การตรวจสอบโลหะและโลหะผสม: ลักษณะเฉพาะ คำอธิบาย และข้อกำหนด

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

ความเชี่ยวชาญของโลหะถูกนำมาใช้ในการพิจารณาคดี ในการตรวจสอบสาเหตุของการเกิดอุบัติเหตุ ตลอดจนการตัดสินใจทางเทคนิคที่รับผิดชอบในการผลิตวัตถุต่างๆ คุณสมบัติของโลหะและโลหะผสมคือสามารถ "รักษา" พารามิเตอร์ของสถานะก่อนหน้าซึ่งเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของปัจจัยภายนอก (โหลดทางกล ผลกระทบจากความร้อน และอื่นๆ) ได้เป็นอย่างดี คุณสมบัตินี้ให้คุณกำหนดเงื่อนไขที่มาก่อนเหตุการณ์และระบุความสัมพันธ์เชิงสาเหตุ

งาน

งานทั้งหมดของความเชี่ยวชาญด้านโลหะวิทยาสามารถรวมกันเป็น 3 กลุ่มใหญ่:

• การจำแนกประเภท - การกำหนดว่าเป็นของประเภทใด (ประเภทของโลหะหรือโลหะผสม เกรด ขอบเขต; เงินฝากจากวัสดุที่ถูกดึงออกมา; การปฏิบัติตามข้อกำหนดของภาพวาดและเอกสารทางเทคนิคอื่น ๆ)
• การระบุตัวบุคคล: การกำหนดส่วนทั้งหมด (โดยสัญญาณขององค์ประกอบองค์ประกอบและโครงสร้าง ร่องรอยของการประมวลผลและพารามิเตอร์อื่น ๆ) ที่อยู่ในชุดการผลิตทั่วไป การจัดตั้งแหล่งที่มา - อุปกรณ์หรือผู้ผลิต กลุ่ม - การระบุคุณสมบัติที่เหมือนกันของโลหะและโลหะผสมโดยคุณสมบัติเฉพาะ (สิ่งเจือปนตามลักษณะเฉพาะ โครงสร้างผลึก คุณสมบัติทางกล ธรรมชาติของการทำลาย สภาพพื้นผิว: ออกซิเดชัน การกัดกร่อน รอยขีดข่วน ฯลฯ)
• การวินิจฉัย: กำหนดความเป็นจริงของการโต้ตอบกับชิ้นส่วนโลหะ สาเหตุและคุณสมบัติของกระบวนการทำลายล้าง การกำหนดเทคโนโลยีการผลิต ประเภทของอุปกรณ์ที่ทำผลิตภัณฑ์โลหะ ระบุการเบี่ยงเบนจากข้อกำหนดของ กฎระเบียบทางเทคนิค

วัตถุ

วิชาไมโครและมาโครต่อไปนี้สามารถใช้เป็นวัตถุในการตรวจสอบผลิตภัณฑ์โลหะ:

• ชิ้นส่วนเหล็ก ช่องว่าง ลวดและสายไฟ ท่อโลหะ สายเคเบิล ท่อ
• หลอมลวดและผลิตภัณฑ์โลหะอื่นๆ
• รายละเอียดยานพาหนะและอุปกรณ์เทคโนโลยีที่ถูกทำลายจากอุบัติเหตุ;
• มีด (โรงงานและทำเอง) และอาวุธมีคมอื่นๆ
• เศษหรือชิ้นส่วนอุปกรณ์ระเบิด
• solders;
• อัญมณี โลหะมีค่า และทองคำพื้นเมือง;
• รอยโลหะ;
• ของใช้ในครัวเรือน

ขั้นตอน

การตรวจสอบโลหะและโลหะผสมดำเนินการตามรูปแบบต่อไปนี้เพื่อกำหนดลักษณะ:

