Сталь с желтоватым оттенком
Нержавеющая сталь является одним из самых востребованных видов сталей, получившей применение в различных сферах и отраслях. Изделия из нержавейки используются не только в промышленности, но и в медицине, пищевой промышленности и бытовых целях. Часто задаются вопросом, что лучше: латунь или нержавеющая сталь? Но об этом мы расскажем в другой статье.
СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ
СВОЙСТВА И ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ
Как же определить нержавеющую сталь? Свою актуальность нержавеющая сталь получила благодаря ряду положительных свойств:
- Устойчивость к агрессивным воздействиям окружающей среды;
- Высокая износостойкость, благодаря которой, срок службы изделий составляет более десяти лет;
- Термоустойчивость к резким перепадам температур;
- Высокий уровень устойчивости к коррозии и прочим вариантам разрушения;
- Экологическая безопасность;
- Эстетически привлекательный внешний вид;
- Простота в использовании и уходе.
Говоря о том, что представляет собой нержавеющая сталь и как определить нержавейку, можно сказать, что это результат удачного смешения стали и примесей, усиливающих свойства. Такие примеси являются основным компонентом, не допускающим образования ржавчины и преждевременного состаривания изделий. Чем больше примесей, тем длительнее срок службы стали в целом.
Основными добавочными компонентами являются:
- Медь;
- Никель;
- Молибден;
- Хром;
- Марганец;
- Титан.
ВИДЫ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ
Исходя из процентного состава основных добавок, принято отличать нержавеющую сталь следующих видов:
Аустенитные стали. Они содержат не менее 20% хрома и 4,5% никеля.
Дуплексные стали. В них содержание хрома достигает 25%, 1,5%никеля и незначительной примеси азота.
Ферритные стали. В их составе допускается до 29% хрома.
Мартенситные стали. В них содержание хрома незначительное, не более 13%, а никеля максимум 4%.
Многокомпонентные стали. Минимальное количество хрома и никеля и включают широкий спектр прочих примесей-усилителей.
Хром выступает основным компонентом, упрощающим холодную деформацию, увеличивающим срок службы изделий, придающим привлекательный внешний вид.
Несмотря на наличие достаточного количества нюансов, нередко возникают вопросы: как определить нержавеющую сталь, как отличить нержавейку от обычного металла и как проверить нержавейку на качественные составляющие. Для проведения отличительной проверки в бытовых условиях, когда не возможности проведения серьезной аппаратной экспертизы, используются подручные средства.
КАК ОПРЕДЕЛИТЬ НЕРЖАВЕЮЩУЮ СТАЛЬ: 13 СПОСОБОВ
Определение нержавеющей стали с помощью магнита
Нержавеющая сталь не допускает намагничивания в связи с действием токов Футко. Но данная методика не всегда дает верный результат, так как железные и мартенситные сплавы имеют магнитные свойства, и поэтому с помощью магнита возможно достоверно определить лишь аустенитно-железные сплавы, в которых содержится высокий процент никеля и хрома. Иначе говоря, определить нержавеющую сталь магнитом на 100% нельзя, однако узнать ее подвид - можно.
Солевой раствор
Суть метода определения нержавеющей стали солевым раствором заключается в выявлении восприимчивости к коррозии. Крепкий солевой раствор служит хорошим провокатором коррозийного разрушения. С этой целью, подлежащее проверке изделие на сутки погружается в солевой раствор. Нержавеющая сталь, обладая высокой степенью устойчивости к подобным агрессивным средам, останется не поврежденной коррозией.
Метод среза
При помощи подручных средств осуществляется надрез. Цвет среза поможет отличить нержавеющую сталь, от сходной по цветовой гамме латуни. В случае последней, срез будет иметь желтый оттенок. В то время, как нержавейка останется светло-серой.
Определение нержавейки медным купоросом
Наждачной бумагой производится зашкуривание верхнего слоя. После чего поверхность нержавеющей стали обрабатывается раствором медного купороса. В таком случае определения нержавеющей стали, как и в случае с приведенными выше способами, нержавейка не изменит своих внешностных характеристик.
