Как проверить марку стали в домашних условиях?

Как определить марку стали

Существует просто огромное количество различных вариантов исполнения стали, каждая марка характеризуется своими определенными особенностями. Если производитель не провел маркировку, то узнать особенности металла можно только при самостоятельном проведении различных тестов. Об этом далее поговорим подробнее.

Методы определения марки стали

Довольно распространенным вопросом можно назвать то, как определить марку стали. Выделяют несколько распространенных методов:

  1. Первый предусматривает снятие стружки с поверхности, для чего может использоваться зубило. При высокой концентрации углерода она будет короткой и ломкой. Снижение показателя становится причиной повышения пластичности. Однако, точно определить марку подобным методом не получится.
  2. Второй метод предусматривает закалку изделия, после чего приходится проводить надпилы. Если до закалки и после материал пилится просто, то в составе небольшое количество углерода. За счет повышения концентрации углерода после обработки поверхность становится слишком твердым.
  3. Определение марки стали по искре основывается на визуальном осмотре искр, которые образуются при обработке поверхности точильным кругом. С увеличением размеров искр и их количества повышается показатель твердости, который зависит непосредственно от концентрации углерода. Подобный тест не дает на точный результат, так как от силы нажатия и некоторых других моментов зависят основные характеристики отлетающей стружки. Можно встретить таблицы, по которым проводится расшифровка качеств материала по стружке.

Определить марку можно также по цвету образующихся искр. Для этого были составлены специальные таблицы. В домашних условиях провести тест можно только в случае правильного освещения. Однако, точно идентифицировать материал подобным образом нельзя. Вариант с легирующими элементами идентифицировать можно и по другим эксплуатационным характеристикам, к примеру, устойчивости к воздействию повышенной влажности или сильному магнетизму.

Общие понятия о марках стали

На территории СНГ применяемые стандарты обозначений характеризуются тем, что могут использоваться для указания основных элементов. При рассмотрении вопроса расшифровки марки отметим следующие моменты:

  1. Часто проставляется сокращение «Ст». В других случаях и вовсе не ставится никаких сокращений, только цифры.
  2. В большинстве случаев первая цифра указывает на концентрацию углерода. Последующие могут применяться для указания количества легирующих компонентов.
  3. В состав могут включаться легирующие компоненты, которые существенно изменяют свойства материала. Примером можно назвать включение хрома, за счет чего повышается устойчивость к воздействию повышенной влажности.

Классификация сталей по назначению

Расшифровка маркировки проводится при использовании таблиц, в которых указывается обозначение химического элемента.

Маркировка сталей по международным стандартам и стандартам СНГ

Для того чтобы провести расшифровку марки можно использовать самые различные стандарты. Некоторые сплавы обозначаются определенными символами, которые указывают на предназначение металла.

Примером можно назвать нижеприведенные моменты:

  1. Буква «Ш» применяется для обозначения металлов, которые применяются для изготовления подшипников. Они характеризуются повышенной устойчивостью к износу.
  2. Качественные легированные заготовки обозначаются буквой «Л». Зачастую символ указывается в конце.
  3. Для обозначения термоупрочненного проката применяется «Т».
  4. Высокую коррозионную устойчивость заготовки определяют по букве «К».
  5. Если в состав включается медь, то при указании марки используется символ «Д».
  6. Инструментальные можно определить по букве «У». Они зачастую применяются при изготовлении различных инструментов, которые характеризуются высокой износоустойчивостью.
  7. Символ «Р» указывается для обозначения сплавов, в состав которых включается вольфрам. Подобное вещество существенно повысить жаропрочность структуры.

Путем расшифровки марки можно определить то, какие химические элементы включены в сплав. Цифры в большинстве случаев указывают на концентрацию, символы тип сплава и конкретные химические элементы.

В заключение отметим, что в продаже встречается просто огромное количество изделий, во многих случаях марка проставляется производителем. Самостоятельно определить состав без использования специального оборудования практически невозможно.

