اختبار المواد والتحقيق فيها

Failure analysis is performed by systematically examining, testing, and analyzing components to identify the cause and sequence of events that lead to a product failure. This specialized testing can vary significantly depending on the result found.

This process typically involves the following steps:

1. جمع المعلومات حول المكون وتطبيقه وتاريخه
2. فحص بصري مفصل
3. توثيق بالصور للمكونات والأدلة المرئية
4. اختبار غير مدمر
5. فحص مجسمة منخفضة التكبير أو التصوير 3D
6. الفحص المجهري الإلكتروني الماسح عالي التكبير (SEM)
7. مطياف التحليل العنصري / SEM
8. تقسيم العينة للتحليل المجهري للمعادن
9. علم المعادن
10. اختبار الصلابة
11. التحليل الكيميائي
12. الاختبارات الميكانيكية
13. استعراض مفصل للأدلة والبيانات
14. صياغة استنتاج ورأي مهني
15. التقرير المشترك للنتائج والتوصيات التي توصلنا إليها

Corrosion is a chemical reaction phenomenon that results in degradation of material and can lead to serious or catastrophic failures. Corrosion investigation engineering is the process of collecting corrosion failure samples and analyzing them to determine the source (root cause) and severity of the corrosion. Drawing from these analyses, we provide expert opinions and recommendations for corrosion remediation and prevention.

The Rimkus Materials Testing and Investigation team specializes in corrosion investigation engineering and the analytical techniques used to identify corrosion mechanisms. We have the expertise to recommend more corrosion-resistant alloys or coatings for a particular application or environment to prevent recurrent corrosion issues. Our energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) system can analyze corrosion deposits to identify the corrosive agent. We also have the expertise and capabilities to offer accelerated salt fog and other corrosion testing to determine the suitability of materials and coatings for specific environments.

A significant amount of metallurgical engineering is needed to successfully produce sound weldments in mechanical and structural applications.

We can provide welder and welding procedure qualification testing to ensure compliance with a wide variety of industrial specifications such as those set by the American Welding Society (AWS) and the American Society of Mechanical Engineers (ASME).

We perform weld testing to evaluate the soundness, toughness, brittleness, hardness, and other properties of weldments before production begins. Our team also frequently investigates weld failures to determine the root cause of fracture or degradation of the weldment in the field.

Welder and Welding Procedure Qualifications:

• اختبار الانحناء
• اختبار تأثير شاربي (CVN)
• فلورسنت صبغ المخترق
• الفحص البصري
• اختبار الحفر الكلي
• قوة الشد

Our scanning electron microscope (SEM), with the addition of the energy dispersive X-ray spectrometer (EDS), can examine and analyze samples at magnifications typically ranging from 5X to 20,000X. Using our state-of-the-art scanning electron microscope, our experts can analyze everything from microstructure and fracture surface to corrosion products, pitting, and impurities within the material.

The fracture surface topography revealed at increased magnification can reveal an exorbitant amount of information:

• نوع الإجهاد (الشد ، القص ، الالتواء)
• طريقة الكسر (الدكتايل ، الهشة ، التعب ، الحمل الزائد)
• اتجاه انتشار الكسر
• مساحة وآلية بدء الكسر
• التلوث داخل البنية المجهرية
• التحليل الأولي لمنتجات التآكل والرواسب
• تكوين عنصري لأجزاء صغيرة جدا
• العوامل المتعلقة بالتصنيع أو الإصلاح التي تساهم في الفشل
• عوامل أخرى تتعلق بسبب الفشل

يحتوي مختبر Rimkus لاختبار المواد والتحقيق فيها على نظامين تجاريين SEM / EDS مخصصين بشكل صارم لتحليل المواد وتحقيقات التآكل.

يستخدم خبراء اختبار وفحص مواد Rimkus مجموعة متنوعة من تقنيات الاختبار غير المدمرة ، بما في ذلك:

• التحليل الطيفي المشتت للطاقة (EDS)
  • المجهر الإلكتروني الماسح (SEM)
• عالية الدقة 3D سطح الشخصي
  • قياسات الملف الشخصي 3D
  • الانتهاء من السطح / خشونة
• اختبار اختراق السائل (PT)
  • يتم استخدام أنواع مختلفة من طرق PT السائلة للكشف عن عيوب المواد المفتوحة على السطح أو للكشف عن الشقوق السطحية المفتوحة. يتم استخدام الصبغة الحمراء أو مخترقات الفلورسنت بالإضافة إلى أنواع مختلفة من المطورين الرطبين والجافين.
• فحص الجسيمات المغناطيسية (MPI)
  • عملية للكشف عن الانقطاعات السطحية والضحلة تحت السطحية في المواد المغناطيسية الحديدية
• صلابة محمولة
  • روكويل ، برينل ، لياب
• الفحص البصري والتكبير المنخفض
• مطياف الأشعة السينية المحمول (XRF)

Metallography is the study of the microstructures of metallic materials. The properties of a material and its performance in a specific application depend on its microstructure. Rimkus utilizes numerous types and magnification of high-resolution optical and digital microscopes during the metallurgical examination process.

Analyses of microstructure in cross-sectioned samples help determine material properties, fracture propagation, corrosion pitting morphology, heat treatment, quality and thickness of plating and coating, grain size, overheat damage, material contamination, flaw characteristics, weld quality, manufacturing design flaws, and defect mechanisms.

The Rimkus Materials Testing and Investigation team has advanced training and knowledge in metallographic preparation procedures/processes, from sectioning and mounting the specimen through the grinding and polishing stages to proper selection and etching techniques of the tested material. Our expert laboratory staff is looked upon to provide metallurgical samples preparation techniques and their subsequent interpretations to clients from across the country.

During manufacturing, defects can be introduced at several stages of processing. Supported by the necessary advanced analytical equipment, expert training, and experience, the Rimkus Materials Testing and Investigation experts perform high level defect investigation to identify the specific processing step in which a defect occurred. Our experts will not only interpret the results but can provide recommendations to prevent future defects.

By providing high-quality defect investigation along with other materials testing methods, our team can determine whether a product failed due to defects or flaws produced in the manufacturing process or if the failure was caused during normal or abnormal usage.

Using a scanning electron microscope (SEM) with an energy dispersive X-ray spectrometer (EDS) is an advanced analytical technique that enables the operator to identify the chemical characterization/elemental analysis of materials. EDS analysis can identify the elemental composition of fine to microscopic particles or larger regions on the surface of samples.

During an SEM examination, the locations, deposits, or areas of interest are analyzed using an EDS attached to the scanning electron microscope. EDS microanalysis is performed by measuring the energy and intensity of the signals generated by a focused electron beam scanned across the specimen.

Elemental Dot Map

Element mapping measures the individual elemental distributions on the exposed surface of a sample. Typically, this technique produces an analysis of one field of view by utilizing the scanning electron beam in conjunction with the EDS detector, in a grid pattern to produce a map. This analysis is particularly valuable when identifying contamination, coating/plating layers, diffusion during welding, and corrosion products.

Rimkus experts have extensive mechanical testing experience to determine the compliance of materials to applicable standards and specifications. We have significant knowledge of mechanical testing methodology and are highly skilled in interpreting the results.

Our team can perform mechanical testing and materials testing as part of a quality assurance program, manufacturing engineering program, failure analysis, or for materials research and development. Tests can be performed to ASTM specifications or other industry-recognized standards.

In-house mechanical testing equipment is used for the following materials tests:

• اختبار الانحناء
• اختبار الشد
• اختبار الضغط
• اختبار CVN (شاربي V-notch)
• اختبار الصلابة الدقيقة (نوب ، فيكرز)
• صلابة روكويل
• صلابة برينل

الهندسة العكسية هي طريقة تحديد وتحليل المواد والمعالجة المستخدمة لتصنيع المكونات من أجل إنشاء منتجات ذات خصائص متطابقة. من خلال تحديد خصائص المواد مثل التركيب الكيميائي والمعالجة الحرارية ونوع الطلاء وسمك الطلاء ، يمكن تحقيق الهندسة العكسية.

• التحليل الكيميائي
  • تحديد التركيب الكيميائي للمواد
• علم المعادن / تقييم البنية المجهرية
  • يلقي
  • مزوره
  • مقذوف
  • المعالجات السطحية (نيتريد ، كربنة ، إلخ)
• معالجة حرارية
  • صلابة أو اجتياز الصلابة الدقيقة
  • عمق الحالة الفعال
  • البنية المجهرية
• الطلاءات
  • تصفيح
  • الكسوه
  • بأكسيد ، فوسفات ، طلاء تحويل ، إلخ.