Физический метод определения нержавейки
Как проверить нержавейку физическим способом?
Метод основан на знании закона об объеме вытесняемой жидкости. Помещенная в емкость с водой нержавеющая сталь вытеснит количество воды, объемом отличающееся от того, что способен вытеснить металл. Для этого необходимо знать массу изделия, массу вытесненной жидкости и иметь под рукой таблицу данных весовых различий.
Маркировка
Маркировка указывает на свойства, характерные для данного материала. На основании этих свойств, можно понять, как определить и отличить нержавеющую сталь от обычного металла.
Метод чистого листа
Нержавейка не оставляет следов от плотного соприкосновения, в то время, как алюминий даст заметные серые полосы.
Теплопроводимость
У алюминия, в отличие от нержавеющей стали, она значительно выше. В связи с этим вода в емкости из алюминия закипит гораздо быстрее.
Агрессивные среды.
При контакте с щелочными и кислотными средами, поверхность нержавеющей стали останется в неизмененном виде. На поверхности алюминия выступят пятна.
Реакция с азотной кислотой
Несколько капель кислоты, вступившие в реакцию с любой углеродистой сталью вызовут образование едких паров. Нержавейка в реакцию не вступит даже поврежденной поверхностью.
Световой отлив
Поверхность нержавеющей стали дает желтовато-синий отлив.
Смесь перекиси водорода и 20% сульфида
Такая смесь, нанесенная на срез, вызовет видимое глазу значительное потемнение, если во взаимодействие с реагентом вступил цветной металл.
Отверстие
Высверливание отверстия поможет отличить нержавейку от дюраля внешним видом стружки.
Определение нержавеющей стали с помощью искры
- V (объем) углерода в содержании стали имеет прямую связь с количеством вспышек и искр;
- Оттенок искр дает информацию о структуре металла (если они светловато-белые, то скорее всего это сталь с низким содержанием углерода);
- Если искры имеют очень яркий светлый блеск, то это значит, что в составе материала имеется большое количество титана.
Чтобы провести такой тест на определение нержавейки, нужно начать процесс шлифовки материала болгаркой, а искры и вспышки уже, как сказано выше, дадут необходимую информацию.
Для проведения теста необходима угловая шлифовальная машинка (болгарка). Начните шлифовать поверхность стали и проследите за реакцией. Достаточно точно определить металл или нержавейку помогут цвет, длина и форма искр.
Отдельным пунктом стоит выделить различия пищевой нержавейки от технической. В связи с тем, что посуда из этого вида стали пользуется высоким спросом, подобные отличия являются достаточно актуальными. Поверхность пищевой нержавейки отличается высоким качеством обработки, придающей гладкость. Даже матовые поверхности визуально и на ощупь не имеют даже малейших дефектов и выступов.Как правило, в сталь такого назначения, примесей металлов добавляют количественно значительно больше. Это связанно с регулярным воздействием агрессивных сред. Перечисленные свойства и требования относятся и к изделиям медицинского назначения.
Кроме всего перечисленного, большую долю информации о стали, из которой произведено изделие, может дать маркировка.
ВИДЕО О СПОСОБАХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ
МАРКИРОВКИ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ
Существует пять видов основных маркировок:
- 08Х18Н10. Посуда из такого материала допускается к использованию в пищевой промышленности. Однако, не допускается воздействия каустической соды.
- 08Х13. Одна из самых популярных марок стали, наиболее часто используемая в изготовлении кухонной утвари. Такую посуду можно нагревать до практически любых температур, а так же хранить в условиях холодильных и морозильных камер.
- 20Х13-40Х13. Данная сталь используется для изготовления моек и посуды. Она хорошо справляется с перепадами температур, пластична и устойчива к механическим повреждениям.
- 12Х13. Изделия из стали с такой маркировкой используются в винодельческой промышленности и спиртовой.
- 08Х17. Данная сталь отличается самой высокой жаропрочностью и хорошей теплопроводимостью. Высоким спросом пользуются сковороды, изготовленные из такой нержавеющей стали.
