Как узнать марку стали в домашних условиях

Как определить металл или его марку

Как часто вы сталкивались с такой проблемой: нужна сварка, но вы не знаете какой металл перед вами и, соответственно, трудно определиться с маркой электрода, или присадочного прутка? Возможно, необходимость отличить металл возникала у вас и по другому поводу.

Каким образом можно узнать, какой металл перед вами, какова его марка не прибегая к специальным исследованиям, таким как спектральный анализ, или анализ на углерод и т.д.?

Отличить цветной металл от черного не составит труда даже человеку не посвященному в тонкости металлургической науки. Самый простой способ, к которому можно прибегнуть, это визуальный осмотр.

Черный металл при резке, или зачистке имеет серебристо- светлый цвет, однако, очень быстро окисляется на воздухе Окисел имеет тусклый серый оттенок. Металл хорошо берется магнитом и сильно корродирует, то есть покрывается слоем рыжей ржачины.

Алюминий и сплавы на его основе — при свежем резе светлый блестящий металл, магнитом не берется, окисляясь приобретает матовость. Чистый алюминий — белесого цвета, окисленная поверхность визуально воспринимается как белый налет.

Медь имеет красный оттенок, сильно темнеет на воздухе с образованием зеленого налета. Магнитом не берется. При сгорании окрашивает пламя в зеленый.

Бронза — это сплав с медью — имеет желтый оттенок, окисляется слабо и не магнитится.

Латунь — это сплав меди с цинком, практически тоже самое, что и бронза, только окисляется сильнее.

Коррозионностойкая сталь ( нержавейка) без цвета, иногда с сероватым оттенком, магнитом может браться нагартованная нерж, отожженная нержавейка не магнитится.

Магний — металл с белым серебристым оттенком, не магнитится. Сгорает ярким белым пламенем, при вдыхании появляется сладковатый привкус.

Различные химические элементы, высеченные абразивным, или иным кругом, на воздухе сгорают каждый своим неповторимым способом. При порезке, или заточке можно определить металл более точно по цвету и форме искры и количеству «звезд».

Известно, что низкоуглеродистые стали в зависимости от типа добавленного в плавку раскислителя различают на: кипящие, спокойные, полуспокойные.

Кипящая сталь оставляет немногочисленные длинные искры, окрашенные в оранжевый цвет. При содержании большого количества углерода (высокоуглеродистые) из-под круга вылетает пучок многочисленных светлых искр, с «звездами» на конце. С увеличением процентного содержания углерода увеличивается яркость и «звезд» становится больше.

Инструментальная сталь (быстрорез) дает пучок ломаных коротких искр.

При наличии опыта можно научиться определять количество углерода с точностью до десятой доли процента. Однако, практически невозможно отличить сталь высококачественную от обычной, так как процент содержания вредных примесей, таких как сера и фосфор, как в одном, так и в другом случае очень мал и он никак не влияют на форму, цвет, размеры искры и т.д. Кроме того, обратите внимание на то, что ст. 20 и Ст.3, Ст.4 содержат одинаковое количество углерода и, соответственно, визуально вы не увидите никакой разницы в характере сгорания.

Безошибочно можно определить присутствие вольфрама в стали, если его более 3-4% искра окрашивается в темный бордовый цвет и это главный признак того, что сталь не углеродистая.

Чугун (сплав железа с углеродом от 2,14%) окрашивает искру в красный, здесь не ошибешься.

При ударе титана о сталь высекается яркая белесая искра.

Нержавейка дает похожую картину, однако, яркость у искры у нее меньше и ее труднее получить.

Подтвердить марку материала могут дополнительные исследования. Если взять стальную болванку и надрезать ее на 25% ее толщины, а потом ударить по ней кувалдой, то получится излом, изучив характер которого также можно сделать выводы.

Быстрорез, или рапид (Р18, Р9 и прочие) вследствие своей высокой твердости ломается хрупко и излом имеет мелкозернистый с темным окрасом. Углеродистая сталь напротив, имеет светлый с крупным зерном излом. Сопоставив данные по виду поверхности, по которой произошло разрушение, с результатами по искрам можно с большой долей уверенности говорить о правильности определения марки материала.

Если же, несмотря на все проведенные испытания вас по прежнему одолевают сомнения, то при наличии закалочной печи, вы можете провести следующий эксперимент, основанный на разной способности сталей к закалке.

