1. UNELTE METODE FIZICO- CHIMICE PENTRU ANALIZA SI CONTROLUL COMPOZITIEI CHIMICE A MATERIALELOR METALICE
Analiza si controlul materialelor metalice ( oteluri, fonte, aliaje neferoase, metale pure) constituie un domeniu de baza in procesul de productie, care incepe inca din procesul de extragere, claborare si prelucrare, pana la transformarea in produse finite.
Metodele de analiza si control ale compozitiei chimice trebuie sa se caracterizeze prin precizie si rapiditate.
In cele ce urmeaza se vor prezenta pe scurt, principalele metode si aparate de analiza si control ale compozitiei chimice, utilizate frecvent de practica industriala pentru a fi cunoscute si utilizate in situatiile cerute de nevoile productiei.
Dupa complexitatea metodelor de identificare a compozitiei chimice, deosebim:
- metode rapide, care sunt metode simple si care nu necesite o calificare superioara si o aparatura speciala
- metode de laborator, care sunt aplicate in laboratoare utilate cu aparatura adecvata si personal calificat.
1.1. Metode rapide de identificare a compozitiei chimice a otelurilor
In practica industriala se intalnesc deseori situatii in care este necesar sa se indetifice rapid calitatea(compozitia chimica) a materialelor unor semifabricate, piese in curs de executie sau a unor produse de provenienta necunoscuta, fara a se recurge la distrugerea lor. Asemenea identificari se efectueaza in depozitele de semifabricate , in fiferite sectii de prelucrari mecanice si de tratamente termice care lucreaza cu o mare varietate de oteluri si unde analize chimice complete ar necesita timp indelungat si ar putea intarzia procesul de productie. Aceste metode de control expeditive prezinta dezavantajul ca identificarea elementelor de aliere si determinarea continutului acestora se face numai aproximativ.
Totusi, cu o experienta suficienta atat in executie si in combinarea metodelor operative, cat si in aprecierea rezultatelor , precizia determinarilor poate fi suficient de apropiata de cea obtinuta prin metoda de analiza precise.
In cele ce urmeaza sunt descrise metodele cele mai uzuale aplicate in sectiile de productie.
1.1.1 Metoda probei de scanteie consta in comparatea formei si aspectului fasciculului de scantei desprinse la polizarea pisesei sau a otelului necunoscut, cu cele ale unei bare-etalon dintr-un otel de compozitie chimica cunoscuta.
Pentru aplicarea acestei metode se pregatesc epruvete-etalor(bare de 15 – 20 mm grosime si lungimi de 200 mm), din toate sorturile utilizate in uzina si care sunt marcate cu simbolul calitatii de otel.
Polizorul utilizat trebuie sa aiba piatra cu o granulatie si duritate medie, viteza periferica a pietrei sa fie de 20-25 m/s, iar camera in care este instalat sa nu fie prea luminoasa.
Polizorul desprinde particule care zboara in aer cu viteze mari, care in contact cu aerul, se aprind, descriind traiectorii luminoase : carbonul continut in aceste particule arde cu formate de CO2 , sub forma de explozie sau scanteie . Apare astfel un fascicul format din linii luminoase si scantei; caracteristic pentru anumite clase de oteluri.
Pentru a se obtine rezultatele cat mai exacte, piese sau otelul necunoscut se polizeaza impreuna cu etalonul cunoscut si se studiaza dasciculele de scantei.
Cand fasciculele sunt identice , se citeste pe etalon marca otelului.
Pentru realizarea metodei este necesara respectarea anumitor conditii:
- etalonul si piesa sa fie in aceeasi state structurala, deci sa aiba acelasi tratament
termic(calit sau recopt), deoarece scainteile se desprind mai usor si sunt mai luminoase la un otel calit, fara insa a-si schimba forma, ci numai aspectul luminos si densitatea;
- etalonul si piesa sa fie apasate cu aceeasi forta si , daca este posibil, ambele simultann; – piatra de polizor sa fie perfect circulara si curata; este recomandabil sa nu i se dea alta intrebuintare;
- piesa sa nu fie cementata sau decarburata deoarece are alt continut de carbon si dau rezultate eronate;
- operatorul trebuie sa observe fasciculul la un unghi de 90 ° fata de directia liniilor;
- examinarea sa se efectueze totdeauna in comparatie cu etaloanele(pentru a elimina erorile );
Elementele de comparatie care trebuiesc urmarite in fasciculul de scantei sunt:
- lungimea, culoarea si forma liniilor luminoase;
- forma si numarul scanteilor;
- unghiul de deschidere al fasciculului.
Liniile fasciculului pot fi continue, intrerupte, cu bifurcatii, cu descompunere la capat sau cu prelungirea capatului final.
Scanteile au si ele forme diferite : lance, sulita, sabie,picaturi (fig. 7.2.).
Deoarece continutul de carbon influenteaza aspectul fasciculului luminos, se pot desprinde urmatoarele:
- otelurile nealiate sau slab aliate cu pana la 0,25 % C dau scantei slabe, manunchiul liniilor este lung si luminozitatea clara; scanteile sunt rare si formeaza mai ales in virf si mai rar pe raze, avind forma de lanci si sulite;
- otelurile nealiate si slab aliate cu un continut de carbon intre 0,25- 0,60 dau un manunchi de scantei puternic, clar, luminos cu explozii in forma de sulite, lanci, la capetele razelor sau la bifurcari de raze;
- otelurile nealiate si slab aliate cu peste 0.6 % C si mai ales otelurile pentru scule scanteiaza puternic formand un manunchi clar, luminos, cu un caracter mai pronuntat decat in cazul precedent;
Elementele de aliere modifica forma fasciculului; intarzie de obicei arderea carbonului . Astfel otelurile rapide si cele inoxidabile dau fascicule de scantei complet diferite de otelurile de carbon sau slab aliate( fig 7.3).
Influenta cromului asupra fasciculului se observa de la continuturi de otel mai mari de 1 %.; scanteile sunt scurte, de culoare rosie – galbuie pana la portocaliu. Sub 1 % influenta cromului este foarte slaba.
de la Marius
Liber la discutii !