Pagsusuri ng mga metal at haluang metal: mga tampok, paglalarawan at mga kinakailangan

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Ang kadalubhasaan ng mga metal ay ginagamit sa hudisyal na kasanayan, sa pagsisiyasat sa mga sanhi ng mga aksidente, gayundin sa paggawa ng mga responsableng teknikal na desisyon sa paggawa ng iba't ibang bagay. Ang isang tampok ng mga metal at haluang metal ay ang mahusay nilang "panatilihin" ang mga parameter ng mga nakaraang estado na lumitaw sa ilalim ng impluwensya ng mga panlabas na kadahilanan (mechanical load, thermal effect, at iba pa). Nagbibigay-daan sa iyo ang property na ito na itakda ang mga kundisyon na nauuna sa isang kaganapan at tumukoy ng isang sanhi na kaugnayan.

Mga Gawain

Maaaring pagsamahin sa 3 malalaking grupo ang lahat ng gawain ng metalurhiko:

• Pag-uuri - pagtukoy ng pagiging kabilang sa anumang uri (uri ng metal o haluang metal, grado, saklaw; deposito kung saan kinuha ang materyal; pagsunod sa mga kinakailangan ng pagguhit at iba pang teknikal na dokumentasyon).
• Pagkilala sa indibidwal: pagtukoy ng kabuuan sa mga bahagi (sa pamamagitan ng mga palatandaan ng elementong komposisyon at istraktura, mga bakas ng pagproseso at iba pang mga parameter), na kabilang sa isang karaniwang batch ng produksyon, pagtatatagpinagmulan - kagamitan o tagagawa; pangkat - pagkilala sa magkatulad na katangian ng mga metal at haluang metal sa pamamagitan ng mga partikular na katangian (mga katangiang dumi, istraktura ng kristal, mga katangian ng mekanikal, katangian ng pagkasira, kondisyon sa ibabaw: oksihenasyon, kaagnasan, mga gasgas, atbp.).
• Diagnostic: pagtatatag ng katotohanan ng pakikipag-ugnayan sa isang bahagi ng metal, ang mga sanhi at tampok ng proseso ng pagkasira, pagtukoy sa teknolohiya ng pagmamanupaktura, ang uri ng mga aparato kung saan ginawa ang produktong metal, pagtukoy ng mga paglihis mula sa mga kinakailangan ng teknikal na regulasyon.

Mga Bagay

Ang mga sumusunod na micro- at macro-subject ay maaaring magsilbi bilang mga bagay ng pagsusuri ng mga produktong metal:

• mga bahaging bakal, mga blangko, wire at wire, metal hose, cable, pipe;
• pagtunaw sa mga wire at iba pang produktong metal;
• mga detalye ng mga sasakyan at teknolohikal na kagamitan na nawasak bilang resulta ng aksidente;
• kutsilyo (pabrika at gawang bahay) at iba pang may talim na sandata;
• fragment o bahagi ng mga explosive device;
• solders;
• alahas, mahahalagang metal at katutubong ginto;
• metallization traces;
• mga gamit sa bahay.

Mga Hakbang

Isinasagawa ang pagsusuri ng mga metal at haluang metal ayon sa sumusunod na pamamaraan para sa pagtukoy ng mga katangian:

• natural na materyal (density, ferromagnetism, kulay, tigas, metallic luster, electrical conductivity, interaksyon sa mga acid);
• geometric atmga tampok ng disenyo (laki, hugis, pagkakaroon ng metal at non-metallic coatings);
• teknolohiya at kagamitan sa produksyon;
• kondisyon sa pagpapatakbo (pagkasuot, kaagnasan, atbp.);
• mga tampok ng pagkasira (pagkatunaw, pagpapapangit, pagkabigla o mga static na pagkarga, pagguho, kumbinasyon ng ilang salik);
• uri at saklaw ng pag-uuri;
• microstructure;
• mga katangiang pisikal at mekanikal, komposisyong kemikal.

Depende sa kung anong mga tanong ang inilalagay bago ang pagsusuri, ang pagbuo ng pamamaraan ng pagsusuri ay nakasalalay. Dahil ang ilang paraan ng pag-aaral ay nangangailangan ng pagkasira ng bagay na pinag-aaralan, kinakailangan na malinaw na maitatag ang layunin ng pag-aaral.

Metal Forensics

Isinasagawa ang mga forensic na pagsusuri upang matugunan ang mga sumusunod na pinakakaraniwang isyu:

• pagtukoy sa tatak ng metal kung saan ginawa ang sandata ng krimen;
• pagtukoy sa uri ng ginto - katutubong o industriyal;
• presensya ng mga metal na particle sa isa pang bagay;
• pagtukoy sa pagiging tunay ng isang barya o medalya, pati na rin ang kanilang edad;
• detection ng uri at tagal ng pagkakalantad sa metal;
• mga dahilan para sa pagkasira ng isang metal na bahagi o assembly (upang gumawa ng konklusyon kung sakaling magkaroon ng mga emerhensiya, sunog);
• pagtukoy sa pagkakakilanlan ng bahagi at ang pangunahing bahagi ng metal / istraktura, pati na rin ang paraan kung saan sila pinaghiwalay at iba pa.