Итак, сталь с содержанием углерода до 0,25% (Ст.3-Ст.20) после нагрева до Т= 900 градусов, некоторой выдержки и последующего резкого охлаждения в воде остается такой же мягкой и пластичной, каковой была до термообработки и хорошо спиливается напильником (хорошо бы иметь в хозяйстве набор тарированных напильников с различной твердостью). Углеродистую сталь с содержанием до 1,3%С легко можно отличить от низколегированной стали после закалки на масло. Первые после такой процедуры отлично пилятся напильником, а вторые (легированные) приобретают настолько высокую твердость, что напильник по ним скользит (в частности, имеются в виду хорошо свариваемые марки 9ХС, ХВГ).
Ст.40 и Ст.50 от Ст.40Х и Ст.50Х очень трудно отличить друг от друга по искре, зато после закалки ст.40Х приобретает большую твердость и напильник по такой стали скользит и не спиливает ее, а Ст.40 остается мягкой и податливой. Напильник, как средство для определения твердости, используется в случае отсутствия других средств измерения (твердомер Роквелл, или Супер-Роквелл с алмазным индентором, или ультразвуковой твердомер, основанный на явлении ультразвукового контактного импеданса).
Следует отметить, что большинство сталей после закалки имеет обезуглероженный слой (этот слой, соответственно, имеет низкую твердость) и его необходимо снять для получения корректных данных.
Если стоит вопрос различить стали по типу изготовления, поверхность гарячекатанной стали всегда покрыта налетом окалины, а холоднотянутая имеет чистую, блестящую, ничем не загрязненную поверхность.

Итак, для определения марки материала вы можете прибегнуть к одному из предложенных вариантов:

• визуальный осмотр,
• высекание искры,
• изучение излома,
• закалка и проверка напильником.

Если исследовать образец материала всеми этими способами и сопоставить результаты, то можно говорить о стопроцентной точности определения марки материала. Также все эти варианты можно использовать как дополнительные исследования при проведении спектрального анализа.

Дополнительные сведения

Ст.12Х18Н9 (AISI 304) дает короткую искру, окрашенную в светло-желтый цвет с несколькими красными точками, возникающими время от времени. В месте прикосновения абразива и на кончиках разветвления искровой пучок имеет красно -желтый окрас.

Ст.Х12Ф1 — желтая, короткая искра, множественные «звезды», концы удлинены в линии. В месте касания абразива красно-желтый окрас. Отдельные красные точки по всему пучку.

Ст.12Х13 — светло-желтая короткая искра с ответвлениями.

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Как определить марку стали

Существует просто огромное количество различных вариантов исполнения стали, каждая марка характеризуется своими определенными особенностями. Если производитель не провел маркировку, то узнать особенности металла можно только при самостоятельном проведении различных тестов. Об этом далее поговорим подробнее.

Методы определения марки стали

Довольно распространенным вопросом можно назвать то, как определить марку стали. Выделяют несколько распространенных методов:

1. Первый предусматривает снятие стружки с поверхности, для чего может использоваться зубило. При высокой концентрации углерода она будет короткой и ломкой. Снижение показателя становится причиной повышения пластичности. Однако, точно определить марку подобным методом не получится.
2. Второй метод предусматривает закалку изделия, после чего приходится проводить надпилы. Если до закалки и после материал пилится просто, то в составе небольшое количество углерода. За счет повышения концентрации углерода после обработки поверхность становится слишком твердым.
3. Определение марки стали по искре основывается на визуальном осмотре искр, которые образуются при обработке поверхности точильным кругом. С увеличением размеров искр и их количества повышается показатель твердости, который зависит непосредственно от концентрации углерода. Подобный тест не дает на точный результат, так как от силы нажатия и некоторых других моментов зависят основные характеристики отлетающей стружки. Можно встретить таблицы, по которым проводится расшифровка качеств материала по стружке.

Определить марку можно также по цвету образующихся искр. Для этого были составлены специальные таблицы. В домашних условиях провести тест можно только в случае правильного освещения. Однако, точно идентифицировать материал подобным образом нельзя. Вариант с легирующими элементами идентифицировать можно и по другим эксплуатационным характеристикам, к примеру, устойчивости к воздействию повышенной влажности или сильному магнетизму.

Общие понятия о марках стали

На территории СНГ применяемые стандарты обозначений характеризуются тем, что могут использоваться для указания основных элементов. При рассмотрении вопроса расшифровки марки отметим следующие моменты:

1. Часто проставляется сокращение «Ст». В других случаях и вовсе не ставится никаких сокращений, только цифры.
2. В большинстве случаев первая цифра указывает на концентрацию углерода. Последующие могут применяться для указания количества легирующих компонентов.
3. В состав могут включаться легирующие компоненты, которые существенно изменяют свойства материала. Примером можно назвать включение хрома, за счет чего повышается устойчивость к воздействию повышенной влажности.

Классификация сталей по назначению

Расшифровка маркировки проводится при использовании таблиц, в которых указывается обозначение химического элемента.

Маркировка сталей по международным стандартам и стандартам СНГ

Для того чтобы провести расшифровку марки можно использовать самые различные стандарты. Некоторые сплавы обозначаются определенными символами, которые указывают на предназначение металла.

Примером можно назвать нижеприведенные моменты:

1. Буква «Ш» применяется для обозначения металлов, которые применяются для изготовления подшипников. Они характеризуются повышенной устойчивостью к износу.
2. Качественные легированные заготовки обозначаются буквой «Л». Зачастую символ указывается в конце.
3. Для обозначения термоупрочненного проката применяется «Т».
4. Высокую коррозионную устойчивость заготовки определяют по букве «К».
5. Если в состав включается медь, то при указании марки используется символ «Д».
6. Инструментальные можно определить по букве «У». Они зачастую применяются при изготовлении различных инструментов, которые характеризуются высокой износоустойчивостью.
7. Символ «Р» указывается для обозначения сплавов, в состав которых включается вольфрам. Подобное вещество существенно повысить жаропрочность структуры.

Путем расшифровки марки можно определить то, какие химические элементы включены в сплав. Цифры в большинстве случаев указывают на концентрацию, символы тип сплава и конкретные химические элементы.

В заключение отметим, что в продаже встречается просто огромное количество изделий, во многих случаях марка проставляется производителем. Самостоятельно определить состав без использования специального оборудования практически невозможно.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Как определить марку стали?

Создание металлоконструкций из стали требует подбора материала в соответствии с техническим заданием и учетом характеристик марок стали. Определение таких характеристик возможно при помощи расшифровки буквенно-цифрового шифра на маркировке металла. Однако не всегда такое клеймо можно увидеть на заготовках, в таком случае, определение марки металла осуществляется лабораторным методом, в том числе и с использованием методов, основанных на испытании механических свойств.

Основные методы определения марок стали

При работе с металлом и сегодня используется методы определения качества стали при помощи анализа его механических и физических характеристик. Такие методы, в отличие от лабораторных, позволяют приблизительно определить качественные характеристики образца, но для работы, в частности для сваривания металла этого вполне достаточно. К таким методам изучения марок стали относятся:

• Когда дело касается прочности металла, используется метод снятия стружки. Суть его заключается в снятии при помощи зубила металлической стружки. Стружка, которая крошится и сбивается мелкими полосами, характерна для высокоуглеродистых сталей. Длинные полосы пластичной стружки характеризуют металл как сталь с высокой пластичностью.
• Метод закалки используется для примерного определения содержания углерода в заготовке. При помощи полотна пилы на заготовке делаются запилы до и после закалки. Если в обоих случаях металл легко пилится полотном – в нем содержится небольшое количество углерода. Если после обработки надрезы сделать трудно, значит, концентрация углерода стала больше.
• Определение твердости металла с помощью извлечения снопа искр, позволяет приблизительно определить, к какому классу сталей относится металл. Для этого на наждачном кругу делается поверхностная обработка образца заготовки. По форме искр, цвету, и интенсивности снопа искр определяется твердость металла и содержание углерода.

В обычных домашних условиях точно определить марку и состав металла практически невозможно, для этого проводятся лабораторные исследования, в ходе которых делается детальный химический и физический анализ металла. Перечисленные методы дают возможность определить только общие характеристики стали по содержанию в ней углерода, точные характеристики при таких исследованиях не определяются.

Вместе с тем, даже такой экспресс – анализ дает возможность отобрать образцы для изготовления ножей, резцов или деталей узлов механизмов машин с повышенной прочностью и стойкостью к износу.

Маркировка сталей и их свойства

Куда больше информации о металле может дать маркировка, наносимая на образцы или код, указываемый в сопроводительных документах. В странах бывшего СССР маркировка для металла внутреннего использования указывается согласно, национальных государственных стандартов разработанных на основании марочника стали бывшего СССР. Для зарубежных заказчиков указываются маркировка, согласно международным стандартам.

Для отечественных образцов обозначение стали указывается в первом буквенном шифре знаками «Ст» – сталь. Первая цифровая после буквенного обозначения указывает на количество углерода, содержащегося в металле, далее идут шифры легирующих компонентов и добавок. Буквенные обозначения указывают на содержание отдельных добавок существенно влияющих на качества металла, например, хрома, меди или алюминия.

В описании может указываться и отдельно назначение стали:

• Конструкционная;
• Инструментальная;
• Машиностроительная;
• Быстрорежущая;
• Низколегированная;
• Износостойкая;
• Магнитная;
• Нержавеющая;
• Жаропрочная.

Более детальная информация о химических и физических свойствах таких сталей находится в сборниках характеристик марочных сталей. Указанные эталонные нормы в справочнике дают понятия и о свойствах металла и возможностях его применения.

Тесты для определения марки нержавеющих сталей

Как отличить одну марку стали от другой, если, например, листы AISI 304 и AISI 303 хранились вместе? Решить подобную проблему может помочь ряд простых, недорогих и не повреждающих поверхности тестов. Сразу следует отметить, что у подобных тестов существует ряд серьезных ограничений. Например, такие тесты не помогут определить, какой из двух листов стали одной и той же марки подвергался термической обработке, а какой нет. Кроме того, нет простого способа, чтобы отличить некоторые марки стали друг от друга. К примеру, невозможно отличить сталь AISI 304 (08Х18Н10) от AISI 316L (03Х17Н14М3), или 304 (08Х18Н10) от 304L (03Х18Н11). Тест на содержание молибдена поможет определить, присутствует ли в стали молибден, но без дополнительных сведений марку стали правильно определить не получится. Например, сталь AISI 316 (10Х17Н13М2), исходя исключительно из результатов этого теста, можно определить как 316L (03Х17Н14М3), 2205 или 904L. Зачастую только с помощью более сложных тестов, при которых на металл воздействуют химическими реагентами, проверяют прочность или жаростойкость можно достоверно определить марку стали. Если простые тесты не помогли, то проведения полного спектрального или химического анализа в лаборатории не избежать.

Реакция на магнит

Этот тест поможет определить аустенитные стали (например, серии AISI 300), они не реагируют на магнит при сближении с ним. Остальные нержавеющие стали, такие как ферритная, мартенситная и дуплексная, на магнит реагируют. При проведении этого теста следует помнить, что некоторые аустенитные стали, к примеру, 304 (08Х18Н10), могут притягиваться магнитом, если были произведены методом холодной прокатки.

Реакция на азотную кислоту

Помогает отличить углеродистую сталь от нержавеющей. В начале необходимо поместить образчик стали в раствор азотной кислоты (от 20-50%) при комнатной температуре, или капнуть раствором на чистую стальную поверхность. На поверхности углеродистой стали начнется реакция с выделением едкого пара коричневого цвета. С нержавеющей сталью такой реакции не происходит. При работе с азотной кислотой необходимо быть предельно осторожным, также не следует вдыхать пары, выделяющиеся при реакции.

Тест на содержание молибдена

Помогает определить, содержится ли в стали молибден. Стали, содержащие достаточно молибдена, для тестирования следующие: 316 (10Х17Н13М2), 316L (03Х17Н14М3), 444, 904L, 2205, все «супердуплексные» сплавы (S32760, Zeron 100,S32750, 2507, S32550, S32520, UR52N+). С помощью теста можно определить молибден и в других сталях, содержащих примерно 2% Mo. При проведении теста неизвестную сталь лучше всего сравнивать с контрольным образцом, например, из сталей AISI 304 (08Х18Н10) и AISI 316 (10Х17Н13М2). Для теста понадобится реагент на кислотной основе (можно использовать как американский «Decapoli 304/316» или «Moly Drop 960», так и отечественные аналоги, хотя найти их достаточно сложно). В начале необходимо подготовить поверхность исследуемого образца, очистив ее при помощи наждачной бумаги. Затем капнуть реагент на поверхность определяемой стали и на контрольный образец. Темные желтые пятна, появляющиеся через 2-4 минуты указывают на присутствие молибдена. При проведении теста не стоит забывать, что на его достоверности может отразиться температура образцов. Например, некоторые стали, содержащие около 0,5% молибдена в примесях, при низкой температуре могут прореагировать на тест положительно. Во время теста стоит быть осторожным при работе с реагентом и соблюдать требования по безопасной работе с кислотами.

Тест на содержание серы

Сера является вредной примесью, вызывающей хрупкость стали при горячей обработке давлением. Этот тест помогает определить уровень содержания серы в стали. Для этого теста понадобятся контрольные образцы сталей AISI CS1020, S1214, 304 или 303, сравнение с которыми поможет в определении степени содержания серы. Для проведения теста необходимо очистить поверхность тестируемого образца при помощи наждачной бумаги, контрольные образцы следует подготовить таким же образом. Далее следует замочить фотобумагу в 3% растворе серной кислоты на 3 минуты, приложить фотобумагу лицевой стороной к поверхности исследуемого образца, подержать 5 секунд и сверить результаты тестируемой стали и контрольных образцов. Темное коричневое пятно обозначает высокое содержание серы. При тестировании следует учитывать, что на достоверность результата серьезное влияние оказывает плотность и длительность контакта бумаги с поверхностью. При проведении этого теста также не стоит забывать об осторожности при работе с кислотой.