بررسی فلزات و آلیاژها: ویژگی ها، توضیحات و الزامات

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

تخصص فلزات در رویه قضایی، در بررسی علل تصادفات و همچنین تصمیم گیری فنی مسئولانه در ساخت اشیاء مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از ویژگی های فلزات و آلیاژها این است که آنها به خوبی پارامترهای حالت های قبلی را که تحت تأثیر عوامل خارجی (بارهای مکانیکی، اثرات حرارتی و غیره) به وجود آمده اند، حفظ می کنند. این ویژگی به شما امکان می دهد شرایطی را که قبل از یک رویداد تنظیم می شوند و یک رابطه علی را شناسایی کنید.

کارها

همه وظایف تخصص متالورژی را می توان در 3 گروه بزرگ ترکیب کرد:

• طبقه بندی - تعیین تعلق به هر نوع (نوع فلز یا آلیاژ، درجه، محدوده، رسوبی که مواد از آن استخراج شده است، مطابقت با الزامات نقشه و سایر اسناد فنی).
• شناسایی فرد: تعیین کل در قطعات (با علائم ترکیب عنصری و ساختار، آثار پردازش و سایر پارامترها)، متعلق به یک دسته تولید مشترک، ایجادمنبع - تجهیزات یا سازنده؛ گروه - شناسایی خواص یکسان فلزات و آلیاژها با ویژگی های خاص (ناخالصی های مشخصه، ساختار کریستالی، خواص مکانیکی، ماهیت تخریب، وضعیت سطح: اکسیداسیون، خوردگی، خراش و غیره).
• تشخیصی: تعیین واقعیت تعامل با یک قطعه فلزی، علل و ویژگی های فرآیند تخریب، تعیین فناوری ساخت، نوع دستگاه هایی که محصول فلزی روی آن ساخته شده است، شناسایی انحرافات از الزامات مقررات فنی.

اشیاء

موضوعات خرد و کلان زیر می توانند به عنوان اهداف بررسی محصولات فلزی استفاده شوند:

• قطعات فولادی، بلاکس، سیم و سیم، شیلنگ فلزی، کابل، لوله؛
• ذوب روی سیم ها و سایر محصولات فلزی؛
• جزئیات وسایل نقلیه و تجهیزات فنی تخریب شده در نتیجه تصادف؛
• چاقو (کارخانه ای و خانگی) و سایر سلاح های لبه دار؛
• تکه یا قطعات مواد منفجره؛
• لحیم کاری؛
• جواهرات، فلزات گرانبها و طلای بومی؛
• آثار متالیزاسیون؛
• اقلام خانگی.

مرحله

بررسی فلزات و آلیاژها بر اساس طرح زیر برای تعیین خصوصیات انجام می شود:

• ماهیت مواد (چگالی، فرومغناطیس، رنگ، سختی، درخشش فلزی، رسانایی الکتریکی، برهمکنش با اسیدها)؛
• هندسی وویژگی های طراحی (اندازه، شکل، وجود پوشش های فلزی و غیر فلزی)؛
• فناوری و تجهیزات تولید؛
• شرایط عملیاتی (ساییدگی، خوردگی و غیره)؛
• ویژگی های تخریب (ذوب، تغییر شکل، ضربه یا بارهای ساکن، فرسایش، ترکیبی از چندین عامل)؛
• نوع و دامنه طبقه بندی؛
• ریزساختار;
• خواص فیزیکی و مکانیکی، ترکیب شیمیایی.

بسته به اینکه چه سوالاتی قبل از امتحان مطرح می شود، ساخت روش امتحان بستگی دارد. از آنجایی که برخی از روش های مطالعه مستلزم تخریب شی مورد مطالعه است، لازم است هدف مطالعه به وضوح مشخص شود.

پزشکی قانونی فلزات

معاینه های پزشکی قانونی برای رسیدگی به رایج ترین مسائل زیر انجام می شود:

• تعیین مارک فلزی که سلاح جنایت از آن ساخته شده است؛
• شناسایی نوع طلا - بومی یا صنعتی؛
• وجود ذرات فلز روی جسم دیگر؛
• تعیین اصالت سکه یا مدال و همچنین سن آنها؛
• تشخیص نوع و مدت قرار گرفتن در معرض فلز؛
• دلایل تخریب یک قطعه یا مجموعه فلزی (برای نتیجه گیری در مواقع اضطراری، آتش سوزی)؛
• تعیین هویت قطعه و قطعه / سازه فلزی اصلی و همچنین روش جداسازی آنها و موارد دیگر.

