Лабораторная работа № 3 Определение марки стали по искре

Цель работы: ознакомиться с принципами определения марки стали по искре от шлифовального (наждачного) круга, научиться определять марку стали по искре.

Оборудование и материалы: наждачный круг, образцы сталей.

Краткие теоретические сведения

В лабораторных условиях не каждый раз можно организовать поиск стали по окраске или паспорту, из-за того, что часто детали производятся из металла выбракованных деталей или стали, маркировку которой установить невозможно из-за отсутствия паспорта и условной окраски. В таком случае материал выбирают так: если маркировка металла, из которого была произведена деталь, неизвестна, то ее устанавливают пробой на искру.

Искры, возникающие при шлифовании достаточно прочных металлов, представляют собой мельчайшие расплавленные частицы металла, летящие по касательной к окружности вращающегося круга в месте его контакта с деталью. Стружка или расплавленные частицы металла, отброшенные центробежной силой круга, пролетая с большой скоростью в воздухе, раскаляются еще больше.

При наличии в металле углерода, соприкосновение раскаленных частиц с воздухом сопровождается окислением, причем углерод превращается в углекислоту (С + О2 = СO2), создавая искры. Если на пути искр поставить стеклянную пластинку, то она покроется мельчайшими металлическими частичками, часть которых прочно приварится к пластинке.

При соединении металла с наждаком исходит искра (частички металла, накаляясь от трения, светятся), которая у разных маркировок сталей бывает различной как по своему цвету (свечению), так и по форме искры.

Исследование мельчайших частиц под микроскопом показывает, что часть их достигает пластинки в расплавленном состоянии и застывает на ней в виде причудливых фигур. Сравнительно крупные стружки, не достигшие температуры плавления, сохраняют форму, полученную ими при отделении от детали, или оплавляются частично. Длина лучей в пучке искр неодинакова и зависит от массы горячей стружки, причем большие стружки отлетают дальше, а меньшие - ближе.

Цвет и форма искр (строение луча) определяются главным образом химическим составом шлифуемого сплава, что применяется для распознавания сорта стали по искре.

Чем больше углерода в стали - тем больше его твердость, а поэтому факел искр более короткий - выше энергия связи, и менее узконаправленный. Горение принимает вид искорок.

Пучок прямых линий - это светящиеся частицы горящего железа, ответвления от прямых линий - частицы сгорающего углерода.

При повышении содержания углерода в стали пучок становится светлее и плотнее; яркость, длина и толщина светящихся линий уменьшается, а разветвления увеличиваются.

Для установления марки стали по искре нужно обладать наждачным кругом высокой твердости, которому сообщается окружная скорость более 24—25 м в секунду. Чтобы установить, какое число оборотов надо сообщить кругу для установления окружной скорости 25 м в секунду, рекомендуется нужную окружную скорость поделить на длину окружности имеющегося наждачного круга. К примеру, нужная окружная скорость 25 м в секунду, диаметр наждачного круга который есть в хозяйстве 400 мм.

При соединении испытуемой стали с вращающимся с такой скоростью наждачным кругом сталь производит искры длиной примерно 350—400 мм. Чтобы поток искр был неизменным, а их длина равной, надо испытуемый кусок стали прижимать к кругу с постоянно большим усилием на протяжении всего периода проверки, так как неравномерность нажима дает разную искру, вследствие чего определение может быть неверным.

Марка стали по искре определяется с помощью таблицы 1: