Մետաղների և համաձուլվածքների փորձաքննություն. հատկանիշներ, նկարագրություն և պահանջներ

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30

Մետաղների փորձաքննությունը կիրառվում է դատական պրակտիկայում, դժբախտ պատահարների պատճառների հետաքննության, ինչպես նաև տարբեր առարկաների արտադրության մեջ պատասխանատու տեխնիկական որոշումներ կայացնելու համար։ Մետաղների և համաձուլվածքների առանձնահատկությունն այն է, որ դրանք լավ «պահպանում են» նախկին վիճակների պարամետրերը, որոնք առաջացել են արտաքին գործոնների ազդեցության տակ (մեխանիկական բեռներ, ջերմային ազդեցություններ և այլն): Այս հատկությունը թույլ է տալիս սահմանել իրադարձությանը նախորդող պայմանները և բացահայտել պատճառահետևանքային կապը:

Առաջադրանք

Մետաղագործական փորձաքննության բոլոր առաջադրանքները կարելի է միավորել 3 մեծ խմբերի.

• Դասակարգում - ցանկացած տեսակի պատկանելիության որոշում (մետաղի կամ համաձուլվածքի տեսակ, դասակարգ, ծավալ, հանքավայր, որտեղից արդյունահանվել է նյութը, համապատասխանություն գծագրի և այլ տեխնիկական փաստաթղթերի պահանջներին):
• նույնականացնող անհատ. ամբողջի որոշում մասերում (տարրական կազմի և կառուցվածքի նշաններով, մշակման հետքերով և այլ պարամետրերով), ընդհանուր արտադրական խմբաքանակին պատկանող, հաստատում.աղբյուր - սարքավորում կամ արտադրող; խումբ - մետաղների և համաձուլվածքների նույնական հատկությունների նույնականացում ըստ առանձին հատկանիշների (բնորոշ կեղտեր, բյուրեղային կառուցվածք, մեխանիկական հատկություններ, ոչնչացման բնույթ, մակերեսի վիճակը. օքսիդացում, կոռոզիա, քերծվածքներ և այլն):
• Ախտորոշում. մետաղական մասի հետ փոխազդեցության փաստի, ոչնչացման գործընթացի պատճառների և առանձնահատկությունների հաստատում, արտադրության տեխնոլոգիայի որոշում, սարքերի տեսակը, որոնց վրա պատրաստված է մետաղական արտադրանքը, հայտնաբերում է շեղումները շեղումների պահանջներից: տեխնիկական կանոնակարգ.

Օբյեկտներ

Մետաղական արտադրանքի փորձաքննության օբյեկտ կարող են ծառայել հետևյալ միկրո և մակրո-առարկաները.

• պողպատե մասեր, բլանկներ, մետաղալարեր և լարեր, մետաղական գուլպաներ, մալուխներ, խողովակներ;
• հալում լարերի և այլ մետաղական արտադրանքների վրա;
• պատահարի հետևանքով ոչնչացված տրանսպորտային միջոցների և տեխնոլոգիական սարքավորումների մանրամասներ;
• դանակներ (գործարանային և տնական) և այլ եզրային զենքեր;
• բեկորներ կամ պայթուցիկ սարքերի մասեր;
• զոդներ;
• զարդեր, թանկարժեք մետաղներ և հայրենի ոսկի;
• մետաղացման հետքեր;
• կենցաղային իրեր.

Քայլեր

Մետաղների և համաձուլվածքների փորձաքննությունն իրականացվում է բնութագրերի որոշման հետևյալ սխեմայով.

• նյութական բնույթ (խտություն, ֆերոմագնիսականություն, գույն, կարծրություն, մետաղական փայլ, էլեկտրական հաղորդունակություն, փոխազդեցություն թթուների հետ);
• երկրաչափական ևդիզայնի առանձնահատկությունները (չափը, ձևը, մետաղական և ոչ մետաղական ծածկույթների առկայությունը);
• արտադրության տեխնոլոգիա և սարքավորումներ;
• գործառնական պայմաններ (մաշվածություն, կոռոզիա և այլն);
• ոչնչացման առանձնահատկություններ (հալում, դեֆորմացիա, ցնցում կամ ստատիկ բեռներ, էրոզիա, մի քանի գործոնների համակցություն);
• դասակարգման տեսակը և շրջանակը;
• միկրոկառուցվածք;
• ֆիզիկական և մեխանիկական հատկություններ, քիմիական բաղադրություն.

