Металдар мен қорытпаларды сараптау: ерекшеліктері, сипаттамасы және талаптары

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Металдардың сараптамасы сот тәжірибесінде, жазатайым оқиғалардың себептерін анықтауда, сондай-ақ әртүрлі объектілерді өндіруде жауапты техникалық шешімдер қабылдау үшін қолданылады. Металдар мен қорытпалардың ерекшелігі - олар сыртқы факторлардың (механикалық жүктемелер, жылу әсерлері және т.б.) әсерінен пайда болған бұрынғы күйлердің параметрлерін жақсы «сақтайды». Бұл сипат оқиға алдындағы шарттарды орнатуға және себеп-салдарлық байланысты анықтауға мүмкіндік береді.

Тапсырмалар

Металлургиялық сараптаманың барлық міндеттерін 3 үлкен топқа біріктіруге болады:

• Классификация – кез келген түрге жататынын анықтау (металл немесе қорытпаның түрі, сорты, қолданылу саласы; материал алынған кен орны; сызба және басқа да техникалық құжаттама талаптарына сәйкестігі).
• Сәйкестендіру индивидуалдық: жалпы өндірістік партияға жататын бөліктер бойынша бүтінді анықтау (элементтік құрамы мен құрылымының белгілері, өңдеу іздері және басқа да параметрлері бойынша), белгілеу.көзі – жабдық немесе өндіруші; топ - белгілі бір белгілері бойынша металдар мен қорытпалардың бірдей қасиеттерін анықтау (сипатты қоспалар, кристалдық құрылымы, механикалық қасиеттері, бұзылу сипаты, бетінің жағдайы: тотығу, коррозия, сызаттар және т.б.).
• Диагностикалық: металл бөлшекпен өзара әрекеттесу фактісін, бұзылу процесінің себептері мен ерекшеліктерін анықтау, өндіру технологиясын, металл бұйым жасалған құрылғылардың түрін анықтау, техникалық талаптардан ауытқуларды анықтау. техникалық реттеу.

Нысандар

Металл бұйымдарын сараптау объектілері ретінде келесі микро және макросубъектілер қызмет ете алады:

• болат бөлшектер, дайындамалар, сым және сымдар, металл шлангілер, кабельдер, құбырлар;
• сымдар мен басқа металл бұйымдарда балқыту;
• авария нәтижесінде қираған көліктер мен технологиялық жабдықтардың мәліметтері;
• пышақтар (зауыттық және үйде жасалған) және басқа қырлы қарулар;
• жарылғыш құрылғылардың фрагменттері немесе бөліктері;
• дәнекерлер;
• зергерлік бұйымдар, асыл металдар және табиғи алтын;
• металлдану іздері;
• тұрмыстық заттар.

Қадамдар

Металдар мен қорытпаларды сараптау сипаттамаларын анықтау үшін келесі схема бойынша жүргізіледі:

• материалдық табиғаты (тығыздық, ферромагнетизм, түс, қаттылық, металл жылтырлығы, электр өткізгіштік, қышқылдармен әрекеттесу);
• геометриялық жәнедизайн ерекшеліктері (өлшемі, пішіні, металл және металл емес жабындардың болуы);
• өндіріс технологиясы мен жабдықтары;
• жұмыс жағдайлары (тозу, коррозия және т.б.);
• қирату ерекшеліктері (балқу, деформация, соққы немесе статикалық жүктемелер, эрозия, бірнеше факторлардың комбинациясы);
• жіктеу түрі мен көлемі;
• микроқұрылым;
• физикалық-механикалық қасиеттері, химиялық құрамы.

Емтихан алдында қандай сұрақтар қойылатынына байланысты емтихан әдістемесінің құрылысы байланысты. Кейбір зерттеу әдістері зерттелетін объектіні жоюды қажет ететіндіктен, зерттеу мақсатын нақты белгілеу қажет.