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ, ПРОВЕРИТЬ И ОТЛИЧИТЬ НЕРЖАВЕЙКУ

Нержавеющая сталь является одним из самых востребованных видов сталей, получившей применение в различных сферах и отраслях. Изделия из нержавейки используются не только в промышленности, но и в медицине, пищевой промышленности и бытовых целях. Часто задаются вопросом, что лучше: латунь или нержавеющая сталь? Но об этом мы расскажем в другой статье.

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

  • Свойства и характеристики нержавеющей стали
  • Виды нержавеющей стали
  • 13 способов определить нержавеющую сталь
  • Определение нержавеющей стали: видео
  • Маркировки нержавеющей стали
  • Оценка качества нержавейки
  • Что влияет на цену нержавейки
  • Итог: как же определить нержавеющую сталь

СВОЙСТВА И ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ

Как же определить нержавеющую сталь? Свою актуальность нержавеющая сталь получила благодаря ряду положительных свойств:

  • Устойчивость к агрессивным воздействиям окружающей среды;
  • Высокая износостойкость, благодаря которой, срок службы изделий составляет более десяти лет;
  • Термоустойчивость к резким перепадам температур;
  • Высокий уровень устойчивости к коррозии и прочим вариантам разрушения;
  • Экологическая безопасность;
  • Эстетически привлекательный внешний вид;
  • Простота в использовании и уходе.

Говоря о том, что представляет собой нержавеющая сталь и как определить нержавейку, можно сказать, что это результат удачного смешения стали и примесей, усиливающих свойства. Такие примеси являются основным компонентом, не допускающим образования ржавчины и преждевременного состаривания изделий. Чем больше примесей, тем длительнее срок службы стали в целом.

Основными добавочными компонентами являются:

  • Медь;
  • Никель;
  • Молибден;
  • Хром;
  • Марганец;
  • Титан.

ВИДЫ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ

Исходя из процентного состава основных добавок, принято отличать нержавеющую сталь следующих видов:

Аустенитные стали. Они содержат не менее 20% хрома и 4,5% никеля.

Дуплексные стали. В них содержание хрома достигает 25%, 1,5%никеля и незначительной примеси азота.

Ферритные стали. В их составе допускается до 29% хрома.

Мартенситные стали. В них содержание хрома незначительное, не более 13%, а никеля максимум 4%.

Многокомпонентные стали. Минимальное количество хрома и никеля и включают широкий спектр прочих примесей-усилителей.

Хром выступает основным компонентом, упрощающим холодную деформацию, увеличивающим срок службы изделий, придающим привлекательный внешний вид.

Несмотря на наличие достаточного количества нюансов, нередко возникают вопросы: как определить нержавеющую сталь, как отличить нержавейку от обычного металла и как проверить нержавейку на качественные составляющие. Для проведения отличительной проверки в бытовых условиях, когда не возможности проведения серьезной аппаратной экспертизы, используются подручные средства.

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ НЕРЖАВЕЮЩУЮ СТАЛЬ: 13 СПОСОБОВ

Определение нержавеющей стали с помощью магнита

Нержавеющая сталь не допускает намагничивания в связи с действием токов Футко. Но данная методика не всегда дает верный результат, так как железные и мартенситные сплавы имеют магнитные свойства, и поэтому с помощью магнита возможно достоверно определить лишь аустенитно-железные сплавы, в которых содержится высокий процент никеля и хрома. Иначе говоря, определить нержавеющую сталь магнитом на 100% нельзя, однако узнать ее подвид — можно.

Солевой раствор

Суть метода определения нержавеющей стали солевым раствором заключается в выявлении восприимчивости к коррозии. Крепкий солевой раствор служит хорошим провокатором коррозийного разрушения. С этой целью, подлежащее проверке изделие на сутки погружается в солевой раствор. Нержавеющая сталь, обладая высокой степенью устойчивости к подобным агрессивным средам, останется не поврежденной коррозией.

Метод среза

При помощи подручных средств осуществляется надрез. Цвет среза поможет отличить нержавеющую сталь, от сходной по цветовой гамме латуни. В случае последней, срез будет иметь желтый оттенок. В то время, как нержавейка останется светло-серой.

