롬은 매우 반짝이는 은색이며 시간이 지남에 따라 투명한 산화물을 형성합니다. 크롬 융점은 1615°C(3034°F)입니다. 순수한 크롬으로 만들어진 것은 거의 없지만 녹슬지 않고 윤기나게 하기 위해 많은 것들이 크롬으로 코팅되어 있습니다. 크롬 밀도는 7.2g/cm3입니다. 크롬은 비철입니다.

구리
구리는 황동 및 청동과 같은 많은 합금으로 만들어집니다. 구리는 밝은 빨간색이며 시간이 지남에 따라 녹색 산화물을 얻습니다. 구리는 비철입니다. 구리 융점은 1083°C(1981°F)입니다. 구리 밀도는 8.94g/cm3입니다. 황동과 마찬가지로 구리도 타격을 받으면 종처럼 진동합니다.

금
금은 광택이 나는 노란색이며 산화물이 없습니다. 금의 녹는점은 1064.18°C(1947.52°F)입니다. 금은 매우 부드럽고 매우 무겁습니다. 금은 높은 전기 전도성(더 많은 전기가 통과할 수 있음)을 가지므로 많은 코드의 커넥터에 금도금이 되어 있습니다. 금의 밀도는 19.30g/cm^3입니다. 금은 비철금속입니다. 금은 매우 비싸고 동전과 보석에 사용되는 "귀금속"입니다.

철
철은 철(드디어!)이며 자성입니다. 철은 광택을 내지 않으면 칙칙한 회색이고 녹은 붉은 색을 띤다. 철은 또한 강철과 같은 많은 합금에 사용됩니다. 철 융점은 1530°C(2786°F)입니다. 철 밀도는 7.87g/cm3입니다.

납
납은 광택을 내지 않을 때는 흐릿한 회색이지만 광택을 내면 더 빛납니다. 납은 녹는점이 327°C(621°F)로 비교적 낮습니다. 납은 비철입니다. 리드는 매우 무겁습니다. 밀도는 10.6g/cm3입니다.

마그네슘
마그네슘은 회색을 띠고 색을 흐리게 하는 산화물을 발생시킵니다. 마그네슘의 녹는점은 650°C(1202°F)입니다. 마그네슘은 분말이나 얇은 조각으로 매우 가연성입니다. 마그네슘은 매우 밝게 타며 너무 뜨거워서 끄기가 매우 어렵습니다. 물을 뿌리면 두 개의 매우 가연성 가스인 수소와 산소로 분리됩니다.
마그네슘은 산소 없이도 연소하여 배출하기가 더욱 어렵습니다. 마그네슘은 밀도가 1.738g/cm^3로 매우 가볍습니다. 마그네슘은 매우 가볍기 때문에 자동차의 엔진 블록에 사용되며, 매우 밝게 연소되기 때문에 소이 무기(소각용) 및 불꽃놀이에 사용됩니다.

 

연강
연강은 검은색에서 짙은 회색까지 광택이 없고 광택이 있습니다. 연강은 철과 같은 붉은 녹 산화물을 가지고 있습니다. 연강은 또한 철 및 자성입니다. 연강의 다른 이름은 저탄소강입니다.
연강은 분쇄할 때 노란색 불꽃을 만듭니다. 연강 밀도는 약 7.86g/cm3이지만 철과 탄소의 합금(저탄소강)이기 때문에 다양합니다. 연강 융점은 1350-1530°C(2462-2786°F)입니다.

니켈
니켈은 광택이 나면 광택이 나는 은색이고 광택을 내지 않으면 더 어둡습니다. 니켈은 자성인 철 합금이 아닌 몇 안 되는 금속 중 하나입니다(5센트 미국 니켈은 구리-니켈 합금으로 만들어졌기 때문에 자성이 아닙니다). 니켈 융점은 1452°C(2645°F)입니다. 니켈 밀도는 8.902g/cm3입니다.

스테인레스 스틸
스테인리스 스틸은 반짝이는 은색이며 산화물을 형성하지 않습니다. 크롬(5단계)이 강철에 혼합되고 크롬이 경화되면 강철 위에 산화물 코팅이 남습니다. 이것은 너무 얇아서 강철의 색상이 비쳐 보일 수 있습니다.
스테인리스강의 융점은 1400-1450°C(2552-2642°F)입니다. 스테인리스강은 합금이기 때문에 밀도가 다릅니다. 합금에 따라 일부 스테인리스강은 자성이지만 모두 철입니다.

주석
주석은 광택을 내면 은회색이고(대부분의 금속처럼) 광택을 내지 않을 때는 더 어둡습니다. 주석은 녹는점이 231°C(449°F)로 비교적 낮습니다. 주석 밀도는 7.365g/cm3입니다. 주석은 비철

티타늄
티타늄은 광택을 내지 않을 때는 은회색 금속이고 광택을 내지 않을 때는 더 어둡습니다. 티타늄은 연마될 때 밝은 흰색 불꽃을 발산합니다. 티타늄은 비철금속입니다. 티타늄 융점은 1795°C(3263°F)입니다. 티타늄 밀도는 4.506g/cm3입니다.

은
은은 광택을 내기 전에는 광택이 나는 회색이지만 시간이 지남에 따라 검은색 피막이 생겨 광택을 내야 합니다. 은의 융점은 961.78°C(1763.2°F)입니다. 은은 다른 어떤 금속보다 전기 전도성이 가장 높습니다(더 많은 전기가 통과할 수 있음).
은의 밀도는 10.49g/cm^3입니다. 은은 비철금속입니다. 은은 값이 비싸고 동전과 보석에 사용되는 "귀금속"입니다.

아연
아연은 자연적으로 칙칙한 회색이며 연마하기가 매우 어렵습니다. 아연에는 아연의 일부를 운반하면서 벗겨지는 산화물이 있어 다른 물질이 코팅되어 아연이 모재 대신 아연이 "녹슬게" 되는데 이것을 아연 도금이라고 합니다.
저렴한 비용으로 인해 아연은 우리 동전의 주요 금속입니다. 아연 융점은 419°C(786°F)입니다. 아연은 비철입니다. 아연 밀도는 7.14g/cm3입니다.