Optical at scanning microscopy

Microscopic na pagsusuri ng mga ibabaw ay ginagawa sa paunang yugto ng pagkadalubhasa sa metalurhiko. Ang pagsusuri ng mga metal at haluang metal ay nagpapakita ng mga tampok na nabuo sa proseso ng pagmamanupaktura at pagpapatakbo ng mga bahagi at pagtitipon. Upang maisagawa ang gawaing ito, ginagamit ang pag-scan at paghahatid ng mga electron microscope.

Isa sa mga uri ng naturang pagsusuri ay ang fractography - isang mikroskopikong pag-aaral ng mga ibabaw ng bali upang magtatag ng mga ugnayang sanhi-at-epekto sa pagitan ng mga palatandaan ng pinsala at panlabas o panloob na mga salik na naging sanhi ng pagkasira.

Pananaliksik sa komposisyon ng kemikal

Ang pinakakaraniwang paraan para sa pag-aaral ng kemikal na komposisyon ng mga metal at haluang metal ay ang emission spectral analysis (ESA), na batay sa mga tampok ng emission spectrum ng mga atom ng matter sa optical range ng electromagnetic waves. Ang liwanag na paglabas ay nasasabik sa pamamagitan ng paglabas ng spark sa pagitan ng pinag-aralan na metal na bagay at ng auxiliary electrode.

Ang paraang ito ay nagbibigay-daan sa iyong matukoy ang isang kemikal na elemento sa pagkakaroon ng pinakamaliit na halaga nito (hanggang 10-4%), na ginagamit sa pagsusuri ng mga bakas na halaga sa parehong metal at non-metallic contacting material. Ginagamit din ang diskarteng ito sa pagsusuri sa kalidad ng metal upang matukoy ang mga microimpurities na hindi kinokontrol ng mga teknikal na detalye para sa paggawa ng bagay na ito.

Hindi mapanira at klasikal na paraan ng pananaliksik

Kung kailangang magsaliksikhindi mapanirang paraan, pagkatapos ay ginagawa ito gamit ang X-ray fluorescence analysis. Ang teknolohiyang ito ay nagsasangkot ng pagkakalantad ng materyal sa X-ray, na nagdudulot ng fluorescent radiation sa ibabaw na layer. Ang bawat atomic number ng periodic system ng mga elemento ng kemikal ay may sariling wavelength. Nakakatulong ang diskarteng ito upang matukoy ang parehong qualitative at quantitative na komposisyon.

Ang pagsusuri sa mga metal ay maaaring isagawa sa mga klasikal na paraan. Mas tumatagal ang mga ito at nangangailangan ng malaking halaga ng sampling. Kasama sa mga pamamaraang ito ang:

• kuwalitatibong kemikal na reaksyon;
• colorimetric analysis;
• polarography;
• conductometry (pagsukat ng electrical conductivity ng mga solusyon) at iba pa.

Microstructure research

Ginagamit ang structural metallography upang matukoy ang kalikasan at bilang ng mga yugto sa pagsusuri ng mga non-ferrous na metal, bakal, cast iron at iba pang mga metal. Ang pag-aaral ay isinasagawa sa pamamagitan ng paraan ng powder x-ray diffraction. Ang sample ay giniling sa pulbos, isang monochromatic X-ray beam ay nakadirekta dito, at isang imahe ay nakuha sa anyo ng mga singsing sa isang photographic film na pinagsama sa paligid ng bagay na pinag-aaralan. Ang pagkakaroon ng isang partikular na texture ay ipinakikita ng pagbabago sa intensity ng mga linya.

Ang mga espesyal na X-ray diffractometer ay ginagamit upang pag-aralan ang mga pattern ng powder X-ray. Maaari din silang magamit upang makakuha ng impormasyon tungkol sa istraktura ng kristal ng metal. ATsa mga praktikal na termino, ito ay ginagamit upang matukoy ang uri ng heat treatment.

Ang pagtukoy sa komposisyon ng bahagi ay kinakailangan upang matukoy ang mga pangkalahatang parameter ng mga bahagi ng bagay na pinag-aaralan. Ang ganitong pag-aaral, halimbawa, ay nagbibigay-daan sa iyong makakuha ng impormasyon tungkol sa kung ano ang pangunahin - isang short circuit o isang apoy (mga tansong kontak), kung ang lampara na may tungsten filament ay nasunog sa oras ng pagkasira nito, at lutasin ang iba pang mga isyu.