Определение нержавейки медным купоросом

Наждачной бумагой производится зашкуривание верхнего слоя. После чего поверхность нержавеющей стали обрабатывается раствором медного купороса. В таком случае определения нержавеющей стали, как и в случае с приведенными выше способами, нержавейка не изменит своих внешностных характеристик.

Читайте также  Как зачернить серебро в домашних условиях?

Физический метод определения нержавейки

Как проверить нержавейку физическим способом?

Метод основан на знании закона об объеме вытесняемой жидкости. Помещенная в емкость с водой нержавеющая сталь вытеснит количество воды, объемом отличающееся от того, что способен вытеснить металл. Для этого необходимо знать массу изделия, массу вытесненной жидкости и иметь под рукой таблицу данных весовых различий.

Маркировка

Маркировка указывает на свойства, характерные для данного материала. На основании этих свойств, можно понять, как определить и отличить нержавеющую сталь от обычного металла.

Метод чистого листа

Нержавейка не оставляет следов от плотного соприкосновения, в то время, как алюминий даст заметные серые полосы.

Теплопроводимость

У алюминия, в отличие от нержавеющей стали, она значительно выше. В связи с этим вода в емкости из алюминия закипит гораздо быстрее.

Агрессивные среды.

При контакте с щелочными и кислотными средами, поверхность нержавеющей стали останется в неизмененном виде. На поверхности алюминия выступят пятна.

Реакция с азотной кислотой

Несколько капель кислоты, вступившие в реакцию с любой углеродистой сталью вызовут образование едких паров. Нержавейка в реакцию не вступит даже поврежденной поверхностью.

Световой отлив

Поверхность нержавеющей стали дает желтовато-синий отлив.

Смесь перекиси водорода и 20% сульфида

Такая смесь, нанесенная на срез, вызовет видимое глазу значительное потемнение, если во взаимодействие с реагентом вступил цветной металл.

Отверстие

Высверливание отверстия поможет отличить нержавейку от дюраля внешним видом стружки.

Определение нержавеющей стали с помощью искры

Чтобы провести такой тест на определение нержавейки, нужно начать процесс шлифовки материала болгаркой, а искры и вспышки уже, как сказано выше, дадут необходимую информацию.

Для проведения теста необходима угловая шлифовальная машинка (болгарка). Начните шлифовать поверхность стали и проследите за реакцией. Достаточно точно определить металл или нержавейку помогут цвет, длина и форма искр.

Отдельным пунктом стоит выделить различия пищевой нержавейки от технической. В связи с тем, что посуда из этого вида стали пользуется высоким спросом, подобные отличия являются достаточно актуальными. Поверхность пищевой нержавейки отличается высоким качеством обработки, придающей гладкость. Даже матовые поверхности визуально и на ощупь не имеют даже малейших дефектов и выступов.Как правило, в сталь такого назначения, примесей металлов добавляют количественно значительно больше. Это связанно с регулярным воздействием агрессивных сред. Перечисленные свойства и требования относятся и к изделиям медицинского назначения.

Кроме всего перечисленного, большую долю информации о стали, из которой произведено изделие, может дать маркировка.

ВИДЕО О СПОСОБАХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ




МАРКИРОВКИ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ

Существует пять видов основных маркировок:

  • 08Х18Н10. Посуда из такого материала допускается к использованию в пищевой промышленности. Однако, не допускается воздействия каустической соды.
  • 08Х13. Одна из самых популярных марок стали, наиболее часто используемая в изготовлении кухонной утвари. Такую посуду можно нагревать до практически любых температур, а так же хранить в условиях холодильных и морозильных камер.
  • 20Х13-40Х13. Данная сталь используется для изготовления моек и посуды. Она хорошо справляется с перепадами температур, пластична и устойчива к механическим повреждениям.
  • 12Х13. Изделия из стали с такой маркировкой используются в винодельческой промышленности и спиртовой.
  • 08Х17. Данная сталь отличается самой высокой жаропрочностью и хорошей теплопроводимостью. Высоким спросом пользуются сковороды, изготовленные из такой нержавеющей стали.