ОЦЕНКА КАЧЕСТВА НЕРЖАВЕЙКИ
Оценка качественных характеристик нержавеющей стали имеет зависимость от различных параметров, таких как количество добавок, способа соединения и т.д. После сварочных работ в местах швов нержавющая сталь теряет свою устойчивость к коррозии, что может привести к образованию ржавчины и затем к ее разрушению. Покрашенную нержавейку нужно будет чистить от ржавчины, заново проводить шлифовку, из-за чего сталь будет утрачивать свою стойкость к влаге. Чтобы заранее провести оценку нержавеющей стали, нужно прибегнуть к соляному раствору: в случае высокого качества материала на стали не останется никаких пятен.
КАКИЕ ФАКТОРЫ ВЛИЯЮТ НА ЦЕНУ НЕРЖАВЕЙКИ
На стоимость нержавеющей стали влияют следующие факторы:
- Разновидность стали (дуплексная, мартенситная, аустенитная, многокомпонентая и т.д..)
- Маркировка (08Х18Н10, 20Х13-40Х13 и т.д.);
- Структурный состав;
- Качественные показатели;
- Толщина листа;
ИТОГ: КАК ЖЕ ОПРЕДЕЛИТЬ НЕРЖАВЕЮЩУЮ СТАЛЬ
Таким образом, задача как определить и отличить нержавеющую сталь от любых других видов металлов и сталей представляется вполне возможной даже без использования серьезных промышленных экспертных мероприятий. Достаточно запомнить и применить хотя бы часть из вышеперечисленных способов, дающих вполне объективную информацию по отличительным признакам. В случае, если сомнения остаются, лучше обратиться к экспертным данным. Особенно, если речь идет об изделиях, медицинского, или пищевого направления. Кстати, многих людей также мучает вопрос: можно ли приварить нержавейку к черному металлу? В этой статье разложим все по полочкам.
Цветовая маркировка сталей
Цветовая маркировка сталей производится несмываемой краской независимо от группы стали и степени раскисления в соответствии с обозначениями, приведенными в таблице 1. По соглашению сторон маркировка краской не производится. [1]
Таблица 1 — Цветовая маркировка сталей
Марка стали | Цветовая маркировка | Описание | |
---|---|---|---|
Сталь обыкновенного качества | |||
Ст 0, В Ст 0, Б Ст 0 | красный и зелёный | ||
Ст 1, В Ст 1 кп | жёлтый и чёрный | ||
Ст2, В Ст 2 кп | жёлтый | ||
Ст З, В Ст З кп, В Ст З, Б Ст З кп, Б Ст З | красный | ||
Ст 4, В Ст 4 кп, В Ст 4, Б Ст 4 кп, Б Ст 4 | чёрный | ||
Ст 5, В Ст 5 | зелёный | ||
Ст 6 | синий | ||
Углеродистая качественная сталь | |||
08, 10, 15, 20 | белый | ||
25, 30, 35, 40 | белый и жёлтый | ||
45, 50, 55, 60 | белый и коричневый | ||
Легированная конструкционная сталь | |||
Хромистая | зелёный и жёлтый | ||
Хромомолибденовая | зелёный и фиолетовый | ||
Xромованадиевая | зелёный и чёрный | ||
Марганцовистая | коричневый и синий | ||
Хромомарганцовая | синий и чёрный | ||
Хромокремнистая | синий и красный | ||
Хромокремнемарганцовая | красный и фиолетовый | ||
Никельмолибденовая | жёлтый и фиолетовый | ||
Хромоникелевая | жёлтый и чёрный | ||
Хромоникелемолибденовая | фиолетовый и чёрный | ||
Хромоникелемолибденовая | алюминниевый | ||
Коррозионностойкая сталь | |||
Хромистая | алюминниевый и чёрный | ||
Хромоникелевая | алюминниевый и красный | ||
Хромотитановая | алюминниевый и чёрный | ||
Хромоникелекремнистая | алюминниевый и зелёный | ||
Хромоникелетитановая | алюминниевый и синий | ||
Хромоникелениобиевая | алюминниевый и белый | ||
Хромомарганценикелевая | алюминниевый и коричневый | ||
Хромоникелемолибденотитановая | алюминниевый и фиолетовый | ||
Быстрорежущая сталь | |||
Р 9 | бронзовый | ||
Р 18 | бронзовый и красный |
Перечень ссылок
Подобные посты
Введение в материаловедение
материал предоставил СИДОРОВ Александр Владимирович Материаловедение — научная дисциплина, изучающая взаимосвязь между составом, строением и свойствами материалов. Назначение материала определяется требованиями конструкции (конструкционные критерии — прочность, долговечность, коррозийные свойства и т.п.) и возможностью переработки в изделие (технологические критерии — коэффициент обрабатываемости резанием, сварки и обработки давлением и т.п.). Разновидности материалов: металлические материалы; неметаллические материалы (резина, […]