Upang makita ang mga manipis na pelikula ng mga oxide, carbide, chlorides, sulfides at iba pang mga asin sa ibabaw ng mga produktong metal, isang paraan ng electron diffraction ang ginagamit. Ito ay batay sa diffraction ng isang stream ng mga gumagalaw na electron, ang wavelength nito ay mas maikli kaysa sa X-ray. Ang pagsusuri ng mga metal at haluang metal ay isinasagawa sa mga vacuum electron diffraction machine, na maaari ding gumawa ng mga electron-optical shadow na imahe.

Mga katangiang mekanikal

Upang matukoy ang pisikal at mekanikal na mga katangian ng mga metal at haluang metal, ang mga sumusunod na paraan ng pagsubok ay ginagamit:

• para sa tension/compression (pagtukoy ng tensile strength, elasticity, flow at iba pang katangian);
• baluktot;
• para sa tigas at microhardness;
• heating upang mahanap ang temperatura ng mga pagbabago sa phase, thermal conductivity at linear expansion.

Ang mga ganitong paraan ay kadalasang ginagamit nang magkakasama kapag sinisiyasat ang mga sanhi ng mga aksidente at pagkasira ng mga bahaging metal at mga assemblies.

Opinyon ng eksperto

Pagkatapos ng pagsusuri sa mga metal, naglalabas ang espesyalista ng konklusyon na naglalaman ng sumusunod na impormasyon:

• pangkalahatang data (pamagat ng research paper, petsa ng pagsisimula at pagtatapos, lugar ng pagsusuri, batayan para sa pagpapatupad nito, impormasyon tungkol sa eksperto, mga tanong na itinanong);
• paraan na ginamit at pangkalahatang siyentipikong pattern kung saan ginawa ang gawain;
• mga normatibong dokumento at iba pang mapagkukunan;
• data na nakuha sa panahon ng pag-aaral ng bagay;
• konklusyon (o mga dahilan kung bakit hindi maibigay ang isang tiyak na sagot).

Mga Halimbawa

Ang mga halimbawa ng opinyon ng eksperto ay kinabibilangan ng sumusunod:

• naganap ang pagkasira ng bahagi bilang resulta ng pagkilos ng isang static na bending load na kumikilos nang sabay-sabay;
• ang pagkabigo ng pagpupulong ay dalawang yugto: pagkatapos ng isang dynamic na pagkarga, nabuo ang isang crack, na tumaas ng 80% bilang resulta ng mga stress sa pagkapagod; ang bagay ay nahahati sa mga bahagi sa ilalim ng pagkilos ng isang static tensile load sa kahabaan ng lugar na pinahina ng crack na ito;
• ang pagkasira ng sisidlan ay naganap sa kahabaan ng hinang, na humina ng isang depektong nakuha sa panahon ng hinang (kakulangan ng pagtagos ng ugat ng tahi), sa oras ng pagsisimula ng operasyon, ang bagay ay wala na ang kinakailangang lakas;
• ang pagkabigo ng istraktura ay agad-agad, sa pamamagitan ng riveting, ang dahilan ay ang epekto ng isang dynamic na pagkarga, ang halaga nito ay lumampas sa lakas na inilatag sa dokumentasyon ng disenyo.

Mula sa mga kaso ng hudisyal na kasanayan,na naglalarawan ng aplikasyon ng pagsusuri ng mga metal, maaari nating banggitin ang mga sumusunod: isang metal na fragment ang natagpuan sa katawan ng pinatay. Ito ay kinakailangan upang itatag kung alin sa 3 kutsilyo ito ay bahagi ng. Ang spectral analysis ay nagpakita na ang komposisyon ng fragment ay kasabay ng isa sa mga kutsilyo. Ang microstructure ng piraso ng metal ay naiiba sa lahat ng mga blades, ngunit sa panahon ng pagsusuri, napatunayan na ang talim ay pinatalas sa isang electric grinder nang walang paglamig, bilang isang resulta kung saan naganap ang mga pagbabagong ito.

Laboratory

Ang isang independiyenteng pagsusuri ng metal ay maaaring isagawa ng mga laboratoryo na may akreditasyon ng estado. Dapat ipahiwatig ng sertipiko ng akreditasyon kung aling larangan ng aktibidad ang nakuhang pahintulot upang magsagawa ng pananaliksik, mga pamamaraan ng pagsubok at mga dokumentong pangregulasyon batay sa kung saan isinasagawa ang mga ito, gayundin ang mga minuto ng pulong ng komisyon ng akreditasyon.

Sa Rehiyon ng Moscow, ang mga naturang serbisyo ay ibinibigay ng Metall-Expertise, Interregional Center for Expertise and Evaluation (ICEA), Federation of Forensic Experts at iba pang organisasyon.