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА НЕРЖАВЕЙКИ

Оценка качественных характеристик нержавеющей стали имеет зависимость от различных параметров, таких как количество добавок, способа соединения и т.д. После сварочных работ в местах швов нержавющая сталь теряет свою устойчивость к коррозии, что может привести к образованию ржавчины и затем к ее разрушению. Покрашенную нержавейку нужно будет чистить от ржавчины, заново проводить шлифовку, из-за чего сталь будет утрачивать свою стойкость к влаге. Чтобы заранее провести оценку нержавеющей стали, нужно прибегнуть к соляному раствору: в случае высокого качества материала на стали не останется никаких пятен.

КАКИЕ ФАКТОРЫ ВЛИЯЮТ НА ЦЕНУ НЕРЖАВЕЙКИ

На стоимость нержавеющей стали влияют следующие факторы:

  • Разновидность стали (дуплексная, мартенситная, аустенитная, многокомпонентая и т.д..)
  • Маркировка (08Х18Н10, 20Х13-40Х13 и т.д.);
  • Структурный состав;
  • Качественные показатели;
  • Толщина листа;

ИТОГ: КАК ЖЕ ОПРЕДЕЛИТЬ НЕРЖАВЕЮЩУЮ СТАЛЬ

Таким образом, задача как определить и отличить нержавеющую сталь от любых других видов металлов и сталей представляется вполне возможной даже без использования серьезных промышленных экспертных мероприятий. Достаточно запомнить и применить хотя бы часть из вышеперечисленных способов, дающих вполне объективную информацию по отличительным признакам. В случае, если сомнения остаются, лучше обратиться к экспертным данным. Особенно, если речь идет об изделиях, медицинского, или пищевого направления. Кстати, многих людей также мучает вопрос: можно ли приварить нержавейку к черному металлу? В этой статье разложим все по полочкам.

Как определить нержавеющую сталь: способы и материалы

Нержавеющая сталь – наименование группы железных сплавов, в состав которых добавлены коррозионностойкие металлы. В качестве добавок используют углерод, титан, медь, а также в состав входят от 12 до 25 % хрома и никеля. Легированные стальные сплавы не подвержены коррозионным поражениям, устойчивы к воздействию влаги, агрессивных сред, щелочей и кислот.

Из нержавейки производят посуду, ножи, элементы станков, автомобилей и промышленного оборудования, особенно в химической и нефтепромышленности. Такой лом принимают по высокой цене, которая зависит от состава. Наиболее дороги сплавы с повышенным содержанием никеля (от 10 %). Чтобы получить максимальную прибыль от сдачи металлолома, важно знать, как определить нержавейку?

Металлы и сплавы, которые часто путают

Серебристый сплав железа и хрома подходит для производства кухонной утвари, медицинских инструментов, подшипников, режущих элементов и т.д. Но эти предметы также изготавливают из следующих материалов:

  • никелированная латунь (белый сплав меди с содержанием цинка более 25 %);
  • мельхиор (серебристо-белый металл из сплава меди с никелем);
  • белая медь (сплав, содержащий не менее 25 % никеля).

Полированный алюминий, нихром, нейзильбер и другие сплавы, используемые для производства посуды, ножей, бижутерии, легко спутать с легированной сталью. Несмотря на сходный состав и высокое содержание никеля, в пункте сбора металлолома их легко отличат и не примут по желаемой цене. Определить, алюминий или нержавейка попала к вам в руки, можно несколькими способами: химическими, механическими и др.

Анализ с помощью магнита

В лабораториях крупных пунктов приема установлен спектрометр – оптический прибор для спектроскопических исследований. Он оснащен интерферометром для оценки интенсивности спектральных линий и измерения длины волн. Полученные данные обрабатывает компьютер, выдавая точное заключение о составе сплава.

Если нужно определить нержавейку в домашних условиях, используют подручные, но относительно надежные средства. Одно из них – магнит: принято считать, что нержавейка не магнитит. Однако этот метод диагностики недостаточно точен, ведь мартенситные и ферритные сплавы имеют магнитные свойства.

С помощью магнита можно определить только аустенитные и аустенитно-ферритные сплавы с высоким содержанием хрома и никеля. Из них производят посуду, сантехническое и холодильное оборудование, тару для пищевых жидкостей и т.д. Вопреки распространенному мнению, точно определить нержавейку магнитом нельзя, но можно приблизительно выявить ее разновидность.

