Искровое испытание - Spark testing
Тестирование Спарк является метод определения общей классификации из черных материалов. Обычно для этого нужно взять кусок металла, обычно лом, и приложить его к шлифовальному кругу для наблюдения за искрами. Эти искры можно сравнить с диаграммой или с искрами от известного испытательного образца, чтобы определить классификацию. Искровое испытание также можно использовать для сортировки черных металлов, чтобы установить разницу между собой, отметив, одинаковая или разная искра.
Испытание искровым разрядом используется потому, что оно быстрое, легкое и недорогое. Более того, образцы для испытаний не нужно готовить каким-либо образом, поэтому часто используется кусок лома. Основным недостатком искрового испытания является невозможность положительно идентифицировать материал; если требуется положительная идентификация, следует использовать химический анализ . Метод сравнения искр также повреждает тестируемый материал, по крайней мере, незначительно.
Искровое испытание чаще всего используется в инструментальных , механических , термических и литейных цехах .
Процесс
Для создания искр обычно используют настольную шлифовальную машину , но иногда это неудобно, поэтому используется переносная шлифовальная машина . В любом случае шлифовальный круг должен иметь адекватную поверхностную скорость, по крайней мере, 23 м / с (4500 поверхностных футов в минуту (sfpm)), но она должна быть между 38 и 58 м / с (7500–11 500 sfpm). Круг должен быть грубым и твердым, поэтому часто используют оксид алюминия или карборунд . Испытательная зона должна находиться в месте, где нет яркого света, падающего прямо в глаза наблюдателя. Кроме того, шлифовальный круг и окружающая область должны быть темными, чтобы можно было четко видеть искры. Затем испытуемый образец слегка касается шлифовального круга, чтобы образовались искры.
Важными характеристиками искры являются цвет, объем, характер искры и длина. Обратите внимание, что длина зависит от величины давления, приложенного к шлифовальному кругу, поэтому это может быть плохим инструментом для сравнения, если давление не совсем одинаковое для образцов. Кроме того , шлифовальные круги должны быть одеты часто , чтобы удалить металлическое наращивание.
Метод сжатого воздуха
Другой менее распространенный метод создания искр - это нагрев образца до красного тепла с последующим подачей сжатого воздуха на образец. Сжатый воздух обеспечивает достаточное количество кислорода для воспламенения образца и образования искр. Этот метод более точен, чем использование кофемолки, поскольку он всегда дает искры одинаковой длины для одного и того же образца. Сжатый воздух создает каждый раз одно и то же «давление». Это делает измерения длины искры гораздо более надежной характеристикой для сравнения.
Автоматическое искровое испытание
Автоматизированные искровые испытания были разработаны, чтобы избавиться от необходимости полагаться на навыки и опыт оператора и тем самым повысить надежность. Система полагается на спектроскопию , спектрометрию и другие методы для "наблюдения" искровой картины. Было обнаружено, что эта система может определять разницу между двумя материалами, которые испускают искры, неразличимые для человеческого глаза.
Характеристики искры
(B) Низкоуглеродистая сталь
(C) Сталь с содержанием углерода от 0,5 до 0,85%
(D) Инструментальная высокоуглеродистая сталь
(E ) Быстрорежущая сталь (
F) Марганцовистая сталь
(G) Сталь Mushet
(H) Специальный магнит стали
- Кованое железо
- Искры из кованого железа вырываются прямыми линиями. Хвосты искр к концу расширяются, как лист .
- Мягкая сталь
- Искры из мягкой стали похожи на искры из кованого железа, за исключением того, что у них будут крошечные вилки, а их длина будет больше различаться. Искры будут белого цвета.
- Среднеуглеродистая сталь
- Эта сталь имеет большую вилку, чем низкоуглеродистую сталь, и большую длину искры, причем больше вблизи шлифовального круга.
- Высокая углеродистая сталь
- Высокоуглеродистая сталь имеет густой искровой рисунок (много разветвлений), который начинается на шлифовальном круге. Искры не такие яркие, как у среднеуглеродистой стали.
- Марганцовистая сталь
- У марганцевой стали есть искры средней длины, которые дважды раздваиваются перед окончанием.
- Быстрорежущей стали
- У быстрорежущей стали есть слабая красная искра, которая вспыхивает на конце.
- Нержавеющая сталь серии 300
- Эти искры не такие плотные, как искры из углеродистой стали, не раскалываются и имеют цвет от оранжевого до соломенного.
- Нержавеющая сталь серии 310
- Эти искры намного короче и тоньше, чем искры серии 300. Они имеют цвет от красного до оранжевого и не разветвляются.
- Нержавеющая сталь серии 400
- Искры серии 400 похожи на искры серии 300, но немного длиннее и имеют вилки на концах искр.
- Чугун
- У чугуна очень короткие искры, которые начинаются на шлифовальном круге.
- Никель-кобальтовые жаропрочные сплавы
- Эти искры тонкие и очень короткие, они темно-красного цвета и не разветвляются.
- Цементированный карбид
- У цементированного карбида есть искры до 3 дюймов, темно-красного цвета и не раскалываются.
- Титана
- Хотя титан является цветным металлом, он дает много искр. Эти искры легко отличить от черных металлов, так как они очень яркого, ослепляющего белого цвета.
История
В 1909 году инженер из Будапешта Макс Берманн первым обнаружил, что искровые испытания можно надежно использовать для классификации черных металлов. Первоначально он утверждал, что может различать различные типы черных металлов на основе процентного содержания углерода и основных легирующих элементов. Более того, он утверждал, что точность определения содержания углерода составляет 0,01%.
Чорн представил исчерпывающее описание искровых испытаний. Его книга Spark Atlas of Steel вместе с Spark Testing Гладвина представляют собой два наиболее полных текста по этой теме.
По состоянию на конец 1980-х годов промышленное использование искровых испытаний не так распространено, как раньше.
Рекомендации
Библиография
- Дэвис, Джозеф R; ASM International (1994), Нержавеющая сталь (2-е, иллюстрированное издание), ASM International, ISBN 978-0-87170-503-7 .
- Дульски, Томас Р. (1996), Руководство по химическому анализу металлов , ASTM International, ISBN 978-0-80312-066-2 .
- Гладвин, WM, Spark Testing , United Steel Co., Шеффилд, Великобритания .
- Дрозда, Том; Вик, Чарльз; Бенедикт, Джон Т .; Veilleux, Raymond F .; Бакерджян, Рамон (1987), Справочник для инженеров-технологов и технологов: Контроль качества и сборка , 4 , Общество инженеров-производителей , ISBN 0-87263-135-4 .
- Engineering Magazine , XXXVIII , Engineering Magazine Co., 1910 г. .
- Гири, Дон (1999), Сварка , McGraw-Hill Professional, ISBN 978-0-07-134245-2 .
- Ли, Леонард (1996), Полное руководство по заточке , Taunton Press, ISBN 978-1-56158-125-2 .
- Оберг, Эрик; Джонс, Франклин Дэй (1918), Iron and Steel (1-е изд.), The Industrial Press .
- Сондерс, Уильям Лоуренс (1908), Compressed Air Magazine , XIII , Compressed Air Magazine Company .
- Чорн, Герхарт (1963), Искровой атлас сталей: чугун, чугун, ферросплавы и металлы, Нью-Йорк , компания MacMillan .