Определение марки сплава по искре: метод spark test без оборудования

Искровая проба стали — самый дешёвый способ грубо определить марку металла без спектрометра. Достаточно точила и чистого образца. Метод давно применяют кузнецы, слесари, приёмщики лома и мастера ремонтных цехов. Точность держится в пределах группы сталей, но для отсева неизвестного металла этого достаточно. Опытный специалист по пучку искры отличит Ст3 от стали 45, а У8 от быстрореза Р6М5 без единого прибора. Ошибки случаются в пределах близких марок, но глобального промаха группа-в-группу метод не даёт.

Как образуется искра

Абразивный круг срывает с поверхности микрочастицы металла и раскаляет их трением до 1500–1900 °C. Раскалённая частица летит в воздухе со скоростью несколько десятков метров в секунду и реагирует с кислородом. Углерод в составе частицы взрывообразно сгорает с образованием характерных разветвлений — тех самых звёздочек, что видно на трассе искры. Кремний, марганец, хром, вольфрам, молибден меняют цвет, длину и форму трассы. Это и есть основа spark test. Чтение искры требует тёмного фона и бокового освещения. Скорость износа круга также даёт информацию — твёрдая сталь стирает корунд заметно медленнее мягкой.

Признаки углеродистых сталей

Ст3 — низкоуглеродистая конструкционная сталь: длинные жёлтые прямые искры без разветвлений, слабые одиночные звёздочки у самого края трассы. Сталь 45 среднеуглеродистая: жёлтые трассы короче, звёздочек заметно больше, они гуще и разветвлённее. У8 и У10 — инструментальные высокоуглеродистые: короткие жёлтые трассы с густой россыпью разветвлений в конце. Чем больше углерода в сплаве, тем ближе к кругу вспыхивает первая звезда и тем плотнее она построена. Пучок становится густым и коротким. Это надёжно отличает инструментальную марку от конструкционной. Марганцовистые стали 65Г и 60С2 добавляют кустистости пучку и лёгкого зеленоватого оттенка по его краям.

Чугун и легированные марки

Серый чугун даёт тёмно-красные короткие одиночные искры без звёздочек, трасса гаснет быстро и выглядит почти пунктирной. Ковкий чугун заметно ярче серого. ХВГ с вольфрамом выдаёт тёмно-красные прерывистые трассы с редкими разветвлениями посередине пучка. Быстрорежущая Р6М5 — короткие тёмные искры с характерным язычком красного цвета на самом конце. Хромистые штамповые стали 5ХНМ и 5ХНВ дают менее яркую искру, чем углеродистые, звёздочки редкие и мелкие. Медь и сера добавляют зеленоватого оттенка.

Нержавеющая и цветные

Аустенитная 12Х18Н10Т выдаёт короткие оранжевые трассы без звёздочек — хром и никель подавляют горение углерода в частице. Мартенситная 40Х13 даёт оранжево-жёлтый пучок с редкими разветвлениями. Ферритные хромистые стали ведут себя промежуточно между углеродистыми и аустенитными. Медные сплавы, латунь, бронза, алюминий и титан в пробе не работают: они не искрят на корунде, а только мажут круг тонким слоем. Для них нужны химические тесты или рентгенофлуоресцентный анализатор. Это принципиальное ограничение метода spark test.

Правила проведения пробы

Поверхность образца должна быть чистой от краски, окалины и ржавчины. Круг берут из электрокорунда зернистостью 60 grit, с нормальным остаточным ресурсом. Освещение помещения приглушают, потому что на ярком свете цвет искры читается плохо. Давление металла на круг умеренное и одинаковое для всех образцов — избыточное усилие меняет температуру частицы и искажает результат. Рядом держат контрольные образцы известных марок — Ст3, У8, 40Х, 12Х18Н10Т. Сравнение с эталоном работает точнее памяти. Склад zpsplav.com.ua поставляет прутки известных марок для таких эталонных образцов.