میکروسکوپ نوری و روبشی

بررسی میکروسکوپی سطوح در مرحله اولیه کارشناسی متالورژی انجام می شود. بررسی فلزات و آلیاژها ویژگی های شکل گرفته در فرآیند ساخت و بهره برداری از قطعات و مجموعه ها را نشان می دهد. برای انجام این کار، از میکروسکوپ های الکترونی روبشی و عبوری استفاده می شود.

یکی از انواع این معاینه، فراکتوگرافی است - مطالعه میکروسکوپی سطوح شکستگی برای ایجاد روابط علت و معلولی بین علائم آسیب و عوامل خارجی یا داخلی که باعث تخریب شده اند.

تحقیق ترکیب شیمیایی

رایج ترین روش برای مطالعه ترکیب شیمیایی فلزات و آلیاژها، آنالیز طیفی گسیل (ESA) است که بر اساس ویژگی های طیف انتشار اتم های ماده در محدوده نوری امواج الکترومغناطیسی است. انتشار نور با تخلیه جرقه بین جسم فلزی مورد مطالعه و الکترود کمکی برانگیخته می شود.

این روش به شما امکان می دهد یک عنصر شیمیایی را در حضور کمترین مقدار آن (تا 10-4%) تعیین کنید، که در تجزیه و تحلیل مقادیر کمیاب در مواد تماس فلزی و غیرفلزی. این تکنیک همچنین در بررسی کیفیت فلز برای شناسایی ریز ناخالصی هایی که توسط مشخصات فنی برای ساخت این شی تنظیم نمی شود، استفاده می شود.

روش های تحقیق غیر مخرب و کلاسیک

اگر نیاز به تحقیق باشدروش غیر مخرب، سپس با استفاده از آنالیز فلورسانس اشعه ایکس انجام می شود. این فناوری شامل قرار گرفتن مواد در معرض اشعه ایکس است که باعث تشعشعات فلورسنت در لایه سطحی می شود. هر عدد اتمی از سیستم تناوبی عناصر شیمیایی طول موج خاص خود را دارد. این تکنیک به تعیین ترکیب کیفی و کمی کمک می کند.

بررسی فلزات را می توان به روش های کلاسیک انجام داد. آنها زمان بیشتری می برند و نیاز به نمونه برداری قابل توجهی دارند. این روش ها عبارتند از:

• واکنش های شیمیایی کیفی؛
• آنالیز رنگ سنجی؛
• پلاروگرافی؛
• conductometry (اندازه گیری هدایت الکتریکی محلول ها) و موارد دیگر.

تحقیق ریزساختار

متالوگرافی ساختاری برای تعیین ماهیت و تعداد فازها در بررسی فلزات غیرآهنی، فولاد، چدن و سایر فلزات استفاده می شود. این مطالعه با روش پراش اشعه ایکس پودر انجام شده است. نمونه به پودر تبدیل می شود، یک پرتو تک رنگ پرتو ایکس به سمت آن هدایت می شود و تصویری به شکل حلقه هایی بر روی یک فیلم عکاسی که در اطراف شی مورد مطالعه قرار گرفته است به دست می آید. وجود یک بافت خاص با تغییر در شدت خطوط آشکار می شود.

پراش سنج های ویژه اشعه ایکس برای مطالعه الگوهای اشعه ایکس پودر استفاده می شود. همچنین می توان از آنها برای به دست آوردن اطلاعاتی در مورد ساختار کریستالی فلز استفاده کرد. ATدر شرایط عملی، از این برای تعیین نوع عملیات حرارتی استفاده می شود.

تعیین ترکیب فاز برای شناسایی پارامترهای کلی بخش‌های جسم مورد مطالعه ضروری است. به عنوان مثال، چنین مطالعه ای به شما امکان می دهد اطلاعاتی در مورد آنچه که اولیه بوده است - اتصال کوتاه یا آتش سوزی (مخاطبین مسی)، اینکه آیا یک لامپ با رشته تنگستن در زمان تخریب سوخته است، به دست آورید و مسائل دیگر را حل کنید..