Определяем пищевую нержавейку

Как указано выше, магнит помогает определить пищевую нержавейку в домашних условиях. Не реагируют на соприкосновение с ним сплавы с низким содержанием углерода и большим количеством никеля в составе. Нержавеющая сталь с высоким содержанием углерода (более 0,9 %) обладает магнитными свойствами и запрещена к применению в пищевой промышленности.

Читайте также  Резка керамической плитки в домашних условиях

Также, чтобы определить пищевую нержавейку, используют различные кислоты (лимонную, винную, уксусную и др.). Сплавы для применения в пищевой сфере содержат больше легирующих добавок, поэтому их поверхностная пленка крепче и почти не содержит железа. Для дополнительной защиты от коррозии применяют пассивацию – метод обработки поверхности металла, в результате которой снижается его активность, и он не вступает в окислительные реакции. Под действием перечисленных кислот нержавейка может покрыться легкой патиной, что и указывает на ее непищевое предназначение.

Типы и марки немагнитных сталей

Если происхождение изделия известно, по реакции с магнитом можно примерно определить тип нержавеющей стали. Следующие марки не магнитят:

  • AISI 409 (аналог 08Х13) – из этой ферритной стали производят контейнеры для грузоперевозок, детали для выхлопной системы автомобиля и т.д. (пластичность и отсутствие магнитных свойств обусловлены предельно низким содержанием C – менее 0,03 %);
  • AISI 304 (аналог 8-12X18H10) – из нее изготавливают предметы быта, а также посуду и оборудование для пищей и фармацевтической промышленности;
  • 12Х21НБТ (ЭИ8П) – аустенитно-ферритная сталь для применения в средах средней агрессивности, из которой производят тару и оборудование для химической и фармацевтической промышленности.

Не магнитят нержавеющие стали марок AISI 402–420, которые содержат в своем составе от 11 д 14 % хрома и менее 0,07 % углерода.

Магнитная нержавейка

Магнитные свойства есть у стали AISI 430 (аналог 08Х17, в составе которой – от 15 % хрома). Из нее производят проволочные сетки, трубы для транспортировки нефтепродуктов, элементы технологических установок газа- и нефтепереработки. Марка стали AISI 630 содержит до 5 % никеля и хрома, а также большое количество добавок: меди, титана, молибдена. Ее применяют в приборостроении и металлургии.

Определить нержавеющую сталь можно, даже если она магнитная. Для этого поместите образец материала в 2 % уксус или другую агрессивную среду на 1–2 дня. Коррозионностойкие сплавы пройдут это испытание без видимых изменений, а металлы, подверженные коррозии, потемнеют.

Определить магнитную нержавеющую сталь в домашних условиях также поможет медный купорос. Предварительно зачистите поверхность металла наждачной бумагой, а затем нанесите несколько капель концентрированного вещества (ржавеющие сплавы покрываются красной пленкой).

Проверка искрой

Тест металла на цвет искры – распространенный способ сортировки металлолома, который используют даже специалисты. Определить марку нержавеющей стали можно по следующими факторам:

  • количество искр и вспышек, которое прямо пропорционально объему углерода в составе сплава;
  • цвет искр, которые указывает на состав металла (чем он светлее, тем выше вероятность, что перед вами – низкоуглеродистая сталь);
  • наличие блестящих белых искр, которое указывает на высокое содержание титана в составе.

Для проведения теста необходима угловая шлифовальная машинка (болгарка). Начните шлифовать поверхность стали и проследите за реакцией. Достаточно точно определить металл или нержавейку помогут цвет, длина и форма искр.

«Желтый поток» или «белая вилка»

Существует много видов искр: «вилка», «веточка», «стрела» и др. Различать их учатся с опытом, но даже неподготовленный человек сможет отличить плотный и короткий поток вспышек от длинных и редких искр, характерных для нержавеющей стали. Наличие темных красных искр, выходящих из-под шлифовального круга, свидетельствует о высоком содержании никеля, карбида вольфрама и кобальта.