Կախված նրանից, թե ինչ հարցեր են դրվում քննությունից առաջ, կախված է քննության մեթոդաբանության կառուցումը. Քանի որ ուսումնասիրության որոշ մեթոդներ պահանջում են ուսումնասիրվող օբյեկտի ոչնչացում, անհրաժեշտ է հստակ սահմանել ուսումնասիրության նպատակը:

Մետաղների դատաբժշկական

Դատաբժշկական փորձաքննություններ են անցկացվում հետևյալ ամենատարածված խնդիրները լուծելու համար.

• որոշում է մետաղի ապրանքանիշը, որից պատրաստված է հանցագործության զենքը;
• նույնականացնելով ոսկու տեսակը՝ բնիկ կամ արդյունաբերական;
• մետաղական մասնիկների առկայություն այլ առարկայի վրա;
• որոշում է մետաղադրամի կամ մեդալի իսկությունը, ինչպես նաև դրանց տարիքը;
• հայտնաբերում մետաղի ազդեցության տեսակի և տևողության;
• մետաղական մասի կամ հավաքույթի ոչնչացման պատճառները (արտակարգ իրավիճակների, հրդեհների դեպքում եզրակացություն կազմելու համար);
• որոշում է մասի և հիմնական մետաղական մասի/կառուցվածքի ինքնությունը, ինչպես նաև այն մեթոդը, որով դրանք առանձնացվել են և այլն:

Օպտիկական և սկանավորող մանրադիտակ

Մակերեւույթների մանրադիտակային հետազոտությունը կատարվում է մետալուրգիական փորձաքննության սկզբնական փուլում։ Մետաղների և համաձուլվածքների ուսումնասիրությունը բացահայտում է մասերի և հավաքների արտադրության և շահագործման գործընթացում ձևավորված առանձնահատկությունները: Այս աշխատանքն իրականացնելու համար օգտագործվում են սկանավորման և փոխանցման էլեկտրոնային մանրադիտակներ։

Նման հետազոտության տեսակներից է ֆրակտոգրաֆիան՝ կոտրվածքի մակերեսների մանրադիտակային ուսումնասիրություն՝ վնասի նշանների և արտաքին կամ ներքին գործոնների միջև պատճառահետևանքային կապ հաստատելու համար, որոնք առաջացրել են ավերածություն::

Քիմիական կազմի հետազոտություն

Մետաղների և համաձուլվածքների քիմիական բաղադրության ուսումնասիրման ամենատարածված մեթոդը արտանետումների սպեկտրալ վերլուծությունն է (ESA), որը հիմնված է էլեկտրամագնիսական ալիքների օպտիկական տիրույթում նյութի ատոմների արտանետումների սպեկտրի առանձնահատկությունների վրա: Լույսի արտանետումը գրգռվում է ուսումնասիրված մետաղական առարկայի և օժանդակ էլեկտրոդի միջև կայծային արտանետմամբ:

Այս մեթոդը թույլ է տալիս որոշել քիմիական տարրը նրա ամենափոքր քանակության առկայության դեպքում (մինչև 10-4%), որն օգտագործվում է հետքի քանակների վերլուծության ժամանակ: ինչպես մետաղական, այնպես էլ ոչ մետաղական շփման նյութ: Այս տեխնիկան օգտագործվում է նաև մետաղի որակի հետազոտման համար՝ հայտնաբերելու միկրոկեղտոտվածությունը, որը չի կարգավորվում այս օբյեկտի արտադրության տեխնիկական բնութագրերով:

Ոչ կործանարար և դասական հետազոտության մեթոդներ

Եթե պետք է հետազոտություն անելոչ կործանարար մեթոդ, այնուհետև այն կատարվում է ռենտգեն ֆլուորեսցենտային վերլուծության միջոցով: Այս տեխնոլոգիան ներառում է նյութի ազդեցությունը ռենտգենյան ճառագայթների վրա, որոնք առաջացնում են լյումինեսցենտային ճառագայթում մակերեսային շերտում: Քիմիական տարրերի պարբերական համակարգի յուրաքանչյուր ատոմային թիվ ունի իր ալիքի երկարությունը։ Այս տեխնիկան օգնում է որոշել ինչպես որակական, այնպես էլ քանակական կազմը։

Մետաղների փորձաքննությունը կարող է իրականացվել դասական եղանակներով։ Դրանք ավելի երկար են տևում և պահանջում են զգալի քանակությամբ նմուշառում: Այս մեթոդները ներառում են՝

• որակական քիմիական ռեակցիաներ;
• գունաչափական անալիզ;
• բևեռագրություն;
• conductometry (լուծույթների էլեկտրական հաղորդունակության չափում) և այլն:

Միկրոկառուցվածքի հետազոտություն

Կառուցվածքային մետալոգրաֆիան օգտագործվում է գունավոր մետաղների, պողպատի, չուգունի և այլ մետաղների փորձաքննության փուլերի բնույթն ու քանակը որոշելու համար։ Ուսումնասիրությունն իրականացվում է փոշու ռենտգեն դիֆրակցիայի մեթոդով։ Նմուշը մանրացվում է փոշու մեջ, դրա վրա ուղղվում է միագույն ռենտգենյան ճառագայթ և ստացվում է պատկեր՝ օղակների տեսքով լուսանկարչական թաղանթի վրա, որը պտտվում է ուսումնասիրվող օբյեկտի շուրջը։ Որոշակի հյուսվածքի առկայությունը բացահայտվում է գծերի ինտենսիվության փոփոխությամբ։

Հատուկ ռենտգենյան դիֆրակտոմետրեր օգտագործվում են փոշու ռենտգենյան օրինաչափությունները ուսումնասիրելու համար: Դրանք կարող են օգտագործվել նաև մետաղի բյուրեղային կառուցվածքի մասին տեղեկություններ ստանալու համար։ ATգործնական առումով սա օգտագործվում է ջերմային մշակման տեսակը որոշելու համար:

Ֆազային կազմի որոշումը անհրաժեշտ է ուսումնասիրվող օբյեկտի մասերի ընդհանուր պարամետրերը բացահայտելու համար: Նման ուսումնասիրությունը, օրինակ, թույլ է տալիս տեղեկատվություն ստանալ այն մասին, թե ինչն է եղել առաջնային՝ կարճ միացում, թե հրդեհ (պղնձի կոնտակտներ), արդյոք վոլֆրամի թելիկով լամպը այրվել է դրա ոչնչացման պահին և լուծել այլ հարցեր։

Մետաղական արտադրանքի մակերեսին օքսիդների, կարբիդների, քլորիդների, սուլֆիդների և այլ աղերի բարակ թաղանթները հայտնաբերելու համար օգտագործվում է էլեկտրոնային դիֆրակցիոն մեթոդ: Այն հիմնված է շարժվող էլեկտրոնների հոսքի դիֆրակցիայի վրա, որոնց ալիքի երկարությունը ավելի կարճ է, քան ռենտգենյան ճառագայթները։ Մետաղների և համաձուլվածքների վերլուծությունն իրականացվում է վակուումային էլեկտրոնային դիֆրակցիոն մեքենաներում, որոնք կարող են նաև արտադրել էլեկտրոն-օպտիկական ստվերային պատկերներ։

Մեխանիկական հատկություններ

Մետաղների և համաձուլվածքների ֆիզիկական և մեխանիկական հատկությունները որոշելու համար օգտագործվում են հետևյալ փորձարկման մեթոդները՝

• լարվածության/սեղմման համար (առաձգական ուժի, առաձգականության, հոսքի և այլ բնութագրերի որոշում);
• կռում;
• կարծրության և միկրոկարծրության համար;
• տաքացում՝ ֆազային փոխակերպումների, ջերմահաղորդականության և գծային ընդարձակման ջերմաստիճանը գտնելու համար:

Նման մեթոդները սովորաբար օգտագործվում են համակցված, երբ հետաքննում են վթարների պատճառները և մետաղական մասերի ու հավաքույթների ոչնչացումը:

Փորձագետի կարծիք

Մետաղների փորձաքննությունից հետո մասնագետը տալիս է եզրակացություն, որը պարունակում է հետևյալ տվյալները.