برای تشخیص لایه های نازک اکسیدها، کاربیدها، کلریدها، سولفیدها و سایر نمک ها بر روی سطح محصولات فلزی، از روش پراش الکترونی استفاده می شود. این بر اساس پراش جریانی از الکترون های متحرک است که طول موج آن کوتاهتر از پرتوهای ایکس است. آنالیز فلزات و آلیاژها در ماشین‌های پراش الکترون خلاء انجام می‌شود که می‌توانند تصاویر سایه‌ای الکترونی نوری نیز تولید کنند.

خواص مکانیکی

برای تعیین خواص فیزیکی و مکانیکی فلزات و آلیاژها، از روش های آزمایش زیر استفاده می شود:

• برای کشش/فشردگی (تعیین استحکام کششی، الاستیسیته، جریان و سایر مشخصات)؛
• خم شدن;
• برای سختی و ریزسختی؛
• گرمایش برای یافتن دمای تبدیل فاز، هدایت حرارتی و انبساط خطی.

این روش ها معمولاً به صورت ترکیبی برای بررسی علل تصادفات و تخریب قطعات و مجموعه های فلزی استفاده می شوند.

نظر کارشناس

پس از بررسی فلزات، متخصص نتیجه گیری می کند که حاوی اطلاعات زیر است:

• اطلاعات عمومی (عنوان مقاله پژوهشی، تاریخ شروع و پایان، محل بررسی، زمینه های اجرای آن، اطلاعات مربوط به کارشناس، سوالات مطرح شده)؛
• روش های مورد استفاده و الگوهای علمی کلی که کار بر اساس آن انجام شده است؛
• اسناد هنجاری و سایر منابع؛
• داده‌های به‌دست‌آمده در طول مطالعه شی؛
• نتیجه گیری (یا دلایلی که چرا نمی توان پاسخ قطعی داد).

نمونه

نمونه‌هایی از نظرات کارشناسی شامل موارد زیر است:

• تخریب قطعه در نتیجه عمل یک بار خمشی ساکن که به طور همزمان عمل می کند رخ داده است؛
• شکست مونتاژ دو مرحله ای بود: پس از بارگذاری دینامیکی واحد، یک ترک ایجاد شد که در نتیجه تنش های خستگی 80٪ افزایش یافت. جسم تحت تأثیر بار کششی ایستا در امتداد ناحیه ضعیف شده توسط این ترک به قطعات تقسیم می شود؛
• تخریب ظرف در امتداد جوش رخ داده است که در اثر عیب حاصل از جوشکاری (نفوذ نشدن ریشه درز) ضعیف شده است، در زمان شروع کار، جسم دیگر نداشت. قدرت لازم؛
• شکست سازه آنی بود، با پرچ کردن، دلیل آن ضربه یک بار دینامیکی است که مقدار آن بیشتر از مقاومت مندرج در اسناد طراحی است.

از پرونده های رویه قضایی،در تشریح کاربرد معاینه فلزات می توان به موارد زیر اشاره کرد: یک قطعه فلزی در بدن مقتول کشف شد. لازم بود مشخص شود که کدام یک از این 3 چاقو است. تجزیه و تحلیل طیفی نشان داد که ترکیب قطعه با ترکیب یکی از چاقوها مطابقت دارد. ریزساختار قطعه فلزی با تمام تیغه ها متفاوت است، اما در طی بررسی ثابت شد که تیغه بر روی یک آسیاب برقی بدون خنک شدن تیز شده است که در نتیجه این تغییرات رخ داده است.

آزمایشگاهها

آزمایش مستقل فلز را می توان توسط آزمایشگاه های دارای اعتبار دولتی انجام داد. گواهی تایید صلاحیت باید نشان دهد که در کدام زمینه مجوز فعالیت برای انجام تحقیقات، روش های آزمایش و اسناد نظارتی که بر اساس آن انجام می شود و همچنین صورتجلسه کمیسیون اعتبارسنجی اخذ شده است.

در منطقه مسکو، چنین خدماتی توسط Metall-Expertise، مرکز بین منطقه ای برای تخصص و ارزیابی (ICEA)، فدراسیون کارشناسان پزشکی قانونی و سایر سازمان ها ارائه می شود.