Uçak bakım işletmeleri uçak bakımı yaparken, uçak gövdesi erişim panellerinin, uçak içi ekipmanların, bileşenlerin ve aksesuarların montajı için çok sayıda metal parçaya ihtiyaç duyulmaktadır. Kullanılan metal hammaddeler genellikle karbon çeliği ve alaşımlı çeliktir. Bununla birlikte, çelik parçalarda ve hammaddelerde aşırı miktarda oksijen, azot ve hidrojen bulunması, parçaların performansını ciddi şekilde etkiler. Örneğin, çelik parçaların sık sık hidrojen gevrekliğine maruz kalması, kullanım ömrünü kısaltır.
Bu nedenle, karbon çeliği ve alaşımlı çelik metal malzemelerdeki oksijen, azot ve hidrojen içeriğinin doğru ölçümü çok önemlidir. Modern havacılık endüstrisi ve demir-çelik endüstrisinin hızlı gelişimiyle birlikte, çelik malzemelerdeki oksijen, azot ve hidrojen gibi gaz elementlerinin analizi, uçak bakım işletmeleri tarafından giderek daha fazla ilgi görmektedir.
Son derece uzmanlaşmış bir analitik teknik olan oksijen-azot-hidrojen analizi, genellikle uçak bakım işletmeleri tarafından profesyonel oksijen-azot-hidrojen analizörleri yardımıyla gerçekleştirilir ve karbon çeliği ve alaşımlı çelik metal malzemelerdeki oksijen, azot ve hidrojen içeriğini hızlı ve doğru bir şekilde ölçebilir.
1. Karbon Çeliği ve Alaşımlı Çeliklerde Oksijen, Azot ve Hidrojenin Tehlikeleri
Çelikteki oksijen, çeşitli oksit inklüzyonları şeklinde bulunur ve metalik olmayan inklüzyonlar oluşturmak üzere birleşerek metal matrisinin sürekliliğini bozar ve böylece çeliğin mekanik özelliklerini etkiler.
Azotun tehlikeleri arasında çeliğin yaşlanma direncini azaltması, soğuk işlenebilirliğini ve plastik deformasyon kapasitesini zayıflatması, kaynaklı ısıdan etkilenen bölgede kırılganlığa neden olması ve çeliğin çekme özelliğini bozması yer almaktadır.
Hidrojenin zararı, çelik agregatlarında çözünen hidrojenin hidrojen moleküllerine dönüşmesi ve bu durumun malzemenin mekanik özelliklerini kırılgan hale getirerek gerilim yoğunlaşmasına neden olmasıdır. Gerilim, çeliğin dayanım sınırını aştığında, çeliğin içinde küçük çatlaklar oluşur; bu durum genellikle "hidrojen kırılganlığı" olarak adlandırılır.
Görüldüğü üzere, aşırı oksijen, azot ve hidrojen içeriği karbon çeliği ve alaşımlı çelik parçaların performansını ciddi şekilde etkiler ve kontrol altında tutulmalıdır. Bu nedenle, çelik parçalarda, karbon çeliği ve alaşımlı çelik malzemelerde oksijen, azot ve hidrojen içeriğinin doğru bir şekilde ölçülmesi gereklidir. Aşırı içeriğe sahip parçalar için, hidrojen gevrekliğini ortadan kaldırmak ve çeliğin performansını geri kazandırmak amacıyla ısıtma yoluyla hidrojen giderme gibi ısıl işlem yöntemleri kullanılabilir. Bu, aksi takdirde uçak bakım kalitesini ve uçuş güvenliğini tehlikeye atacak olan, yüksek oksijen, azot ve hidrojen içeriğine sahip kusurlu çelik parçaların uçaklara takılmasını önler.
2. Test Prensibi
Havacılık bakım işletmeleri tarafından çelik, dökme demir ve alaşımlı malzemelerdeki oksijen, azot ve hidrojenin kantitatif analizi için kullanılan cihaz, yüksek doğruluk ve ölçüm hassasiyetine sahip bir oksijen/azot/hidrojen analizörüdür (örneğin, ONH-2000).
Oksijen/azot/hidrojen analizörü, darbeli ısıtma füzyonu – inert gaz koruma indirgeme – termal iletkenlik ve kızılötesi algılama prensibini benimser. Üst ve alt elektrotlar arasında grafit potadan güçlü bir elektrik akımı geçtiğinde, pota sıcaklığı belirtilen değere hızla yükselir. İnert bir taşıyıcı gaz atmosferinde (helyum veya azot), metal numunesindeki oksijen, helyum tarafından taşınan karbon monoksit veya karbon dioksite dönüştürülür ve daha sonra bir kızılötesi dedektör tarafından ölçülür. Azot ve hidrojen moleküler formda açığa çıkar, sırasıyla helyum ve azot tarafından taşınır ve daha sonra nicel analiz için bir termal iletkenlik dedektörüne gönderilir.
Sistem, düşük ve yüksek oksijen ölçümü için ayrı ayrı iki bağımsız kızılötesi algılama hücresi ve hidrojen ve azot analizi için bir termal iletkenlik algılama hücresi ile donatılmıştır. Darbeli fırın, dolaşımlı su ile soğutulur ve numune, yüksek güçlü darbeli fırının potasında 2600℃'nin üzerine kadar ısıtılabilir. Analiz işlemi sırasında düşük sıcaklıktan yüksek sıcaklığa otomatik geçiş gerçekleştirilebilir. Ayrıca, darbeli fırının kaldırma mekanizması için güç kaynağı olarak basınçlı hava gereklidir.