Основные понятия теории сплавов
материал предоставил СИДОРОВ Александр Владимирович Сплав — макроскопически однородная смесь двух или большего числа химических элементов. Сплавы получают путём: плавления — процесса перехода материалов из твёрдого состояния в жидкое при повышенных температурах; спекания — процесса получения твёрдых и пористых материалов из мелких порошкообразных или пылевидных материалов при повышенных температурах; осаждения из газовой фазы — процесса […]
Свойства конструкционных материалов
материал предоставил СИДОРОВ Александр Владимирович Механические свойства определяются по результатам механических испытаний, при которых материалы подвергаются воздействию внешних (статических, динамических, циклических) сил, вызывающих напряжение и деформацию. Напряжение — величина нагрузки, отнесённая к единице площади поперечного сечения испытуемого образца. Деформация — изменение формы и размеров твёрдого тела под влиянием внешних сил. Различают деформации растяжения, сжатия, изгиба, […]
Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.
Новинка
Вторая часть издания о новом перспективном направлении в сфере управления производственными активами промышленных предприятий – методологии управления отказами оборудования.
Рубрики
- (1) (17) (103) (25) (18) (42)
- бронза — широко применяется в производстве газовых плит;
- красный — обычный цвет холодильника «нержавеющая сталь» стал уже обыденностью, в то время, как стильный холодильник из красной нержавейки украсит любую кухню;
- золотой — нашел применение в изготовлении обогревателей;
- черный — нержавеющая сталь черного цвета применяется в изготовлении газовых и электрических плит и электрочайников.
- Прочность — позволяет применять ее в производстве любых металлический изделий, в том числе и используемых в сложных климатических условиях или находящихся в контакте с агрессивными средами;
- Долговечность — значительно повышает срок использования изделия;
- Эстетичность — серебристый оттенок любого цвета придает любому бытовому прибору респектабельности и благородства.
- Структура поверхности: закаленные детали окисляются с большей скоростью.
- Загрязненность изделия: поверхности, покрытые маслом, при длительном нагреве обугливаются, что приводит к возникновению сажи. По этой причине образуется неровная и тонкая оксидная пленка.
- Наличие шероховатостей: если нагревается заготовка с шершавой поверхностью, то оксидная пленка получается плотной. Если перед процедурой термообработки отполировать деталь, то образуется тонкая пленка из оксидов.
- Оборудование для нагрева: если при термообработке применяются специальные нагревательные печи, способные поддерживать устойчивую температуру, то окисная пленка будет плотной. В бытовых условиях можно также использовать духовые шкафы, газовые горелки или металлургические печи (горны).
- время нагрева: промежуток времени, в течение которого металлическая деталь нагревается до температуры окружающей среды при отсутствии теплоотдачи.
- наличие различных примесей в составе металла;
- особенности освещения в помещении, где проводилась сварка или закалка заготовок;
- скорость разогревания: изменение температуры изделия в единицу времени при его нагревании.
- Твердость: этот показатель является номинальным. Он прописан в шкале Роквелла и измеряется в HRC. Твердость определяет степень сопротивляемости металла к механическим повреждениям. На мягких изделиях при длительном соприкосновении с иными поверхностями остаются следы, что ухудшает их режущие свойства. Твердость ножей европейского образца составляет 60 HRC, азиатских – 70 HRC.
