Все виды металлопроката подлежат маркировке, которая содержит информацию о составе сплава, содержании добавок, качестве, степени раскисления. Если же такой отметки нет или же используется старая металлоконструкция, то возникает вопрос о том, как определить марку стали без лабораторного испытания. Марку сплава определяет качественный и количественный химсостав и его твердость. Если точно знать эти два показателя, можно безошибочно определить металл.
Химический состав показывает основной металл, легирование и общие характеристики. А твердость зависит от технологии производства и дополнительной обработки.
В лабораторных и производственных условиях применяют рентгенофлуоресцентную спектрометрию, крупнометрическое титрование, методы пробных запилов, испытание на наждачном круге. Некоторые методы можно использовать для самостоятельного анализа.
Определение по искре
Искровые испытания применяются для инструментальной, конструкционной, быстрорежущей стали. При соблюдении инструкции этот метод дает достаточно точный результат. Для проведения опыта используется наждачный круг. При контакте с ним заготовки образуются искры, которые различаются формой и оттенком. Для повышения точности результата используют станки с разными кругами, и контрольные образцы сплава.
По цвету, количеству, форме звездочек делают вывод о содержании углерода, хрома, никеля и других химических элементов. Если конструкционная марка содержит значительное количество углерода, то у нее будет такое же искрение, как и у инструментальной.
О количестве углерода можно сделать вывод по плотности и числу искровых разветвлений. У низкоуглеродистого сплава искры имеют насыщенный, темно-желтый цвет, у инструментального – бледно-желтый, у быстрорежущего – темно-красный.
Типы искрения для сплавов разных марок:
- непрерывные линии желтоватого оттенка с небольшим вкраплением звездочек – низкоуглеродистая;
- светло-желтый сноп с ярким искрением на конце – содержит 0,5% углерода;
- плотные насыщенно-красные линии с большим числом желтых звезд – хромсодержащая;
- широкий темно-желтый поток без искрения на конце – быстрорежущая, с добавлением кобальта.
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.
Рис.1
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;
Углеродистая сталь
- дает пучок искр желтого цвета со звездочкой на каждом луче, при этом, чем больше содержание углерода в стали, тем многочисленнее и корочи лучи, и соответственно, больше звездочек и ярче их свечение
Маргонцевая сталь (твердая)
- 10-14% марганец, пускает лучи темно-красного цвета со звездочками в иде листочков, форма и цвет которых зависят от количества содержания углерода
Быстрорежущая сталь (с содержанием вольфрама)
- быстрорез, Р6М5 — Р9 — Р12 — Р18 (Р % содержания вольфрама в сплаве), образует относительно мелкий пучок искр темно-красного цвета (штрихи, пыль) почти без звездочек, окончание искры похоже на смазанную каплю. Чем ниже содержание вольфрама в быстрорежущей стали, тем более красная искра имеет оранжевый оттенок. Длина искры относительно короткая
Хромистая сталь
- имеет длинный пучок красноватых искр с утолщающимеся звездочками на конце
Кремнистая сталь
- образует особо яркое утолщение луча, цвет белый, выделяет большое количество тепла в результате горения кремния при высокой температуре из-за окисления углерода, что и обьясняет яркий белый цвет искры
Чугун (железо)
- пускает искры различной формы, вида и цвета, которые определяются основными примесями в зависимости от химического состава, например, содержание углерода, марганца, и др.
Определение по твердости
Производители часто используют более мягкие сплавы, что удешевить продукцию, например столовые приборы. Если нет возможности заказать лабораторный анализ, можно воспользоваться следующими методами:
- Применить прибор твердомер – стационарный или мобильный. Он показывает достаточно точный результат в единицах по Роквеллу.
- Использовать напильник, надфиль. Качественный инструмент сопровождается документаций, в которой указывается его твердость. Для проверки металлический предмет нужно закрепить в тисках и со средним нажимом провести по нему напильником. Если останется след, значит, у него твердость меньше, чем у инструмента.
- Удар эталонным образцом сплава, твердость которого известна. Деталь, которую нужно испытать, фиксируют и наносят по ней точечный удар. Если на ней образуется вмятина, значит, она мягче образца. Если след от удара останется на эталоне, значит, тверже.
- Снять стружку с гвоздя. Применяется для проверки острого предмета, например, ножа. Гвоздь 100 забивают наполовину в твердую доску с помощью ножа стараются снять с него стружку. Если это получится, значит, твердость материала составляет 50 единиц. Более мягкий сплав от такого действия деформируется.
Приведенные методы можно применить в домашних условиях, но самый точный результат дают лабораторные испытания. В Краснодаре их проводит .
Определение марок сталей по цвету искры
Определение марок сталей по цвету искры
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
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 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
Железо Армко — 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 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 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 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 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 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 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
Сталь У12Ф — 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 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 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 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 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 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
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 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
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
