Холоднодеформированные стальные изделия

⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 10Следующая ⇒

К наиболее распространенным холоднодеформированным стальным изделиям относятся, прежде всего, крепежные изделия – болты, гвозди, шурупы, скобы; бывают холоднодеформированные трубы; холоднодеформированными являются штампованные корпуса холодильников, стиральных машин и другой бытовой техники, автомобилей и т.п.

Обработка изделий в процессе их изготовления методом холодной деформации (холодной штамповки, высадки, волочения) приводит к изменению структуры металла, сплава (в данном случае – стали) и соответствующему изменению его физико-механических свойств. Металл приобретает упрочнение, так называемый наклеп, но при этом находится в термодинамически неустойчивом состоянии. Он стремится перейти в исходное состояние, но при нормальной температуре это ему не удается. Реализуется стремление к переходу в исходное состояние принагреве металла, в частности, в ходе пожара.

При нагреве холоднодеформированных стальных изделий в них протекают так называемые дорекристаллизационные и рекристаллизационные процессы (возврат - полигонизация - рекристаллизация), при этом последовательно меняется структура изделия, а также его структурочувствительные физико-механические характеристики. Возникает равновесная структура, и металл как бы возвращается в прежнее (присущее ему до обработки холодной деформацией) состояние (рис.7.9).

Ценной для эксперта особенностью рекристаллизационных процессов является то обстоятельство, что в отличие от свойственных металлу фазовых переходов, они протекают не при фиксированной температуре, а в довольно широком интервале температур. Чем выше температура и больше продолжительность нагрева, тем полнее протекает процесс рекристаллизации. И, если определить с помощью какого-либо инструментального метода степень рекристаллизации каждого изъятого с места пожара холоднодеформированного изделия, то можно было бы оценить степень термических поражений конструкций в зонах пожара, откуда взяты на исследование данные изделия.

Сделать это можно несколькими методами.

Определение твердости (микротвердости).

Выше отмечалось, что одной из структурочувствительных характеристик является твердость изделия. У холоднодеформированного изделия она выше, у рекристализованного – ниже. Вспомним гвоздь, побывавший в печке или на пожаре; в результате нагрева и прошедшей рекристаллизации он становится мягким, легко гнется, и забить его в дерево уже довольно сложно.

Существуют специальные методы определения твердости и приборы - твердомеры и микротвердомеры.

К сожалению, твердость - не самая удачная характеристика для оценки степени термических поражений холоднодеформированных изделий. Определять ее довольно трудоемко; кроме того, твердость резко меняется при 500-600 ⁰С (рис.7.8), мало изменяясь в прочих температурных диапазонах. Это плохо для выявления зон термических поражений; лучше определять характеристику, более плавно меняющуюся в широком интервале температур.

Рис.7.9. Изменение структуры стали при холодной деформации
и при нагреве (в ходе рекристализации).

Определение коэффициента формы

В процессе рекристаллизации меняется форма зерна металла; из вытянутой она становится равноосной (рис.7.9). Поэтому в качестве количественного критерия для оценки степени рекристаллизации можно использовать величину, называемую коэффициентом формы. Это соотношение размеров зерен металла по горизонтали и вертикали, определяемое на шлифе холоднодеформированного изделия под микроскопом. У болтов из Ст.3 этот коэффициент по экспериментальным данным меняется при нагреве следующим образом:

исходный болт - 0, 33;

после нагрева при 600 ⁰С - 0, 49;

после нагрева при 700 -900 ⁰С - 0, 82-0, 89.

Материалы на основе камня.

Наиболее распространенные на месте пожара каменные искусственные неорганические строительные материалы можно разделить на две группы:

- материалы, изготовленные обжиговым методом;

- материалы, изготовленные безобжиговым методом.

Материалы, изготовленные обжиговым методом, т.е. прошедшие высокотемпературную обработку (обжиг) в процессе изготовления на заводе, при вторичном нагреве в ходе пожара практически не меняют своего состава, структуры и свойств. Получить путем их исследования какую-либо информацию о пожаре довольно сложно. Поэтому материалы этой группы после пожара экспертно-криминалистическому исследованию обычно не подвергаются. К материалам и изделиям этой группы относятся красный кирпич, керамическая плитка. С некоторой долей условности к ней можно отнести и стеклоблоки.

Материалы, изготовленные безобжиговым методом, по типу использованного связующего можно условно разделить на три подгруппы:

- материалы на основе цемента;

- извести;

- гипса.

Цемент, известь, гипс - три главных минеральных связующих, три " кита", на которых держится вся мировая промышленность строительных материалов.

Материалы, изготовленные безобжиговым методом, являются достаточно информативным объектом визуального и инструментального исследования после пожара.

Визуальный осмотр и фиксация термических поражений

Изменение цвета бетона

а) Тяжелый бетон.

Указывается, что после нагрева бетон приобретает следующие оттенки цвета:

- нагрев до 300 ⁰С - розоватый оттенок;

- 400-600 ⁰С – красноватый оттенок;

- 900-1000 ⁰С - бледно-серый оттенок.

б) Цементно-песчаная штукатурка.

При нагреве до 400-600 ⁰С - приобретает розовый оттенок;

при нагреве до 800-900 ⁰С - бледно-серый цвет.

На основе опыта исследования пожаров можно констатировать другую закономерность - в более прогретых зонах стен и потолка штукатурка после пожара более светлого цвета. Причина такого явления, вероятно, в следующем. На пожаре при тушении водой стены намокают и там, где стена нагревалась более длительно, интенсивно и, таким образом, прогрета сильнее, она, отдавая тепло после пожара, просыхает быстрее. В результате при осмотре места пожара на более прогретых участках штукатурка выглядит светлее.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 789 10 Следующая ⇒