Попалась мне тут простая, но очень интересная материаловедческая задачка из реальной практики. Нужно было отличить нержавеющий болт от болта с блестящим металлическим покрытием, но из черняги. Само собой, возможности сделать химический анализ образца сейчас у меня нет.
Поэтому, расскажу вам о вполне научных способах отличить один металл от другого по ряду признаков без специального лабораторного оборудования. Я немного лукавлю и кое-что всё-таки потребуется. Но это "кое-что" обычно под рукой есть и найти такие устройства гораздо проще, чем лабораторный дифрактометр.
Говорить про методики из серии - на алюминии есть защитная серая пленка мы не станем, так как они и без того очевидны.
Сразу скажу, что говорить о высокой точности всех методов не совсем корректно, но для беглой аналитики вполне приемлемо.
Метод Мооса
Все металлы обладают разной твёрдостью. По твёрдости образца можно примерно понять, каким именно металлом он является. В лабораторных условиях твердость измеряется твердомерами. Такого твердомера, конечно же, под руками не будет.
Но существует и более простой, но менее точный метод. Он строится на царапании одного образца другим. Более твёрдый образец будет оставлять царапины на боле мягком, но не наоборот. Эта методика получила название метода Мооса. Есть даже специальная шкала, где описана что и чего может царапать.
В нашем случае мы можем взять изделие (известной истории) из нержавейки, которое априори тверже, нежели серебристое покрытие на железяке, и поцарапать им второе изделие.
Если будут оставаться царапины, то вероятнее всего, перед вами железяка с металлическим блестящем покрытием.
Определение плотности
Плотность образца на самом деле определить совсем не трудно!
Каждый металл и сплав имеет определенную плотность и её можно узнать, а потом сравнить с таблицей известных плотностей.
Возьмите кухонный мерный стаканчик и кухонные весы. В мерный стаканчик наберите известное количество воды, скажем 200 мл. Потом погрузите исследуемый болт в этот стакан. Посмотрите, сколько жидкости он вытесняет по изменению уровня в стакане. Это и будет объем, которым обладает болт. Теперь взвесьте болт на весах. Не забывайте выравнивать системы измерения и размерности.
Плотность найти не сложно - разделите массу болтика на его объем, а потом по таблицам из интернета узнайте, что это за материал.
Таблицы с массой
Это не совсем научный способ, но ведь не зря все шутят про инженеров и таблицы, которые есть на каждый случай жизни.
В предыдущем примере у нас были весы. Они помогут нам и сейчас. Возьмите исследуемый болтик и взвесьте его.
Дальше найдите в сети табличку с массой, она может быть даже на сайте магазина строительных товаров, но лучше перепроверить на нескольких сайтах, и посмотрите сколько должен весить ваш болтик, если он из нержавейки на самом деле.
Метод красного каления
Как древние кузнецы определяли подходящий момент для механической обработки, не имея термометра? Конечно же по цвету каления! Если образец достиг нужного цвета, то пора ковать.
Мы тоже можем использовать этот способ.
В интернете есть список таблиц для каждого из сплавов и цветовые диаграммы соответствия цвета достигнутой температуре. Образно говоря - у обычной стали с покрытием температура красного каления будет 800 градусов, а у чистой нержи - 950.
Нам осталось найти термопару и мультиметр. Это устройство умеет измерять до 1500 градусов по Цельсию. Ну а термопара обычно совершенно незаметно для владельца лежит в коробке с мультиметрами среднего ценового диапазона.
Образец мы будем греть стандартным газовым хозбыт резаком. Он вполне вытягивает металлический стержень на красное каление.
Нагреваем образец до каления, смотрим соответствие цвета каления температуре для группы сплавов по диаграммам и сравниваем реальную его температуру с данными из таблицы.
Способ с магнитиком, который работает не всегда
По исходному условию задачи мы отличаем нержавейку от железяки с покрытием. Как известно, нержавейка обычно не магнитится, а железяка с покрытием сохранит магнитный свойства. Остается найти магнитик.
Но есть тут маленькая хитрость. Нержавейки бывают аустенитного и ферритного классов. Тип структуры не влияет на нержавеющие свойства, однако влияет на способность примагничиваться. В итоге ферритная нержавейка может магнититься, а аустенитная - нет. Это и будет тем момент, когда способ срабатывает "не всегда".
Цвет искр при резке
Этот способ уже не назвать "карманным". Нужна болгарка с отрезным диском, так как ножовкой особенно быстро не попилишь.
Логика простая - когда металл пилится, то отбрасываются его мельчайшие частички.
Они раскалены до высоких температур, а заодно и сами горят в кислороде посредством их окисления.
В зависимости от цвета отлетающих искр, можно сделать вывод и о химическом составе исходного сплава, а схема выше вам поможет.
Метод этакий условный и высокой точности не даст, но два болт из разных материалов можно отличить вполне успешно.
Небольшой итог
Описываемые методики можно применять не только относительно попытки отличить нержавейку и железяку с покрытием. При должном понимании физики их работы, распространять их вполне можно и на любую другую аналитическую хозяйственно-бытовую задачку.
Обязательно подписывайтесь, лайкайте и возвращайтесь за новым контентом на проект! Материалы выходят у меня регулярно!
Не забывайте читать новые статьи на сайте проекта
- Много эксклюзивов выходит на телеге проекта