Если в процессе шлифовки появляется поток средней плотности, при этом искры у основания соломенно-желтые, а на конце белые, перед вами нержавеющая сталь. Длинный поток искр, достигающий 1,5 метров, указывает на наличие в составе азота. В этом случае несложно определить марку нержавеющей стали: азотистые легированные сплавы достаточно редки и их всего несколько (Nitrobe 77, Sandvik™ 14C28N, Böhler N680 и др.).

От чего зависит цена?

Низкоуглеродистые коррозионностойкие сплавы используют для производства самых разных изделий: лезвий, профилированных листов, кровельных материалов, медицинских принадлежностей. Лом нержавейки можно собрать при демонтаже старого забора, разборе старого холодильника, выбросе ненужной кухонной утвари и т.д. При этом потенциальный доход будет зависеть от таких факторов:

  • вид стали (аустенитная, ферритная, мартенситная и др.);
  • марка стали (AISI 304, AISI 630, 12Х21НБТ);
  • вид металлопроката (листовой, сортовой, трубный);
  • толщина листа;
  • состав;
  • качество.

Определить марку нержавейки и состав можно в лабораторных условиях, обратившись в надежный пункт приема. У нас есть необходимое оборудование для анализа состава, оценки качества и проверки радиационной активности цветного лома. Но предварительно оценить металлолом вы можете дома.

Как оценить качество?

Качество нержавеющей стали зависит от разных факторов – от количества добавок до способа соединения. В местах образования сварных швов антикоррозийные свойства металла значительно ухудшаются, что со временем приводит к появлению ржавчины и постепенному разрушению материала. Окрашенные профилированные листы придется очищать от покрытия, шлифовать, повреждая защитный слой на поверхности. Соответственно, металл станет менее стойким к воздействию влаги, его качества ухудшатся, а потому и цена такого лома будет ниже. Предварительно оценить свойства стали можно соленым раствором. Он не должен оставить пятен на поверхности высоколегированной стали. А от воды на некачественной нержавейке останутся желтоватые разводы.

Самые дорогие виды нержавейки

На стоимость влияет количество никеля в сплаве: у самых дешевых видов его содержание не превышает 5 %. Наиболее дороги высоколегированные сплавы с примесью никеля от 12 %. В числе дорогостоящего лома – сантехнические фитинги и кольца, проволока и различные электрические соединители (разъемы, переходники и др.). Также высоко ценят штейн (побочный продукт цветной металлургии) с содержанием никеля свыше 35 %, хотя его и относят к шлакам.

Но наиболее распространена марка стали A2 с содержанием примерно 10 % никеля и 18 % хрома. Обычно из нее производят предметы домашнего обихода. Чтобы узнать точную цену, посетите наш пункт приема: для оценки лома специалисты должны осмотреть металл, оценить степень засоренности, состав и свойства.

Как определить состав металла?

Этап 1: определение марки стали

Отобрав отслужившие свой век инструменты (надфили, напильники, рашпили, косы и т. п.), прежде всего следует определить, из какой марки стали они изготовлены. Чтобы круг поисков был как можно более ограниченным, следует знать, из каких видов стали изготавливается тот или иной инструмент. Так, напильники могут быть изготовлены как из инструментальной углеродистой стали (У10, У11, У12, У13), так и из легированной (ШХ6, ШХ9, ШХ15). Об этом можно узнать из перечня инструментов, приведенного ниже. Напильники, представленные в ассортименте КовкаПРО, изготовлены из высоколегированной стали твердостью 64-66HRC

Изделия из инструментальной и легированной стали:

Напильники — У10, У11, У12, У13, ШХ6, ШХ9, ШХ15
Надфили — У10, У11, У12
Рашпили — У7, У7А
Шаберы — У10, У12
Стамески, долота — У7, У8
Метчики — У10, У11, У12, Р9, 9ХС, Р18
Сверла по дереву — 9ХС
Сверла по металлу -Р9, Р18
Развертки – Р9, Р18, 9ХС
Фрезы – Р9, Р18
Зубила, отвертк – У7А, У8А, 7ХФ, 8ХФ
Пробойники – У8, У8А
Кернеры – У7А, 7ХФ, 8ХФ
Швейные иглы- У7А, У8А
Пилы-ножовки – У8ГА
Полотна лучковой пилы – У8ГА, У10
Ножовочные полотна – У8, У8А, У9, У9А, У10, У10А, У11, У12
Ножницы по металлу – У12А
Молотки и кувалды – У7, У8
Топоры – У7
Косы, серпы – У7, У8
Вилы, зубья (клевцы) – У7, У8
грабель
Кузнечные инструменты – У7, У8

Читайте также  Глубокое травление латуни в домашних условиях

Этап 2: определение содержания углерода в стали

Как определить конкретно, из углеродистой или легированной стали сделан, например, напильник? Для этого следует прибегнуть к простому старинному способу. Мастера подметили, что мелкая металлическая стружка, получаемая при обработке металла абразивным кругом, раскаляясь, дает сноп искр, имеющий для каждого металла свои характерные особенности. «Соломинки», из которого состоит сноп искр, у каждой марки стали свои особые: длинные, короткие, сплошные, прерывистые, кучные и редкие, ровные или имеющие утолщения; от каждой из них могут отделяться, порой очень обильно, мелкие яркие звездочки; в расчет принимается яркость свечения снопа искр, а также цветовые оттенки — от светло-желтого до темно-красного.

Чем выше содержание углерода в стали, тем больше в снопе искр ярких звездочек. Если сталь содержит немного углерода, например около 0,12%, то искры, выходящие из-под абразивного диска, будут расходиться веером в виде слегка изогнутых черточек желто-соломенного цвета, имеющих утолщения в середине и на конце (1, см. рис. на с. 105). Сталь, содержащая 0,5% углерода, имеющая среднюю твердость, образует примерно такие же искры, но от места среднего утолщения у них отделяется небольшое количество звездочек (2). От высокоуглеродистой инструментальной стали отделяются обильные искры со звездочками (3). У хромистой стали искры длинные, оранжево-красные; от них, как тоненькие веточки от основной ветки, отходят под разными углами короткие искорки со звездочками на конце (4). Искры у вольфрамовой стали прерывающиеся, и к тому же у них небольшие утолщения на конце (5). Хромовольфрамовая быстрорежущая сталь дает одновременно короткие и длинные искры темно-красного цвета с утолщениями на конце (6).

Этап 3: испытание инструмента

Теперь вернемся к напильнику. Прежде чем приступить к его испытанию, необходимо обязательно надеть защитные очки, а недалеко от наждачного круга установить лист фанеры, окрашенной в черный цвет. На черном фоне искрение металла видно гораздо отчетливее, глазам приходится меньше напрягаться. Если мы с силой проведем напильником по наждачному кругу и получим обильные искры ярко-желтого цвета с множеством отделяющихся от них звездочек, то сможем сделать вывод, что он изготовлен из высокоуглеродистой инструментальной стали (У10—У13). И наоборот, сноп оранжево-красных длинных искр с разветвлениями и звездочками на конце говорит о том, что напильник сделан из легированной стали (ШХ6, ШХ9, ШХ15). Разумеется, таким способом определяется лишь примерный химический состав стали, но для любительской практики этого вполне достаточно. Зная, что напильник изготовлен из инструментальной стали указанных марок, по таблице определяют режим ее термической обработки.

Из таблицы видно, что сталь У11—У13, из которой сделан напильник, отжигается при температуре 750°С, а затем охлаждается постепенно на воздухе. Отжиг производят в муфельной печи, кузнечном горне или же в топке обычной печи. В электрической муфельной школьной печи отжигать металлические предметы удобно, так как встроенный термометр даст возможность проследить за температурой нагрева. Но глубина муфельной печи ограниченная. Если напильник в нее не входит, его оборачивают в несколько слоев брезентом и переламывают сильным ударом молотка.

Разломленный напильник вынимают из брезента, отжигают в муфельной печи, а затем медленно охлаждают. Образовавшаяся окалина часто мешает механической обработке. Поэтому, надев очки и рукавицы, ее сбивают молотком с помощью зубила.