Металл сот сараптамасы

Сот-медициналық сараптамалар келесі жиі кездесетін мәселелерді шешу үшін жүргізіледі:

• қылмыстық қару жасалған металдың маркасын анықтау;
• алтын түрін анықтау - табиғи немесе өнеркәсіптік;
• басқа затта металл бөлшектерінің болуы;
• тиынның немесе медальдың түпнұсқалығын, сондай-ақ олардың жасын анықтау;
• металға әсер ету түрі мен ұзақтығын анықтау;
• металл бөліктің немесе жинақтың бұзылуының себептері (төтенше жағдайлар, өрттер кезінде қорытынды жасау үшін);
• бөлшектің және негізгі металл бөлігінің/құрылымның сәйкестігін, сондай-ақ оларды бөлу әдісін және басқаларды анықтау.

Оптикалық және сканерлеуші микроскопия

Беттерді микроскопиялық зерттеу металлургиялық сараптаманың бастапқы кезеңінде жүргізіледі. Металдар мен қорытпаларды сараптау бөлшектер мен тораптарды дайындау және пайдалану процесінде қалыптасатын ерекшеліктерді анықтайды. Бұл жұмысты орындау үшін сканерлеуші және трансмиссиялық электронды микроскоптар қолданылады.

Осындай зерттеу түрлерінің бірі фрактография болып табылады - зақымдану белгілері мен бұзылуды тудырған сыртқы немесе ішкі факторлар арасындағы себеп-салдарлық байланыстарды орнату үшін сыну беттерін микроскопиялық зерттеу.

Химиялық құрамын зерттеу

Металдар мен қорытпалардың химиялық құрамын зерттеудің ең кең тараған әдісі электромагниттік толқындардың оптикалық диапазонындағы зат атомдарының сәуле шығару спектрінің ерекшеліктеріне негізделген эмиссиялық спектрлік талдау (ЭСА) болып табылады. Жарық сәулеленуі зерттелетін металл зат пен көмекші электрод арасындағы ұшқын разрядымен қозғалады.

Бұл әдіс химиялық элементті оның ең аз мөлшерінің (10-4% дейін) қатысуымен анықтауға мүмкіндік береді, ол із мөлшерін талдауда қолданылады. металдық және металл емес жанасатын материал. Бұл әдіс осы нысанды өндіруге арналған техникалық шарттармен реттелмейтін микроқоспаларды анықтау үшін металдың сапасын тексеруде де қолданылады.

Бұзбайтын және классикалық зерттеу әдістері

Зерттеу қажет болсабұзбайтын әдіс, содан кейін ол рентгендік флуоресценциялық талдау арқылы жасалады. Бұл технология материалдың беткі қабатында флуоресцентті сәулеленуді тудыратын рентген сәулелерінің әсерін қамтиды. Химиялық элементтердің периодтық жүйесінің әрбір атомдық нөмірі өз толқын ұзындығына ие. Бұл әдіс сапалы және сандық құрамды анықтауға көмектеседі.

Металдар сараптамасын классикалық әдістермен жүргізуге болады. Олар ұзағырақ уақыт алады және іріктеудің айтарлықтай мөлшерін қажет етеді. Бұл әдістерге мыналар жатады:

• сапалық химиялық реакциялар;
• колориметриялық талдау;
• полярография;
• кондуктометрия (ерітінділердің электр өткізгіштігін өлшеу) және т.б.

Микроқұрылымды зерттеу

Құрылымдық металлография түсті металдарды, болатты, шойынды және басқа металдарды сараптауда фазалардың сипаты мен санын анықтау үшін қолданылады. Зерттеу ұнтақ рентгендік дифракция әдісімен жүргізіледі. Үлгіні ұнтақтап ұнтақтайды, оған монохроматикалық рентген сәулесін бағыттап, зерттелетін объектінің айналасына оралған фотопленкадағы сақиналар түрінде кескін алынады. Белгілі бір текстураның болуы сызықтардың қарқындылығының өзгеруімен анықталады.

Арнайы рентгендік дифрактометрлер ұнтақ рентгендік үлгілерді зерттеу үшін қолданылады. Оларды металдың кристалдық құрылымы туралы ақпарат алу үшін де пайдалануға болады. ATтәжірибе жүзінде бұл термиялық өңдеу түрін анықтау үшін қолданылады.

Фазалық құрамды анықтау зерттелетін объект бөліктерінің жалпы параметрлерін анықтау үшін қажет. Мұндай зерттеу, мысалы, ненің негізгі болғаны - қысқа тұйықталу немесе өрт (мыс контактілері), оның жойылу кезінде вольфрам жіпі бар шамның жанғаны туралы ақпарат алуға және басқа мәселелерді шешуге мүмкіндік береді.

