Как определить металл или его марку
Как часто вы сталкивались с такой проблемой: нужна сварка, но вы не знаете какой металл перед вами и, соответственно, трудно определиться с маркой электрода, или присадочного прутка? Возможно, необходимость отличить металл возникала у вас и по другому поводу.
Каким образом можно узнать, какой металл перед вами, какова его марка не прибегая к специальным исследованиям, таким как спектральный анализ, или анализ на углерод и т.д.?
Отличить цветной металл от черного не составит труда даже человеку не посвященному в тонкости металлургической науки. Самый простой способ, к которому можно прибегнуть, это визуальный осмотр.
Черный металл при резке, или зачистке имеет серебристо- светлый цвет, однако, очень быстро окисляется на воздухе Окисел имеет тусклый серый оттенок. Металл хорошо берется магнитом и сильно корродирует, то есть покрывается слоем рыжей ржачины.
Алюминий и сплавы на его основе — при свежем резе светлый блестящий металл, магнитом не берется, окисляясь приобретает матовость. Чистый алюминий — белесого цвета, окисленная поверхность визуально воспринимается как белый налет.
Медь имеет красный оттенок, сильно темнеет на воздухе с образованием зеленого налета. Магнитом не берется. При сгорании окрашивает пламя в зеленый.
Бронза — это сплав с медью — имеет желтый оттенок, окисляется слабо и не магнитится.
Латунь — это сплав меди с цинком, практически тоже самое, что и бронза, только окисляется сильнее.
Коррозионностойкая сталь ( нержавейка) без цвета, иногда с сероватым оттенком, магнитом может браться нагартованная нерж, отожженная нержавейка не магнитится.
Магний — металл с белым серебристым оттенком, не магнитится. Сгорает ярким белым пламенем, при вдыхании появляется сладковатый привкус.
Различные химические элементы, высеченные абразивным, или иным кругом, на воздухе сгорают каждый своим неповторимым способом. При порезке, или заточке можно определить металл более точно по цвету и форме искры и количеству «звезд».
Известно, что низкоуглеродистые стали в зависимости от типа добавленного в плавку раскислителя различают на: кипящие, спокойные, полуспокойные.
Кипящая сталь оставляет немногочисленные длинные искры, окрашенные в оранжевый цвет. При содержании большого количества углерода (высокоуглеродистые) из-под круга вылетает пучок многочисленных светлых искр, с «звездами» на конце. С увеличением процентного содержания углерода увеличивается яркость и «звезд» становится больше.
Инструментальная сталь (быстрорез) дает пучок ломаных коротких искр.
При наличии опыта можно научиться определять количество углерода с точностью до десятой доли процента. Однако, практически невозможно отличить сталь высококачественную от обычной, так как процент содержания вредных примесей, таких как сера и фосфор, как в одном, так и в другом случае очень мал и он никак не влияют на форму, цвет, размеры искры и т.д. Кроме того, обратите внимание на то, что ст. 20 и Ст.3, Ст.4 содержат одинаковое количество углерода и, соответственно, визуально вы не увидите никакой разницы в характере сгорания.
Безошибочно можно определить присутствие вольфрама в стали, если его более 3-4% искра окрашивается в темный бордовый цвет и это главный признак того, что сталь не углеродистая.
Чугун (сплав железа с углеродом от 2,14%) окрашивает искру в красный, здесь не ошибешься.
При ударе титана о сталь высекается яркая белесая искра.
Нержавейка дает похожую картину, однако, яркость у искры у нее меньше и ее труднее получить.
Подтвердить марку материала могут дополнительные исследования. Если взять стальную болванку и надрезать ее на 25% ее толщины, а потом ударить по ней кувалдой, то получится излом, изучив характер которого также можно сделать выводы.
Быстрорез, или рапид (Р18, Р9 и прочие) вследствие своей высокой твердости ломается хрупко и излом имеет мелкозернистый с темным окрасом. Углеродистая сталь напротив, имеет светлый с крупным зерном излом. Сопоставив данные по виду поверхности, по которой произошло разрушение, с результатами по искрам можно с большой долей уверенности говорить о правильности определения марки материала.