An invaluable component of a failure analysis or corrosion investigation is the chemical analysis of metals. Used for multiple purposes, chemical analysis is crucial in the identification of manufacturing difficulties, completion of quality control requirements, and reverse engineering of components that need to be recreated.

Material chemical composition analysis and verification ensures that each component or raw stock material is produced in accordance with the correct material alloy specification. Chemical composition analysis can be performed using various methods that compare results against the appropriate industry standards, such as ASTM, SAE, and more. Our team of experts routinely analyzes the alloying content of a wide range of materials including, but not limited to iron, steel, aluminum, copper, nickel, zinc, titanium, and lead.

For metals, the Optical Emission Spectrometry (OES) technique utilizes a high-energy spark created between an electrode and a sample of the material to be analyzed. The spark creates an emission of radiation from the excited sample surface with wavelengths characteristic of the elemental chemical composition. The spectrum of radiation is separated into the distinct element lines and the intensity of each line is measured. Finally, these are precisely converted into concentration values for each element present.

OES continues to be the reference technique for direct chemical analysis of solid metallic samples. The unmatched combination of accuracy, high speed, precision, stability, and reliability have made it an indispensable tool for production and verification of quality metal products.

Field metallographic replication is a (semi) non-destructive test required in some applications where it is not possible to remove a component from service or the size of the components prohibits analysis in the laboratory.

Assorted replicating media techniques allow our experts to create a portable copy of the microstructure of interest while in the field. Replication involves removal of the material’s surface by lightly grinding, followed by polishing using fine grits.

Once the surface is properly polished and prepared, it is then etched with various acids to reveal the materials microstructure. The replicating media is then applied and allowed to cure. Once the replicating media is cured, it will be removed from the sample, returned to our laboratory, and analyzed using a variety of microscopes.

Replication can also be performed to replicate surfaces for surface finish or other testing, replicating shapes, corrosion pitting, cracking or any other surface that require imaging or measurements.

With its 6 x 11-inch fully automated stage, the high-resolution Keyence VR enhances our capabilities for measuring and analyzing large samples. It can be utilized in nearly all industries and at every step of engineering, from research and development to production, and from quality control through analysis of failures and defect investigation.

The Keyence VR is just one of the many pieces of advanced technological and analytical equipment we utilize to assist customers in understanding their complex matters.

• قياس الملامح المعقدة
  • يمكن ل Keyence VR مسح أي كائن أو سطح 2D أو 3D وتوفير أي نوع من قياس السطح أو الملف الشخصي 2D و 3D. كما أنه يسمح بقياسات تشطيب السطح وخشونة عدم الاتصال وتقييم تسطيح السطح الحقيقي.
• الانتهاء من السطح والخشونة
  • يمكن إكمال اختبار تشطيب السطح والخشونة في مختبرنا ، أو في الموقع ، باستخدام وسائط النسخ المتماثل عالية الدقة والخالية من الانكماش.
• عيب المنتج وتركيبه
  • هل تم تركيب حشية مطاطية بشكل غير صحيح أم أنها معيبة من الشركة المصنعة؟ هل تطابق مقعد الحشية مع أبعاد الحشية؟ يمكننا استخدام قياسات ملف تعريف 3D عالية الدقة التي تم الحصول عليها بواسطة Keyence VR للإجابة على هذه الأسئلة.
• عيوب التصنيع
  • يمكننا استخدام Keyence VR لتقييم المكونات (مثل تركيبات السباكة) لأي ندبات تآكل غير عادية أو خطوط صب أو تشوهات أو تلف الخيط أو تأليب التآكل.
• أضرار التسقيف البيئي
  • قد يكون من الصعب توصيف وتقييم أضرار البرد البيئية للقوباء المنطقية. باستخدام Keyence VR ، يمكننا تقييم وتوصيف وتأكيد الأضرار التي لحقت القوباء المنطقية الأسقف.
• تحليل غير مدمر
  • قياسات الملف الشخصي 3D من التروس والبطانات ممكنة الآن دون اختبار مدمر. يتيح ذلك لمديري المشاريع لدينا تقييم أنماط التآكل بسرعة وكفاءة بدقة عالية وقابلية للتكرار.
• عيوب حقن العفن
  • يمكن أن تتآكل قوالب الحقن والقوالب بشكل غير صحيح ، مما يتسبب في عيوب المنتج النهائي. يمكننا الآن قياس ندوب التآكل والعيوب هذه لتوصيف وتحديد أبعاد القوالب والقوالب.