Отожженная и обработанная инструментальная сталь становится достаточно мягкой: хорошо обрабатывается напильником, пилится и куется. При минимальной твердости она имеет максимальную пластичность и вязкость. Это дает возможность изготовить из нее штихели для гравирования, чеканы, зубильца, сечки, пробойки, другие инструменты для художественной обработки металла.

Изготовив из напильника нужный инструмент, его закаляют нагреванием согласно таблице до 780°С с последующим охлаждением в воде. После закалки сталь становится хрупкой, поэтому ее отпускают: нагревают до 180°С и охлаждают в воде или машинном масле. При отпуске температуру нагрева металла контролируют по так называемым цветам побежалости, которые соответствуют определенной температуре нагрева.

Как определить марку стали?

Создание металлоконструкций из стали требует подбора материала в соответствии с техническим заданием и учетом характеристик марок стали. Определение таких характеристик возможно при помощи расшифровки буквенно-цифрового шифра на маркировке металла. Однако не всегда такое клеймо можно увидеть на заготовках, в таком случае, определение марки металла осуществляется лабораторным методом, в том числе и с использованием методов, основанных на испытании механических свойств.

Основные методы определения марок стали

При работе с металлом и сегодня используется методы определения качества стали при помощи анализа его механических и физических характеристик. Такие методы, в отличие от лабораторных, позволяют приблизительно определить качественные характеристики образца, но для работы, в частности для сваривания металла этого вполне достаточно. К таким методам изучения марок стали относятся:

  • Когда дело касается прочности металла, используется метод снятия стружки. Суть его заключается в снятии при помощи зубила металлической стружки. Стружка, которая крошится и сбивается мелкими полосами, характерна для высокоуглеродистых сталей. Длинные полосы пластичной стружки характеризуют металл как сталь с высокой пластичностью.
  • Метод закалки используется для примерного определения содержания углерода в заготовке. При помощи полотна пилы на заготовке делаются запилы до и после закалки. Если в обоих случаях металл легко пилится полотном – в нем содержится небольшое количество углерода. Если после обработки надрезы сделать трудно, значит, концентрация углерода стала больше.
  • Определение твердости металла с помощью извлечения снопа искр, позволяет приблизительно определить, к какому классу сталей относится металл. Для этого на наждачном кругу делается поверхностная обработка образца заготовки. По форме искр, цвету, и интенсивности снопа искр определяется твердость металла и содержание углерода.

В обычных домашних условиях точно определить марку и состав металла практически невозможно, для этого проводятся лабораторные исследования, в ходе которых делается детальный химический и физический анализ металла. Перечисленные методы дают возможность определить только общие характеристики стали по содержанию в ней углерода, точные характеристики при таких исследованиях не определяются.

Вместе с тем, даже такой экспресс – анализ дает возможность отобрать образцы для изготовления ножей, резцов или деталей узлов механизмов машин с повышенной прочностью и стойкостью к износу.

Маркировка сталей и их свойства

Куда больше информации о металле может дать маркировка, наносимая на образцы или код, указываемый в сопроводительных документах. В странах бывшего СССР маркировка для металла внутреннего использования указывается согласно, национальных государственных стандартов разработанных на основании марочника стали бывшего СССР. Для зарубежных заказчиков указываются маркировка, согласно международным стандартам.

Для отечественных образцов обозначение стали указывается в первом буквенном шифре знаками «Ст» – сталь. Первая цифровая после буквенного обозначения указывает на количество углерода, содержащегося в металле, далее идут шифры легирующих компонентов и добавок. Буквенные обозначения указывают на содержание отдельных добавок существенно влияющих на качества металла, например, хрома, меди или алюминия.

В описании может указываться и отдельно назначение стали:

  • Конструкционная;
  • Инструментальная;
  • Машиностроительная;
  • Быстрорежущая;
  • Низколегированная;
  • Износостойкая;
  • Магнитная;
  • Нержавеющая;
  • Жаропрочная.

Более детальная информация о химических и физических свойствах таких сталей находится в сборниках характеристик марочных сталей. Указанные эталонные нормы в справочнике дают понятия и о свойствах металла и возможностях его применения.