Если же, несмотря на все проведенные испытания вас по прежнему одолевают сомнения, то при наличии закалочной печи, вы можете провести следующий эксперимент, основанный на разной способности сталей к закалке.
Итак, сталь с содержанием углерода до 0,25% (Ст.3-Ст.20) после нагрева до Т= 900 градусов, некоторой выдержки и последующего резкого охлаждения в воде остается такой же мягкой и пластичной, каковой была до термообработки и хорошо спиливается напильником (хорошо бы иметь в хозяйстве набор тарированных напильников с различной твердостью). Углеродистую сталь с содержанием до 1,3%С легко можно отличить от низколегированной стали после закалки на масло. Первые после такой процедуры отлично пилятся напильником, а вторые (легированные) приобретают настолько высокую твердость, что напильник по ним скользит (в частности, имеются в виду хорошо свариваемые марки 9ХС, ХВГ).
Ст.40 и Ст.50 от Ст.40Х и Ст.50Х очень трудно отличить друг от друга по искре, зато после закалки ст.40Х приобретает большую твердость и напильник по такой стали скользит и не спиливает ее, а Ст.40 остается мягкой и податливой. Напильник, как средство для определения твердости, используется в случае отсутствия других средств измерения (твердомер Роквелл, или Супер-Роквелл с алмазным индентором, или ультразвуковой твердомер, основанный на явлении ультразвукового контактного импеданса).
Следует отметить, что большинство сталей после закалки имеет обезуглероженный слой (этот слой, соответственно, имеет низкую твердость) и его необходимо снять для получения корректных данных.
Если стоит вопрос различить стали по типу изготовления, поверхность гарячекатанной стали всегда покрыта налетом окалины, а холоднотянутая имеет чистую, блестящую, ничем не загрязненную поверхность.
Итак, для определения марки материала вы можете прибегнуть к одному из предложенных вариантов:
- визуальный осмотр,
- высекание искры,
- изучение излома,
- закалка и проверка напильником.
Если исследовать образец материала всеми этими способами и сопоставить результаты, то можно говорить о стопроцентной точности определения марки материала. Также все эти варианты можно использовать как дополнительные исследования при проведении спектрального анализа.
Дополнительные сведения
Ст.12Х18Н9 (AISI 304) дает короткую искру, окрашенную в светло-желтый цвет с несколькими красными точками, возникающими время от времени. В месте прикосновения абразива и на кончиках разветвления искровой пучок имеет красно -желтый окрас.
Ст.Х12Ф1 — желтая, короткая искра, множественные «звезды», концы удлинены в линии. В месте касания абразива красно-желтый окрас. Отдельные красные точки по всему пучку.
Ст.12Х13 — светло-желтая короткая искра с ответвлениями.
Добавить комментарий Отменить ответ
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
Источник
Определение быстрорежущей стали по искре
У каждого опытного приемщика металлолома есть один весьма ценный навык, умение определять марку стали по искре. Конечно, почти любой металл сегодня можно определить за одну минуту при наличии аналитического оборудования, но не все могут себе его позволить. Однако, даже при наличии оборудования работа идет быстрее с опытным мастером, нежели лишь с оборудованием.
Чтобы определять марку стали по искре, достаточно иметь под рукой небольшой режущий инструмент, типа болгарки с отрезным диском. Отрезной диск должен быть без какой-либо органической связки. Подойдет самый обычный. Проверять марку стали на искру лучше в тени, чтоб можно было увидеть четко всю структуру искры, длину лучей в пучке и ее цвет.
Искры, которые возникают при резке металла несут в себе определенную информацию. Информация кроется в структуре искры, т.е. в расплавленных металлических микро частицах, которые отбрасываются центробежной силой режущего инструмента. Вылетая с высокой скоростью из места контакта во время резки, искры раскаляются еще больше во взаимодействиии с кислородом. И в зависимости от химического состава сплава искра при сгорании дает свою характерную структуру, длину, цвет, пучок.
Сталь с высоким содержанием углерода при резке выдает большой пучок ярких желтых искр с короткими лучами и большим количеством звездочек. При взаимодействии с кислородом раскаленные частицы окисливаются и углерод переходит в углекислоту. Вдыхать пары углекислого газа очень вредно, поэтому во время подобных работ следует пользоваться всеми средствами безопасности.