• ธรรมชาติของวัสดุ (ความหนาแน่น, สนามแม่เหล็ก, สี, ความแข็ง, ความมันวาวของโลหะ, การนำไฟฟ้า, ปฏิกิริยากับกรด);
• เรขาคณิต และลักษณะการออกแบบ (ขนาด รูปร่าง การปรากฏตัวของการเคลือบโลหะและอโลหะ);
• เทคโนโลยีและอุปกรณ์การผลิต;
• สภาพการทำงาน (การสึกหรอ การกัดกร่อน ฯลฯ);
• คุณสมบัติการทำลายล้าง (การหลอม การเสียรูป การกระแทกหรือแรงสถิต การกัดเซาะ การรวมกันของหลายปัจจัย);
• ประเภทและขอบเขตการจำแนก;
• โครงสร้างจุลภาค;
• คุณสมบัติทางกายภาพและทางกล องค์ประกอบทางเคมี

ขึ้นอยู่กับคำถามที่วางไว้ก่อนสอบ การสร้างวิธีการทดสอบขึ้นอยู่กับ เนื่องจากวิธีการศึกษาบางอย่างต้องการการทำลายวัตถุที่กำลังศึกษา จึงจำเป็นต้องกำหนดวัตถุประสงค์ของการศึกษาให้ชัดเจน

นิติโลหะ

นิติเวชดำเนินการเพื่อแก้ไขปัญหาที่พบบ่อยที่สุดดังต่อไปนี้:

• การกำหนดยี่ห้อของโลหะที่ใช้ทำอาวุธอาชญากรรม
• ระบุประเภทของทองคำ - พื้นเมืองหรืออุตสาหกรรม;
• การปรากฏตัวของอนุภาคโลหะบนวัตถุอื่น;
• การพิจารณาความแท้ของเหรียญหรือเหรียญตรา ตลอดจนอายุของเหรียญ;
• การตรวจจับประเภทและระยะเวลาของการสัมผัสกับโลหะ;
• เหตุผลในการทำลายชิ้นส่วนโลหะหรือการประกอบ (เพื่อสรุปกรณีฉุกเฉิน, ไฟไหม้);
• การกำหนดเอกลักษณ์ของส่วนและส่วนโลหะหลัก / โครงสร้างตลอดจนวิธีการแยกส่วนและอื่น ๆ

กล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัลและสแกน

การตรวจพื้นผิวด้วยกล้องจุลทรรศน์ในขั้นตอนเริ่มต้นของความเชี่ยวชาญด้านโลหะวิทยา การตรวจสอบโลหะและโลหะผสมเผยให้เห็นคุณลักษณะที่เกิดขึ้นในกระบวนการผลิตและการทำงานของชิ้นส่วนและส่วนประกอบ ในการดำเนินการนี้ จะใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดและส่งผ่าน

การตรวจสอบประเภทหนึ่งคือ fractography - การศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ของพื้นผิวแตกหักเพื่อสร้างความสัมพันธ์ระหว่างเหตุและผลระหว่างสัญญาณของความเสียหายกับปัจจัยภายนอกหรือภายในที่ทำให้เกิดการทำลายล้าง

การวิจัยองค์ประกอบทางเคมี

วิธีที่ใช้กันทั่วไปในการศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของโลหะและโลหะผสมคือการวิเคราะห์สเปกตรัมการแผ่รังสี (ESA) ซึ่งอิงตามคุณสมบัติของสเปกตรัมการแผ่รังสีของอะตอมของสสารในช่วงแสงของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า การปล่อยแสงกระตุ้นโดยการปล่อยประกายไฟระหว่างวัตถุโลหะที่ทำการศึกษากับอิเล็กโทรดเสริม

วิธีนี้ช่วยให้คุณกำหนดองค์ประกอบทางเคมีเมื่อมีปริมาณที่น้อยที่สุด (มากถึง 10-4%) ซึ่งใช้ในการวิเคราะห์ปริมาณการติดตามบน วัสดุสัมผัสทั้งโลหะและอโลหะ เทคนิคนี้ยังใช้ในการตรวจสอบคุณภาพของโลหะเพื่อระบุสิ่งเจือปนขนาดเล็กที่ไม่ได้ควบคุมโดยข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับการผลิตวัตถุนี้

วิธีวิจัยที่ไม่ทำลายล้างและคลาสสิก

หากจำเป็นต้องวิจัยวิธีที่ไม่ทำลายล้าง จากนั้นทำโดยใช้การวิเคราะห์การเรืองแสงด้วยรังสีเอกซ์ เทคโนโลยีนี้เกี่ยวข้องกับการที่วัสดุได้รับรังสีเอกซ์ ซึ่งทำให้เกิดรังสีเรืองแสงในชั้นผิว แต่ละเลขอะตอมของระบบธาตุเคมีมีความยาวคลื่นของตัวเอง เทคนิคนี้ช่วยในการกำหนดทั้งองค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ

การตรวจโลหะสามารถทำได้ในแบบคลาสสิก ใช้เวลานานกว่าและต้องใช้การสุ่มตัวอย่างเป็นจำนวนมาก วิธีการเหล่านี้ได้แก่:

• ปฏิกิริยาเคมีเชิงคุณภาพ;
• การวิเคราะห์สี
• โพลาโรกราฟฟี;
• conductometry (การวัดค่าการนำไฟฟ้าของสารละลาย) และอื่นๆ

วิจัยโครงสร้างจุลภาค

โลหะวิทยาโครงสร้างใช้เพื่อกำหนดลักษณะและจำนวนขั้นตอนในการตรวจสอบโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เหล็ก เหล็กหล่อ และโลหะอื่นๆ การศึกษาดำเนินการโดยใช้วิธีการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์แบบผง ตัวอย่างถูกบดให้เป็นผง โดยจะฉายรังสีเอกซ์แบบเอกรงค์มาที่ตัวอย่าง และรับภาพในรูปของวงแหวนบนฟิล์มถ่ายภาพที่กลิ้งไปรอบๆ วัตถุที่กำลังศึกษา การปรากฏตัวของพื้นผิวบางอย่างถูกเปิดเผยโดยการเปลี่ยนแปลงของความเข้มของเส้น

เอ็กซ์เรย์ดิฟแฟรกโตมิเตอร์แบบพิเศษใช้สำหรับศึกษารูปแบบเอกซเรย์แบบผง นอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่อรับข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างผลึกของโลหะได้อีกด้วย ที่ในทางปฏิบัติ จะใช้เพื่อกำหนดประเภทของการรักษาความร้อน

การกำหนดองค์ประกอบของเฟสจำเป็นต้องระบุพารามิเตอร์ทั่วไปของส่วนต่างๆ ของวัตถุที่กำลังศึกษา ตัวอย่างเช่น การศึกษาดังกล่าวช่วยให้คุณได้รับข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งที่เป็นหลัก - ไฟฟ้าลัดวงจรหรือไฟ (หน้าสัมผัสทองแดง) ไม่ว่าหลอดไฟที่มีไส้หลอดทังสเตนจะไหม้ในขณะที่ถูกทำลายและแก้ไขปัญหาอื่น ๆ หรือไม่

ในการตรวจจับฟิล์มบางของออกไซด์ คาร์ไบด์ คลอไรด์ ซัลไฟด์ และเกลืออื่นๆ บนพื้นผิวของผลิตภัณฑ์โลหะ จะใช้วิธีการเลี้ยวเบนอิเล็กตรอน มันขึ้นอยู่กับการเลี้ยวเบนของกระแสอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ ซึ่งความยาวคลื่นนั้นสั้นกว่ารังสีเอกซ์ การวิเคราะห์โลหะและโลหะผสมจะดำเนินการในเครื่องเลี้ยวเบนอิเล็กตรอนแบบสุญญากาศ ซึ่งสามารถสร้างภาพเงาแบบออปติคัลอิเล็กตรอนได้

คุณสมบัติทางกล

ในการพิจารณาคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของโลหะและโลหะผสม ใช้วิธีทดสอบต่อไปนี้:

• สำหรับความตึง/แรงอัด (การหาค่าความต้านทานแรงดึง ความยืดหยุ่น การไหล และลักษณะอื่นๆ)
• ดัด;
• สำหรับความแข็งและความแข็งระดับไมโคร
• การให้ความร้อนเพื่อค้นหาอุณหภูมิของการแปลงเฟส การนำความร้อน และการขยายตัวเชิงเส้น

วิธีการดังกล่าวมักใช้ร่วมกันในการตรวจสอบสาเหตุของการเกิดอุบัติเหตุและการทำลายชิ้นส่วนโลหะและการประกอบ