Металл бұйымдарының бетіндегі оксидтердің, карбидтердің, хлоридтердің, сульфидтердің және басқа тұздардың жұқа қабықшаларын анықтау үшін электронды дифракция әдісі қолданылады. Ол толқын ұзындығы рентген сәулелерінен қысқа болатын қозғалатын электрондар ағынының дифракциясына негізделген. Металдар мен қорытпаларды талдау электронды-оптикалық көлеңкелі кескіндерді де шығара алатын вакуумды электронды дифракциялық машиналарда жүзеге асырылады.

Механикалық қасиеттері

Металдар мен қорытпалардың физикалық және механикалық қасиеттерін анықтау үшін келесі сынақ әдістері қолданылады:

• созу/сығу үшін (созылу беріктігін, серпімділікті, ағынды және басқа сипаттамаларды анықтау);
• бүгілу;
• қаттылық пен микроқаттылық үшін;
• фазалық түрлендірулер, жылу өткізгіштік және сызықтық кеңею температурасын табу үшін қыздыру.

Мұндай әдістер әдетте жазатайым оқиғалардың және металл бөлшектер мен тораптардың бұзылуының себептерін зерттеу кезінде біріктіріліп қолданылады.

Сарапшы пікірі

Металдарды зерттегеннен кейін маман келесі ақпаратты қамтитын қорытынды шығарады:

• жалпы деректер (зерттеу жұмысының тақырыбы, басталу және аяқталу күні, сараптаманың орны, оны жүргізу негіздері, сарапшы туралы мәліметтер, қойылған сұрақтар);
• қолданылған әдістер мен жұмысты орындаған жалпы ғылыми заңдылықтар;
• нормативтік құжаттар және басқа көздер;
• объектіні зерттеу кезінде алынған деректер;
• қорытындылар (немесе нақты жауап беру мүмкін емес себептері).

Мысалдар

Сарапшы пікірінің мысалдарына мыналар жатады:

• бөлшектің бұзылуы бір уақытта әрекет ететін статикалық иілу жүктемесінің әрекеті нәтижесінде орын алды;
• құрастырудың істен шығуы екі сатылы болды: бір динамикалық жүктемеден кейін шаршау кернеулері нәтижесінде 80%-ға өскен жарықшақ пайда болды; объект осы жарықшақпен әлсіреген аумақ бойынша статикалық созылу жүктемесінің әсерінен бөліктерге бөлінеді;
• ыдыстың бұзылуы дәнекерлеу кезінде алынған ақаумен (тігіс тамырының енуінің болмауы) әлсіреген дәнекерлеу тігісінің бойында орын алды, жұмыс басталған кезде объектіде енді жоқ. қажетті күш;
• құрылымның істен шығуы лезде болды, тойтару арқылы, себебі динамикалық жүктеменің әсері, оның мәні жобалық құжаттамада белгіленген беріктіктен асып түседі.

Сот тәжірибесінен,металдарды сараптауды қолдануды суреттей отырып, мынаны келтіруге болады: өлтірілген адамның денесінен металл сынығы табылды. 3 пышақтың қайсысына жататынын анықтау керек болды. Спектрлік талдау фрагменттің құрамы пышақтың бірінің құрамымен сәйкес келетінін көрсетті. Металл кесіндісінің микроқұрылымы барлық қалақтардан ерекшеленді, бірақ тексеру барысында қалақтың салқындатпай электрлік ұнтақтағышта қайралғаны, нәтижесінде бұл өзгерістер орын алғаны дәлелденді.

Зертхана

Металға тәуелсіз сараптаманы мемлекеттік аккредитациясы бар зертханалар жүргізе алады. Аккредиттеу туралы куәлікте қандай қызмет саласында зерттеулер жүргізуге рұқсат алынғанын, сынақ әдістерін және олардың негізінде жүзеге асырылатын нормативтік құжаттарды, сондай-ақ аккредиттеу жөніндегі комиссия отырысының хаттамасын көрсету керек.

Мәскеу облысында мұндай қызметтерді Металл-Экспертиза, Аймақаралық Сараптама және бағалау орталығы (ICEA), Сот сарапшылары федерациясы және басқа ұйымдар көрсетеді.