Если во время резки вблизи контакта поставить на пути искры стеклянную пластину, то она будет усыпана расплавленными металлическими частицами, которые плотно сварятся с поверхностью стекла, образуя при застывании причудливые формы. Эти формы имеют свой уникальный узор. Длина лучей в пучке искр неравномерная. Чем меньше частица, тем ближе ее путь, и соответсвенно, чем крупнее частица, тем дальше ее путь.
Строение луча в пучке, цвет и форма искры главным образом говорят о химическом составе стали. Обратите внимание на рисунок ниже, в нем приведены примеры искр для определения различных типов сталей.
Разновидности искр при резке различных типов сталей:
а — углеродистая мягкая, 0,12% углерода, цвет соломенно-желтый;
б — углеродистая средней твердости, 0,5% углерода, цвет светло-желтый;
в — углеродисая твердая, 0,9% углерода, цвет ярко-желтый;
г — углеродистая твердая, 1,2-1,4% углерода, цвет белый;
д — марганцевая твердая, 13% марганец, цвет темно-желтый блестящий;
е — быстрорежущая, 1-18% вольфрам, цвет темно-красный;
ж — вольфрамовая, цвет темно-красный;
з — кремнистая, цвет светло-желтый;
и — хромистая, цвет в зависимости от содержания углерода (немагнитная);
к — хромо-никелевая, 3-4% никель, 1% хром, цвет желтый;
Источник
Что такое искра металла
Иногда приходится выполнять сварочные работы без какой-либо информации о свариваемом материале.
Данная статья поможет «дедовским» методом определить марку стали по искрам на абразивном круге, а также оценить — стоит ли браться за сварку в том или ином случае.
Свариваемые без ограничений
(стали свариваемые распространенными способами сварки, как правило без подогрева и термообработки)
Сталь марок Ст2 и СтЗ — искры светло-желтые, разветвления несколько более развиты и тоньше, чем сама нить; на концах искр стрелочки, звездочек нет. В начале искры имеется красно-желтый пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу
Сталь 10 — искры светло-желтые с малым количеством разветвлений, небольшое количество удлиненных звездочек, кончики нитей острые, в середине некоторых звездочек имеется красно-желтые слабые пучочки. В начале искры имеется красно-желтый пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу
Сталь марок 15, 20 — искры светло-желтые, разветвлений и зведочек больше, чем у стали 10, но красно-желтых пучочков в звездочках меньше трех-пяти. В начале имеется пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу
Сталь марок 25, 30 — искры светло-желтые, разветвлений много, густые звездочки, концы нитей тонкие, во многих звездочках имеются красно-желтые крупинки в виде горошинок. В начале искры имеется красно-желтый пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу
Железо Армко (Сталь 10895) — искры светло-желтые прямые без разветвлений с двумя-тремя короткими красными нитями в середине. В начале искры имеется красно-желтый пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу
Сталь 12Х18Н9 — искры светло-желтые, короткие, в небольшом количестве, почти без разветвлений с красно-желтым пучком в конце разветвления и тремя-пятью мелкими красными крупинками на разветвлениях. В начале искры имеется красно-желтый пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу
Ограниченно свариваемые
(стали свариваемые распространенными способами сварки, как правило требуется предварительный подогрев и последующая термообработка)
Сталь 12X13 — искры светло-желтые, короткие, с небольшими пучкообразными разветвлениями, с мелкими красными крупинками. В начале искры имеется красно-желтый пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу
Сталь 12ХНЗА — искры желтые, разветвления более развитые и толще, на концах искр стрелочки, звездочек нет. В начале искры имеется красно-желтый пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу
Сталь 4 — искры светло-желтые, разветвления тоньше, чем нити, и гуще, чем стали Ст2 и СтЗ, звездочек нет. В начале искры имеется красно-желтый пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу
Сталь марок 20ХНМ, 20НЗ — искры желтые, в центре искр выделяется несколько ярких звездочек, на концах искр имеются стрелочки и несколько красных крупинок в звездочках. В начале искры имеется ярко-красный пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу
Сталь марок 4ХС, ЗОХГСА, 35ХГСА — искры светло-желтые, на концах нитей стрелочки, на разветвлениях выделяется несколько светлых звездочек с небольшими светло-красными крупинками в середине. В начале искры имеется светло-красный пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу
Трудносвариваемые стали
(трудносвариваемые стали требуют ограниченное тепловложение при сварке, предварительный/сопутствующий подогрев, последующую термообработку, но даже эти меры не во всех случаях позволяют предотвратить дефекты в сварных швах)
Сталь марок 40ХН, ХНМ — искры светло-желтые, в центре искр выделяются густые звездочки, на концах нитей небольшое количество стрелочек, в некоторых звездочках имеются красные крупинки. В начале искры имеется ярко-красный пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу
Сталь марок 40, 45 — искры светло-желтые, разветвления сильно развиты, на разветвлениях имеются крупные звездочки, в центре которых имеются красно-желтые крупинки. В начале искры имеется светло-красный пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу
Сталь Р9. Первый вид определения — искры светло-малиновые с желто-красным пучком в начале, разветвления простые и редкие с небольшими желто-красными крупинками на концах. В начале искры имеется ярко-красный пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу
Сталь Р9. Второй вид определения искры темно-малиновые, нити с ярким желто-красным пучком в начале, разветвления с крупинками на кончиках, с редкими и мелкими разветвлениями. В начале искры имеется ярко-красный пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу
Сталь Р18. Первый вид определения — искры темно-малиновые с желто-красным пучком в начале, нити прямолинейные, без разветвлений с одной-двумя светло-желтыми крупинками, на концах пучка искры. В начале искры имеется светло-желтый пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу
Сталь Р18. Второй вид определения — искры темно-малиновые с желто-красным пучком в начале, на концах двух-трех нитей небольшие разветвления, с светло-желтыми крупинками на концах пучка. В начале искры имеется ярко-красный пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу
Не применяются для сварных конструкций
Сталь Х12Ф1 — искры желтые, короткие, густые звёздочки, концы нитей острые с отдельными красными крупинками. В начале искры имеется красно-желтый пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу
Сталь автоматная 12 — искры светло-желтые с тонкими разветвлениями и с большим количеством звездочек: на концах нитей стрелочки, а в середине некоторых звездочек слабые красно-желтые пучочки. В начале искры имеется красно-желтый пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу
Сталь марок У8, У10 — искры светло-желтые, разветвлений и звездочек больше и крупнее, чем у стали 15 и 20, с большим количеством красно-желтых пучочков в звездочках. В начале искры имеется красно-желтый пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу
Сталь У12 — искры светло-желтые, крупные густые звездочки, в трех-пяти звездочках имеются красно-желтые пучочки. В начале искры имеется красно-желтый пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу
Сталь 38ХМЮА — искры желтые, на концах нитей стрелочки, а в середине нитей имеются несколько крупных звездочек с небольшими красными крупинками. В начале имеется небольшой светло-красный пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу
Сталь марок X, ХГ, ШХ15, ШХ9 — искры желтые, на разветвлениях большое количество крупных светло-красных звездочек с мелкими желтыми крупинками в середине. В начале искры имеется светло-красный пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу
Сталь 9ХС — искры темно-желтые со светло-красными разветвлениями и большим количеством звездочек с желтыми крупинками в середине. В начале искры от прикосновения заготовки к абразивному кругу получаются ярко-красные пучки с переходом на светло-желтые и светло-красные разветвления
Сталь ЗХ2В8 — искры темно-малиновые, нити длинные с ярким желто-красным пучком в конце нитей; в пучке имеются крупинки со светло-желтыми кончиками, с редкими и мелкими разветвлениями. В начале искры имеется ярко-красно-желтый пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу
Сталь ХВГ — искры темно-малиновые, светлые и яркие разветвления с мелкими отдельными желто-красными пучками и крапинками. На концах коротких и длинных нитей имеются ярко-красные звездочки со светло-желтыми крупинками в середине. В начале искры имеется ярко-красно-желтый пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу
Сталь ХВ5 — искры темно-малиновые, разветвления с желто-красными пучками и крупинках на концах, некоторые нити более светлые и яркие. В начале искры имеется ярко-красно-желтый пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу
Источник