ความคิดเห็นของผู้เชี่ยวชาญ

หลังจากตรวจสอบโลหะแล้ว ผู้เชี่ยวชาญจะออกข้อสรุปที่มีข้อมูลดังต่อไปนี้:

• ข้อมูลทั่วไป (ชื่องานวิจัย วันที่เริ่มต้นและสิ้นสุด สถานที่สอบ เหตุผลในการดำเนินการ ข้อมูลเกี่ยวกับผู้เชี่ยวชาญ คำถามที่ถาม);
• วิธีที่ใช้และรูปแบบทางวิทยาศาสตร์ทั่วไปบนพื้นฐานของงานที่ทำ
• เอกสารกฎเกณฑ์และแหล่งอื่นๆ;
• ข้อมูลที่ได้รับระหว่างการศึกษาวัตถุ;
• สรุป (หรือเหตุผลที่ไม่สามารถให้คำตอบที่แน่นอนได้)

ตัวอย่าง

ตัวอย่างความคิดเห็นของผู้เชี่ยวชาญมีดังนี้

• การทำลายของชิ้นส่วนเกิดขึ้นจากการกระทำของภาระการดัดแบบสถิตพร้อมกัน
• ความล้มเหลวของการประกอบเป็นสองขั้นตอน: หลังจากโหลดไดนามิกเพียงครั้งเดียว จะเกิดรอยร้าวซึ่งเพิ่มขึ้น 80% อันเป็นผลมาจากความเครียดเมื่อยล้า วัตถุถูกแบ่งออกเป็นส่วน ๆ ภายใต้การกระทำของแรงดึงคงที่ตามพื้นที่ที่อ่อนแอลงจากรอยแตกนี้
• การทำลายของเรือเกิดขึ้นตามรอยเชื่อม ซึ่งถูกทำให้อ่อนแอลงโดยข้อบกพร่องที่ได้รับระหว่างการเชื่อม (ขาดการซึมผ่านของรากของตะเข็บ) ในขณะที่เริ่มดำเนินการ วัตถุไม่มีอีกต่อไป ความแข็งแกร่งที่จำเป็น
• ความล้มเหลวของโครงสร้างเกิดขึ้นทันที เหตุผลก็คือผลกระทบของโหลดแบบไดนามิก ซึ่งมีค่าเกินกว่าความแข็งแกร่งที่ระบุไว้ในเอกสารการออกแบบ

จากการพิจารณาคดีแสดงให้เห็นถึงการประยุกต์ใช้การตรวจสอบโลหะ เราสามารถอ้างถึงสิ่งต่อไปนี้: พบชิ้นส่วนโลหะในร่างกายของผู้ถูกฆาตกรรม จำเป็นต้องสร้างมีด 3 เล่มที่เป็นส่วนหนึ่งของ การวิเคราะห์สเปกตรัมพบว่าองค์ประกอบของชิ้นส่วนใกล้เคียงกับมีดเล่มหนึ่ง โครงสร้างจุลภาคของชิ้นส่วนโลหะแตกต่างจากใบมีดทั้งหมด แต่ในระหว่างการตรวจสอบ พบว่าใบมีดนั้นลับคมบนเครื่องบดไฟฟ้าโดยไม่ทำให้เย็นลง อันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เกิดขึ้น

ห้องปฏิบัติการ

การตรวจโลหะอย่างอิสระสามารถทำได้โดยห้องปฏิบัติการที่ได้รับการรับรองจากรัฐ ใบรับรองการรับรองต้องระบุว่าได้รับอนุญาตในกิจกรรมด้านใดเพื่อทำการวิจัย วิธีการทดสอบ และเอกสารด้านกฎระเบียบบนพื้นฐานของการดำเนินการ ตลอดจนรายงานการประชุมของคณะกรรมการรับรองวิทยฐานะ

ในเขตมอสโก บริการดังกล่าวให้บริการโดย Metall-Expertise, Interregional Center for Expertise and Evaluation (ICEA), สหพันธ์ผู้เชี่ยวชาญด้านนิติเวช และองค์กรอื่นๆ