- Упругость: данный параметр определяет степень деформации металла при изгибах и ударах. Если сталь закалена, при изгибе на 10–30° она вернется в исходное положение. При перегреве снижается упругость поверхности, что приводит к поломке инструментов.
- Износостойкость: данный критерий показывает общую стойкость металла (сопротивление абразивному износу, стойкость к большим нагрузкам). При правильной закалке изделие сможет стабильно функционировать в течение более длительного срока.
- Для изделий, подвергающимся деформациям или ударным нагрузкам, нужно использовать высокотемпературный отпуск: до 700 °C.
- Для легких клинков используется среднетемпературный отпуск: до 500 °C.
- Для обеспечения оптимальной твердости применяется низкотемпературный отпуск: до 250 °C. Но в этом случае изделие не сможет выдерживать высокие ударные нагрузки и будет легко деформироваться.
- (9) (13) (4) (13)
- (28)
- (5) (19)
- (47) (38) (27) (11)
- (9) (2) (33) (2) (5) (3) (111)
Полезные ресурсы
Jobsora – сервис, который агрегирует вакансии
Jooble – международный сайт по поиску работы
Мы используем файлы cookie на нашем Сайте, чтобы предоставить Вам наиболее релевантный опыт, запоминая Ваши предпочтения и повторные посещения. Нажав “Принять все”, Вы даете согласие на использование ВСЕХ файлов cookie. Однако вы можете посетить "Настройки файлов cookie", чтобы предоставить контролируемое согласие.
Какие цвета нержавеющей стали бывают
Несмотря на повсеместное распространение пластмасс, в наше время область применения металлов не уменьшилась. Их широко применяют во всех видах промышленности, строительстве и изготовлении бытовой техники. Основной недостаток всех металлов — подверженность коррозии часто решается путем покрытия металлических поверхностей различными составами, уменьшающими воздействие влаги и агрессивных средств. Однако существуют металлы, приобретающие антикоррозийные свойства уже на этапе их производства.
Таблички из нержавеющей стали
Виды металлов
К таким материалам относят некоторые цветные и, особенно, драгоценные металлы. Однако если золото или платина действительно обладают повышенной устойчивостью к влиянию окружающей среды, то менее благородные металлы, такие как алюминий или медь и их сплавы подвержены коррозии, просто это не очень заметно невооруженным глазом. Кроме подверженности коррозии эти металлы дорогие и, как правило, не очень прочные. Другое дело — железо. Наиболее прочный вид железа — сталь приобретает свои свойства за счет имеющегося в ее составе углерода.
Но и сталь, несмотря на высокую прочность и низкую вязкость разрушается при воздействии влаги и воздуха. Эта проблема была решена в начале прошлого века после открытия способа производства нержавеющей стали. Этот способ заключается в добавлении в расплав необходимого количества хрома. Полученный материал обладает не только высокой прочностью и антикоррозийными свойствами, но и приятным светлым цветом, с серебристым оттенком. Типичный цвет нержавеющая сталь на фото показан на примере холодильника.
Применение
Нержавеющая сталь хорошо знакома среднестатистическому потребителю по бытовой технике, где она нашла свое широкое применение. Из нее изготавливают холодильники, стиральные машины, электрические и газовые плиты, нагревательные приборы. При этом производителями часто используются такие свойства нержавейки, как жаростойкость — устойчивость стали к коррозии при воздействии высоких температур и агрессивных сред и жаропрочность — сохранение механической прочности при высоких температурах.
При этом производители сталкиваются с проблемой однообразного цветового оформления. Эта проблема решается путем широкого использования такого явления, как побежалость — появление оксидной пленки на поверхности металла, защищающей нержавейку от коррозии. В результате интерференции световых волн, поверхность приобретает различные цвета. Изменение цвета нержавеющей стали происходит в зависимости от толщины этой пленки. Путем нагревания можно придавать нержавеющей стали множество различных цветов. Основными цветами побежалости являются синий, фиолетовый, зеленый, золотистый. Всем этим цвета присущ серебристый оттенок, что придает технике более благородный вид.