• ընդհանուր տվյալներ (հետազոտության անվանումը, սկզբի և ավարտի ամսաթիվը, փորձաքննության վայրը, դրա կատարման հիմքերը, տվյալներ փորձագետի մասին, տրված հարցեր);
• օգտագործված մեթոդները և ընդհանուր գիտական օրինաչափությունները, որոնց հիման վրա կատարվել է աշխատանքը;
• նորմատիվ փաստաթղթեր և այլ աղբյուրներ;
• տվյալներ, որոնք ստացվել են օբյեկտի ուսումնասիրության ընթացքում;
• եզրակացություններ (կամ պատճառներ, թե ինչու չի կարելի հստակ պատասխան տալ):

Օրինակներ

Փորձագետների կարծիքի օրինակները ներառում են հետևյալը.

• մասերի ոչնչացումը տեղի է ունեցել միաժամանակ գործող ստատիկ ճկման բեռի գործողության արդյունքում;
• Հավաքման ձախողումը եղել է երկաստիճան. մեկ դինամիկ ծանրաբեռնվածությունից հետո առաջացել է ճեղք, որը հոգնածության լարումների արդյունքում աճել է 80%-ով; օբյեկտը բաժանվում է մասերի ստատիկ առաձգական բեռի ազդեցության տակ այս ճեղքով թուլացած տարածքի երկայնքով;
• անոթի ոչնչացումը տեղի է ունեցել եռակցման երկայնքով, որը թուլացել է եռակցման ժամանակ ստացված թերության պատճառով (կարի արմատի ներթափանցման բացակայություն), շահագործման մեկնարկի պահին օբյեկտն այլևս չի ունեցել. անհրաժեշտ ուժ;
• Կառույցի խափանումը եղել է ակնթարթային, գամման միջոցով, պատճառը դինամիկ բեռի ազդեցությունն է, որի արժեքը գերազանցում է նախագծային փաստաթղթերում սահմանված ամրությունը:

Դատական պրակտիկայի գործերից,Պատկերացնելով մետաղների փորձաքննության կիրառությունը՝ կարող ենք մեջբերել հետևյալը. սպանվածի մարմնի մեջ մետաղի բեկոր է հայտնաբերվել։ Պետք էր պարզել, թե 3 դանակներից որում է դա։ Սպեկտրային անալիզը ցույց է տվել, որ բեկորի բաղադրությունը համընկնում է դանակներից մեկի կազմի հետ։ Մետաղի կտորի միկրոկառուցվածքը տարբերվում էր բոլոր շեղբերից, սակայն փորձաքննության ընթացքում ապացուցվեց, որ սայրը սրվել է էլեկտրական հղկող սարքի վրա՝ առանց հովացման, ինչի արդյունքում էլ տեղի են ունեցել այդ փոփոխությունները։։

Լաբորատորիաներ

Մետաղի անկախ փորձաքննություն կարող են իրականացնել պետական հավատարմագրված լաբորատորիաները. Հավատարմագրման վկայականում պետք է նշվի, թե գործունեության որ ոլորտում է ստացվել հետազոտություններ անցկացնելու թույլտվություն, թեստավորման մեթոդներ և կարգավորող փաստաթղթեր, որոնց հիման վրա դրանք կատարվում են, ինչպես նաև հավատարմագրման հանձնաժողովի նիստի արձանագրությունը։։

Մոսկվայի մարզում նման ծառայություններ մատուցում են Metall-Expertise-ը, Փորձաքննության և գնահատման միջտարածաշրջանային կենտրոնը (ICEA), դատաբժշկական փորձագետների ֆեդերացիան և այլ կազմակերպություններ: