Определение марки стали по искре

Ситанов И.Я.

Машиностроение, 1968 г.

Марку стали по искре определяют на основании цвета искры и количества «звездочек». Например, присутствие вольфрама в стали придает искре темнобордовый цвет, а поэтому все стали, содержащие более 3—4% W, по искре резко отличаются от углеродистой стали. По искре всегда можно безошибочно отличить быстрорежущую сталь от углеродистой. Углеродистая сталь дает светложелтую искру в виде нитей, на которых появляются «звездочки», количество которых увеличивается по мере повышения содержания углерода в стали. При определенном навыке можно различать стали по содержанию углерода с точностью 0,1—0,15%. Но качественную сталь нельзя отличить от стали обыкновенного качества, которая содержит, кроме того, серу, фосфор и другие примеси. Из-за малого количества эти примеси не придают особой окраски искре. Например, сталь марки 20 в среднем содержит 0,2% С и столько же углерода содержит сталь марок Ст. 3 и Ст. 4, а следовательно, искра у них будет один а коп а.

В брошюре приводятся искры для некоторых марок сталей. Рабочий, контролирующий сталь по искре, должен приобрести навык и заранее просмотреть искру различных образцов— эталонов, сталей известного химического состава. Обычно число марок сталей, употребляемых в данном цехе, ограничено, а поэтому их можно рассматривать по искре.

Правильность определения марки стали могут подтвердить дополнительные характеристики. К числу таких характеристик относится излом. Излом можно получить, если пруток стали надрезать на 1/4диаметра или толщины, а затем сломать ударом. Например, быстрорежущая сталь (Р18, Р9 и др.) хрупко ломается, а излом получается мелким и несколько темноватым. Углеродистые стали (марки Ст. 3, Ст. 10, 20 и др.) имеют излом более светлый и крупный, чем быстрорежущие стали. Если сопоставить данные, полученные по искре, с данными характеристиками излома, то создается большая уверенность в правильности определения марки стали.

В некоторых случаях, когда возникают сомнения, можно прибегнуть к пробной закалке. Низкоуглеродистая сталь, содержащая меньше 0,25% С (марки Ст. 3, Ст. 4, Ст. 10, 20), после закалки от температуры 850—900° С с охлаждением в воде остается мягкой и хорошо пилится напильником. Углеродистую сталь от легированной можно отличить по твердости после закалки с охлаждением в масле. Углеродистые стали, содержащие до 1,3% С, после закалки в масле и охлаждения пилят напильником, в то же время легированные стали (марки 9ХС, ХВГ) при охлаждении в масле после нагрева (до 820°С стали марки ХВГ и до 875°С стали марки 9ХС) приобретают высокую твердость и напильник скользит.

Таким же образом можно отличить стали марок 40 или 50 от стали марок 40Х или 50Х, которые по искре мало отличимы. Сталь марки 40Х после закалки с охлаждением в масле будет иметь относительно высокую твердость и напильник будет скользить пли пилить ее слабо, а стали марки 40 и 50 останутся мягкими.

Твердость лучше испытывать на твердомере с алмазным конусом.

Рекомендуемый режим закалки и получаемая при этом твердость приводится в табл. 1. Надо помнить, что на поверхности прутков, как правило, располагается обезуглероженный слой, и его следует удалить. Необходимо пользоваться документацией, сопровождающей сталь. В ней указывается химический состав стали и размер поперечного сечения прутка. Иногда достаточно проверить один из размеров сечения, чтобы рассортировать перепутанные стали, а иногда можно разделить стали по маркам по внешнему виду, если помнить, что горячекатаная сталь всегда покрыта окалиной, а холоднотянутая имеет светлую поверхность без окалины.

Если пробу на искру произвести квалифицированно, а при необходимости учесть все дополнительные показатели стали (вид излома, твердость после закалки с охлаждением в различных средах и т. д.), то во многих случаях можно успешно рассортировать стали по маркам. Целесообразность той или иной пробы должна определяться конкретной задачей и наличием на заводе других методов анализа. Спектральный анализ и проба на искру должны дополнять друг друга.

Сталь 12Х18Н9 — искры светло-желтые, короткие, в небольшом количестве, почти без разветвлений с красно-желтым пучком в конце разветвления и тремя-пятью мелкими красными крупинками на разветвлениях. В начале искры имеется красно-желтый пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу

Сталь Х12Ф1 — искры желтые, короткие, густые звёздочки, концы нитей острые с отдельными красными крупинками. В начале искры имеется красно-желтый пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу

Сталь 12X13 — искры светло-желтые, короткие, с небольшими пучкообразными разветвлениями, с мелкими красными крупинками. В начале искры имеется красно-желтый пучок от прикосновения заготовки к абразивному кругу