Цветовая гамма
Путем применения новых электрохимических технологий, металлурги, кроме основных цветов, научились придавать следующие цвета нержавеющей стали:
Дополнительно применяя различные цветные покрытия можно не только значительно расширить цветовую гамму, но и придать одному и тому же цвету отличия в оттенках.
Рисунки
Кроме равномерных цветов, в производстве бытовой техники часто применяют листы нержавейки с рисунками полученными при помощи химического травления. Травление осуществляется путем воздействия на сталь кислотой. Покрывая определенные участки поверхности пленкой с повышенной устойчивостью к воздействию кислоты, можно получить любой рисунок или узор. Чаще всего таким образом получают различные орнаменты.
С целью повышения эстетичности дизайнеры при проектировании приборов часто применяют сочетания различных цветов. Сейчас редко встретиться обычная газовая плита цвета нержавеющая сталь. Чаще всего варочная поверхность изготавливается из металла серебристого белого или бежевого цвета, в то время как духовка в последнее время обычно бывает черного цвета.
Основными производителями цветной нержавеющей стали являются немецкие и английские предприятия.
Достоинства нержавеющей стали
Этот материал обладает следующими преимуществами:
К недостаткам можно отнести только более высокую цену изделия. Однако этот недостаток компенсируется высокой функциональностью и долговечностью устройства.
Справочник: Маркировка стали
Маркировка стали производится несмываемой краской независимо от группы стали и степени раскисления. По соглашению сторон маркировка краской не производится.
Буквенные и цифровые обозначения стали:
Марки углеродистой стали обыкновенного качества обозначаются буквами Ст и номером (СтО, Ст1, СтЗ и т.д.). Качественные углеродистые стали маркируются двухзначными числами, показывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента: 05; 08; 10; 25; 40 и т.д. Буква Г в марке стали указывает на повышенное содержание Mn (14Г ; 18Г и т.д.).
Автоматные стали маркируются буквой А (А12, А30 и т.д.). Углеродистые иструментальные стали маркируются буквой У (У8 ; У10 ; У12 и т.д. Здесь цифры означают содержание стали в десятых долях процента).
Обозначение марки легированной стали состоит из букв, указывающих, какие компоненты входят в ее состав, и цифр, характеризующих их среднее содержание:
А - азот
Ю - алюминий
Р - бор
Ф - ванадий
В - вольфрам
К - кобальт
С - кремний
Г - марганец
Д - медь
М - молибден
Н - никель
Б - ниобий
С - селен
Т - титан
У - углерод
П - фосфор
Х - хром
Ц - цирконий
Первые цифры марки обозначают среднее содержание углерода в стали (в сотых долях процента для конструкционных сталей и в десятых долях процента для инструментальных и нержавеющих сталей). Затем буквой указан легирующий элемент. Цифрами, следующими за буквой,- его среднее содержание в целых единицах. При содержании легирующею элемента менее 1,5% цифры за соответствующей буквой не ставятся. Буква А в конце обозначения марки указывает на то, что сталь является высококачественной. Буквой Ш - особо высококачественной.
