Metallerin ve alaşımların incelenmesi: özellikler, açıklamalar ve gereksinimler

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Metal uzmanlığı, adli uygulamada, kaza nedenlerinin araştırılmasında ve çeşitli nesnelerin imalatında sorumlu teknik kararlar alınmasında kullanılır. Metallerin ve alaşımların bir özelliği, dış faktörlerin (mekanik yükler, termal etkiler ve diğerleri) etkisi altında ortaya çıkan önceki durumların parametrelerini iyi bir şekilde "tutmalarıdır". Bu özellik, bir olaydan önce gelen koşulları ayarlamanıza ve nedensel bir ilişki tanımlamanıza olanak tanır.

Görevler

Metalurjik uzmanlığın tüm görevleri 3 büyük grupta birleştirilebilir:

• Sınıflandırma - herhangi bir türe ait olduğunun belirlenmesi (metal veya alaşım türü, kalite, kapsam; malzemenin çıkarıldığı tortu; çizim ve diğer teknik belgelerin gerekliliklerine uygunluk).
• Bireysel tanımlama: ortak bir üretim partisine ait parçalar halinde bütünün belirlenmesi (temel kompozisyon ve yapı işaretleri, işleme izleri ve diğer parametrelerle),kaynak - ekipman veya üretici; grup - belirli özelliklere göre metallerin ve alaşımların özdeş özelliklerinin belirlenmesi (karakteristik safsızlıklar, kristal yapı, mekanik özellikler, yıkımın doğası, yüzey durumu: oksidasyon, korozyon, çizikler, vb.).
• Teşhis: metal bir parça ile etkileşim gerçeğini, imha sürecinin nedenlerini ve özelliklerini belirlemek, üretim teknolojisini belirlemek, metal ürünün yapıldığı cihazların türünü belirlemek, gereksinimlerden sapmaları belirlemek teknik düzenleme.

Nesneler

Aşağıdaki mikro ve makro konular, metal ürünlerin inceleme nesneleri olarak kullanılabilir:

• çelik parçalar, boşluklar, tel ve teller, metal hortumlar, kablolar, borular;
• teller ve diğer metal ürünlerde eritme;
• Kaza sonucu tahrip olan araç ve teknolojik ekipmanların detayları;
• bıçaklar (fabrika ve ev yapımı) ve diğer keskin uçlu silahlar;
• Patlayıcı cihazların parçaları veya parçaları;
• lehimler;
• mücevher, değerli metaller ve doğal altın;
• metalizasyon izleri;
• ev eşyaları.

Adımlar

Metallerin ve alaşımların incelenmesi, özelliklerin belirlenmesi için aşağıdaki şemaya göre yapılır:

• malzemenin doğası (yoğunluk, ferromanyetizma, renk, sertlik, metalik parlaklık, elektriksel iletkenlik, asitlerle etkileşim);
• geometrik vetasarım özellikleri (boyut, şekil, metalik ve metalik olmayan kaplamaların varlığı);
• üretim teknolojisi ve ekipmanı;
• çalışma koşulları (aşınma, korozyon vb.);
• tahribat özellikleri (erime, deformasyon, şok veya statik yükler, erozyon, çeşitli faktörlerin kombinasyonu);
• sınıflandırma türü ve kapsamı;
• mikroyapı;
• fiziksel ve mekanik özellikler, kimyasal bileşim.

Sınavdan önce hangi soruların konulacağına bağlı olarak, sınav metodolojisinin yapısı değişir. Bazı çalışma yöntemleri, incelenen nesnenin yok edilmesini gerektirdiğinden, çalışmanın amacını net bir şekilde belirlemek gerekir.

Metal Adli Tıp

Adli muayeneler aşağıdaki en yaygın sorunları ele almak için yapılır:

• suç silahının yapıldığı metalin markasını belirleme;
• altın türünü belirleme - yerel veya endüstriyel;
• başka bir nesne üzerinde metal parçacıkların varlığı;
• bir madeni para veya madalyanın gerçekliğini ve yaşını belirleme;
• metale maruz kalma türünün ve süresinin tespiti;
• metal bir parçanın veya düzeneğin imha nedenleri (acil durumlarda, yangınlarda sonuç çıkarmak için);
• parçanın ve ana metal parçanın/yapının kimliğinin yanı sıra bunların ayrılma yöntemi ve diğerlerinin belirlenmesi.

Optik ve tarama mikroskopisi

Yüzeylerin mikroskobik incelemesi, metalurji uzmanlığının ilk aşamasında yapılır. Metallerin ve alaşımların incelenmesi, parça ve montajların imalat ve işletim sürecinde oluşan özellikleri ortaya çıkarır. Bu çalışmayı gerçekleştirmek için taramalı ve transmisyon elektron mikroskopları kullanılır.

Bu tür inceleme türlerinden biri fraktografidir - hasar belirtileri ile yıkıma neden olan dış veya iç faktörler arasında neden-sonuç ilişkileri kurmak için kırılma yüzeylerinin mikroskobik çalışması.

Kimyasal bileşim araştırması

Metallerin ve alaşımların kimyasal bileşimini incelemek için en yaygın yöntem, elektromanyetik dalgaların optik aralığında madde atomlarının emisyon spektrumunun özelliklerine dayanan emisyon spektral analizidir (ESA). Işık emisyonu, çalışılan metal nesne ile yardımcı elektrot arasındaki kıvılcım deşarjı ile uyarılır.

Bu yöntem, üzerinde eser miktarların analizinde kullanılan en küçük miktarının (%10-4%'ye kadar) varlığında bir kimyasal elementi belirlemenizi sağlar. hem metalik hem de metalik olmayan temas malzemesi. Bu teknik, aynı zamanda, bu nesnenin üretimi için teknik şartnameler tarafından düzenlenmeyen mikro safsızlıkları belirlemek için metalin kalitesinin incelenmesinde de kullanılır.

Tahribatsız ve klasik araştırma yöntemleri

Araştırma yapılması gerekiyorsatahribatsız yöntem, daha sonra X-ışını floresan analizi kullanılarak yapılır. Bu teknoloji, malzemenin yüzey katmanında floresan radyasyona neden olan X ışınlarına maruz bırakılmasını içerir. Periyodik kimyasal elementler sisteminin her atom numarasının kendi dalga boyu vardır. Bu teknik, hem nitel hem de nicel bileşimi belirlemeye yardımcı olur.

Metallerin muayenesi klasik yöntemlerle yapılabilir. Daha uzun sürerler ve önemli miktarda örnekleme gerektirirler. Bu yöntemler şunları içerir:

• kalitatif kimyasal reaksiyonlar;
• kolorimetrik analiz;
• polarografi;
• kondüktometri (çözeltilerin elektriksel iletkenliğinin ölçümü) ve diğerleri.

Mikroyapı araştırması

Yapısal metalografi, demir dışı metaller, çelik, dökme demir ve diğer metallerin muayenesinde fazların yapısını ve sayısını belirlemek için kullanılır. Çalışma, toz x-ışını kırınımı yöntemiyle gerçekleştirilmiştir. Numune toz haline getirilir, tek renkli bir X-ışını ışını ona yönlendirilir ve incelenen nesnenin etrafına sarılmış bir fotoğraf filmi üzerinde halkalar şeklinde bir görüntü elde edilir. Belli bir dokunun varlığı, çizgilerin yoğunluğunun değişmesiyle ortaya çıkıyor.

Özel X-ışını difraktometreleri, toz X-ışını modellerini incelemek için kullanılır. Metalin kristal yapısı hakkında bilgi almak için de kullanılabilirler. ATpratik anlamda, bu ısıl işlemin türünü belirlemek için kullanılır.

Çalışılan nesnenin parçalarının genel parametrelerini belirlemek için faz bileşiminin belirlenmesi gereklidir. Örneğin, böyle bir çalışma, neyin birincil olduğu hakkında bilgi edinmenize izin verir - kısa devre veya yangın (bakır kontaklar), imha sırasında tungsten filamanlı bir lambanın yanmış olup olmadığı ve diğer sorunları çözme.

Metal ürünlerin yüzeyindeki ince oksit, karbür, klorür, sülfür ve diğer tuz filmlerini tespit etmek için bir elektron kırınım yöntemi kullanılır. Dalga boyu X-ışınlarınınkinden daha kısa olan bir hareketli elektron akımının kırınımına dayanır. Metallerin ve alaşımların analizi, elektron optik gölge görüntüleri de üretebilen vakumlu elektron kırınım makinelerinde gerçekleştirilir.

Mekanik özellikler

Metallerin ve alaşımların fiziksel ve mekanik özelliklerini belirlemek için aşağıdaki test yöntemleri kullanılır:

• gerilim/sıkıştırma için (çekme mukavemeti, elastikiyet, akış ve diğer özelliklerin belirlenmesi);
• bükme;
• sertlik ve mikrosertlik için;
• Faz dönüşümlerinin sıcaklığını, termal iletkenliği ve lineer genleşmeyi bulmak için ısıtma.

Bu tür yöntemler genellikle kazaların nedenlerini ve metal parça ve tertibatların tahribatını araştırırken birlikte kullanılır.

Uzman görüşü

Metallerin incelenmesinden sonra, uzman aşağıdaki bilgileri içeren bir sonuca varır:

• genel veriler (araştırma makalesinin başlığı, başlangıç ve bitiş tarihi, inceleme yeri, yürütülme gerekçesi, uzmanla ilgili bilgiler, sorulan sorular);
• Çalışmanın yapıldığı temel alınan yöntemler ve genel bilimsel modeller;
• normatif belgeler ve diğer kaynaklar;
• nesnenin incelenmesi sırasında elde edilen veriler;
• sonuçlar (veya kesin bir cevabın verilememesinin nedenleri).

Örnekler

Uzman görüşü örnekleri aşağıdakileri içerir:

• aynı anda hareket eden statik bir eğilme yükünün hareketinin sonucu olarak parçanın tahribatı meydana geldi;
• Montajın başarısızlığı iki aşamalıydı: tek bir dinamik yükten sonra, yorulma streslerinin bir sonucu olarak %80 oranında artan bir çatlak oluştu; nesne, bu çatlak tarafından zayıflatılan alan boyunca statik bir çekme yükünün etkisi altında parçalara ayrılır;
• Kaynak boyunca meydana gelen, kaynak sırasında elde edilen bir kusur (dikişin kökünün nüfuz etmemesi) nedeniyle zayıflamış olan geminin tahribatı, işlemin başlangıcında, nesne artık gerekli güç;
• yapının arızalanması ani oldu, perçinleme ile nedeni, değeri tasarım belgelerinde belirtilen gücü aşan dinamik bir yükün etkisidir.

Yargı uygulaması davalarından,metallerin incelenmesinin uygulamasını gösteren aşağıdakileri aktarabiliriz: öldürülen kişinin vücudunda bir metal parçası bulundu. 3 bıçaktan hangisinin parçası olduğunu belirlemek gerekiyordu. Spektral analiz, parçanın bileşiminin bıçaklardan birininkiyle çakıştığını gösterdi. Metal parçasının mikro yapısı tüm bıçaklardan farklıydı, ancak inceleme sırasında bıçağın elektrikli bir taşlama makinesinde soğumadan bilendiği ve bunun sonucunda bu değişikliklerin meydana geldiği kanıtlandı.

Laboratuvarlar

Devlet akreditasyonuna sahip laboratuvarlar tarafından metalin bağımsız bir incelemesi yapılabilir. Akreditasyon sertifikası, araştırma yapmak için hangi faaliyet alanında izin alındığını, test yöntemlerini ve bunların temelindeki düzenleyici belgeleri ve ayrıca akreditasyon komisyonunun toplantı tutanaklarını belirtmelidir.

Moskova Bölgesinde, bu tür hizmetler Metall-Expertise, Bölgeler Arası Uzmanlık ve Değerlendirme Merkezi (ICEA), Adli Tıp Uzmanları Federasyonu ve diğer kuruluşlar tarafından sağlanmaktadır.