Сталь обыкновенного качества
Ст0; ВСт0, БСт0 - Красный и зеленый
Ст1, ВСт1кп - Желтый и черный
Ст2, ВСт2кп - Желтый
СтЗ, ВСтЗкп, ВСтЗ, БСтЗкп, БСтЗ - Красный
Ст4, ВСт4кп, ВСт4, БСт4кп, БСт4 - Черный
Ст5, ВСт5 - Зеленый
Ст6 - Синий
Углеродистая качественная сталь
08, 10, 15, 20 - Белый
25, 30, 35, 40 - Белый и желтый
45, 50, 55, 60 - Белый и коричневый
Легированная конструкционная сталь
Хромистая - Зеленый и желтый
Хромомолибденовая - Зеленый и фиолетовый
Xромованадиевая - Зеленый и черный
Марганцовистая - Коричневый и синий
Хромомарганцовая - Синий и черный
Хромокремнистая - Синий и красный
Хромокремнемарганцовая - Красный и фиолетовый
Никельмолибденовая - Желтый и фиолетовый
Хромоникелевая - Желтый и черный
Хромоникелемолибденовая - Фиолетовый и черный
Хромоалюминиевая - Алюминиевый
Коррозионностойкая сталь
Хромистая - Алюминиевый и черный
Хромоникелевая - Алюминиевый и красный
Хромотитановая - Алюминиевый и желтый
Хромоникелекремнистая - Алюминиевый и зеленый
Хромоникелетитановая - Алюминиевый и синий
Хромоникелениобиевая - Алюминиевый и белый
Хромомарганценикелевая - Алюминиевый и коричневый
Хромоникелемолибденотитановая - Алюминиевый и фиолетовый
Быстрорежущая сталь
Р18 - Бронзовый и красный
Р9 - Бронзовый
Цвета побежалости металлов
Цвета побежалости – спектр цветов, образующихся на поверхности железных сплавов в результате появления окисной пленки. Они образуются при нагревании поверхностей из металла до определенных температур без участия воды. Цвета побежалости являются дефектом сварного соединения.
Происхождение
В природе цвета побежалости образуются на поверхности многих минералов, включая пирит и халькопирит. Из-за окисления они покрываются тонкой оксидной пленкой, преломляющий солнечный свет. В результате интерференции поверхности металла окрашивается в разные цвета. Яркость побежалости зависит от толщины оксидной пленки и длины волны. Наиболее яркие цвета побежалости образуются на медных минералах. Также цвет зависит от качественного состава металла. Если в элементе присутствует большое количество ионов металлов, то он окрашивается в синие цвета. При наличии хромофоров минералы становятся красными.
Также цвета побежалости могут образовывать в естественных условиях на поверхностях старых стекол или монет. Изменение окраса может быть обусловлено длительным контактом этих материалов с землей. Если на них присутствует жировая пленка, то они окрашиваются в радужный цвет. Побежалость скрывает настоящий цвет металла. Поэтому нельзя определять его истинный окрас на свежем изломе. Рекомендуется определять цвет при рассмотрении оксидной пленки.
Искусственно цвета побежалости образуются на поверхности металлических заготовок при сварке или закалке. Они появляются при нагревании металлов до критических температур без участия молекул воды или иных жидкостей. Во время нагревания происходит процесс образования оксидной пленки. Ее толщина составляет несколько молекул и уменьшается по мере нагрева. Это обусловлено явлением диффузии – процессом проникновения мельчайших частиц одного химического элемента в другой. В данном случае происходит взаимодействие атомов металла и кислорода. На углеродистых сталях пленки из оксидов возникают быстрее, чем на легированных.
Процедура покрытия стали и железа слоем оксидной пленки называется воронением. После проведения этой процедуры повышается коррозийная стойкость изделия. Обработанные детали не покрываются ржавчиной. Процедура воронения позволяет придать изделию окрас, даже если металлическая поверхность по условиям эксплуатации не подлежит покраске. Во время воронения заготовку протирают минеральным маслом и нагревают на железном листе. После выгорания масляной жидкости на заготовке появляются цвета побежалости. Для нужного окраса необходимо нагреть деталь до соответствующей температуры. Получившийся слой окисла является влагоустойчивым и не подвергается воздействию воздуха.
На скорость образования окисных пленок влияют следующие факторы:
Тонкие оксидные пленки поглощают световые волны с меньшей длиной волны, но отражают – с большей. Цвет металлических деталей меняется в зависимости от температуры и плотности оксидной пленки. Чем толще оксидная пленка, тем светлее окраска. Синий или фиолетовый цвет получается, когда из спектра отражаются наиболее длинные волны. Если пленка из оксидов отражает волны с малой длиной волны, то металлическая поверхность становится желтой. Светлые цвета соответствуют высокой температуре нагрева, светлые – более низкой. По этой причине многие мастер часто определяют при помощи цветов побежалости степень закалки изделий, стальной стружки и режущих инструментов, применяемых во время проведения токарных работ.
Несмотря на эти факторы, при помощи цветов побежалости нельзя точно определить температуру металла, потому что на величину этого показателя оказывают влияние следующие факторы:
В современной промышленности контроль температуры производится при помощи специальных приборов – пирометров. Они оснащены специальными датчиками, определяются степень нагрева заготовки при помощи лазера.
Цвета побежалости используются при изготовлении рабочих инструментов, лазерной маркировке и внешней обработке изделий из железа, меди, алюминия и латуни. Если требуется изготовить инструментарии с высокой плотностью (бритвенные лезвия, предметы для проведения хирургических операций, режущие кромки резцов и грабштихели), то побежалость должна быть яркого цвета: красного, оранжевого или желтого. До пурпурных и зеленых тонов нагревают инструменты, применяющихся в деревообрабатывающем секторе. Для достижения упругости при изготовлении пил, ножей, вил и пружин необходимо нагреть заготовки до появления синих или черных цветов.
В процессе нагревания металлическая заготовка становится гибкой, что позволяет мастеру придать ей необходимую форму. После данного процесса изделие закаляется при определенных температурах. Согласно рекомендациям специалистов, оптимальной температурой для закалки металлов является 700–800 °C. В этом случае изделие окрашивается в разные оттенки красного или розового цветов. При превышении этих значений на 300 °C заготовка становится оранжевой или желтой. При больших температурах происходит перекал, что негативно сказывается на прочности изделия.
Закалка улучшает следующие параметры металлической поверхности:
После закалки заготовка приобретает высокую твердость. Для восстановления ее прочности необходимо провести процедуру отпуска, представляющую собой повторную термообработку детали. Металлическое изделие нагревается до более низких температур и охлаждается. Между закалкой и охлаждением также осуществляется полное остывание металлической поверхности при помощи его погружения в раствор соли или в масло. При выборе отпуска необходимо учитывать следующие особенности:
Температура цветов побежалости и каления
Во время отпуска возникают цвета каления. По ним можно определить, до какой температуры нагрелась заготовка. В отличие от побежалости, цвета каления меняются в процессе охлаждения металлической поверхности. Переход между цветами осуществляется в строгой последовательности, но с быстрой скоростью, поэтому мастер должен тщательно контролировать процесс термообработки.
Шкала цветов побежалости стали
Окрас углеродистых деталей при соответствующих температурах указан в следующей шкале цветов побежалости стали:
Окрас | Пределы температур, °С |
Лимонный | 220 – 229 |
Желтый (цвет соломы) | 230 – 245 |
Золотой | 246 – 255 |
Земляной или коричневый | 256 – 264 |
Алый или красно-оранжевый | 265 — 274 |
Пурпурный | 275 – 279 |
Аметистовый | 280 – 289 |
Небесный | 290 – 294 |
Твиттера | 295 – 299 |
Индиго Крайола | 300 – 309 |
Светло-голубой | 310 – 329 |
Аквамариновый | 320 — 339 |
На заготовках из нержавеющей стали12Х18Н10Т, содержащей 18% хрома, 10% никеля и 1% титана (значения определены в ГОСТ 5632-2014), цвета побежалости образуются при иных температурах. Это обусловлено тем, что данный материал коррозийно-стойкий и жаропрочный. Поэтому при закалке и охлаждении мельчайшие частицы металлов и кислорода взаимодействуют медленнее, что препятствует образования оксидной пленки во время закалки и каления.
ГОСТ 5632-2014 Легированные нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные
В следующей таблице цветов побежалости представлены особенности изменения цвета изделий из нержавеющей стали:
Окрас | Пределы температур,°С |
Светло-соломенный | 300 – 399 |
Золотистый | 400 – 499 |
Земляной или коричневый | 500 – 599 |
Красный или пурпурный | 600 – 699 |
Синий или черный | 700 – 779 |
На поверхностях заготовок из нержавеющей стали могут появиться радужные полосы. Они могут появиться при нагревании изделия до температуры кипения (100 °С). Появление радужных следов обусловлено изменениями в кристаллической решетке металла. Радужный окрас на поверхности обрабатываемой заготовки не свидетельствуют о перегреве нержавеющей стали.
Читайте также: