Aqui está a pergunta: o aço inoxidável produz faíscas durante a retificação?
Sim, o aço inoxidável produz faíscas durante a retificação. As faíscas resultam de pequenos fragmentos de metal sendo aquecidos a altas temperaturas pela fricção do processo de moagem, o que faz com que brilhem e apareçam como faíscas. Estas faíscas podem variar em cor e intensidade, dependendo do tipo e composição do aço inoxidável a ser retificado.
1. Por que aparecem faíscas na identificação de faíscas de aço?
Quando o aço é retificado contra uma roda com uma certa pressão, ele é reduzido a grãos finos pela ação abrasiva da roda. As partículas aquecem devido à moagem mecânica e são ejetadas pela força centrífuga da roda giratória.
À medida que essas partículas aquecidas entram em contato com o ar, elas sofrem oxidação, gerando calor suficiente para aproximar as partículas de aço do ponto de fusão e emitindo luz no processo. A trajetória do ponto brilhante segue uma linha de corrente.
Durante a oxidação, um filme de óxido de ferro (2Fe + O2 = 2FeO) é formado primeiro na camada superficial do ferro. Dentro dos grãos, o aço contém carbono na forma de carboneto, que se decompõe em altas temperaturas, liberando carbono (como Fe3C – Fe + C na presença de carbono Fe3C). O carbono liberado reage então com o óxido de ferro na superfície do grão, formando monóxido de carbono gasoso.
Os átomos de carbono reduzem o óxido de ferro superficial, permitindo que ele retire o oxigênio do ar e seja reoxidado. Este processo também desencadeia uma reação com o carbono dentro da partícula, fazendo com que mais gás monóxido de carbono se acumule dentro do grão.
Quando a pressão interna do gás excede a tensão superficial da camada externa de partículas, ocorre uma explosão, que se manifesta como fogos de artifício.
Após uma explosão de partículas, se houver carbono remanescente que não participou da reação dentro das partículas mais finas, a reação de oxidação pode ocorrer novamente, seguida por uma segunda, terceira e até quarta explosão, formando um padrão dendrítico.
É evidente que a explosão é causada pela combustão de carbono.
Portanto, a quantidade de explosão no aço carbono é diretamente proporcional à quantidade de carbono presente no aço. Quanto maior o teor de carbono no aço carbono, mais frequentes ocorrem as explosões e vice-versa. À medida que ocorrem explosões dendríticas, o nível de divisão e o pólen aumentam com o aumento do teor de carbono no aço.
2. Qual é o nome de cada parte da centelha?
Padrões de faísca, várias partes e formas geralmente incluem:
1) Raio de fogo
Quando a amostra de teste é retificada no rebolo, todas as faíscas produzidas são chamadas coletivamente de feixes de fogo.
O feixe de fogo pode ser dividido em três partes principais:
O feixe de fogo mais próximo do rebolo é chamado de feixe de fogo raiz.
A parte do meio é chamada de feixe de fogo intermediário.
A parte final do feixe de fogo, que está mais distante do rebolo, é chamada de feixe de fogo traseiro. Consulte a Figura 12-1.
2) Simplificar
Ao lixar aço, as partículas de moagem voam em alta velocidade, criando linhas brilhantes conhecidas como linhas de corrente.
Com base nas características de formato das linhas de corrente, existem três formas comuns: linhas de corrente retas, linhas de corrente onduladas e linhas de corrente intermitentes, conforme mostrado na Figura 12-2.
3) Fogo de artifício
Um padrão de explosão ocorre no meio da linha de corrente.
Existem três tipos comuns de fogos de artifício: fogos de artifício dendríticos, fogos de artifício emplumados e brácteas.
Os fogos de artifício em forma de galhos lembram galhos de árvores, com mais ou menos galhos, incluindo dois garfos, três garfos e muitos garfos.
Existem diferentes níveis de divisão, incluindo divisão primária, divisão secundária e divisão múltipla.
Explosões em forma de penas são uma forma especial de explosão de aço com bordas que lembram penas. Brácteas são formas especiais de expansão que ocorrem no meio da linha de corrente e incluem rompimento antes e depois da parte de expansão.
Consulte a Figura 12-3. Se a flor da bráctea aparecer no final da linha de corrente, ela também é chamada de flor da cauda da flor da bráctea.
4) Nó
O ponto onde a linha de corrente rompe até a metade é chamado de nó.
Alguns fogos de artifício têm nós brilhantes e rechonchudos, enquanto alguns fogos de artifício não têm nós óbvios.
5) Linha toldo
Quando a faísca explode, a serpentina é chamada de linha do awn.
Os fogos de artifício dendríticos podem ser considerados a forma de coleta da maioria das linhas de toldo.
6) Pólen
Faíscas na forma de pontos entre as linhas de explosão ou perto da linha de corrente.
7) Flor da cauda
A couve-flor é uma forma anormal de cauda aerodinâmica.
Existem três tipos de flores de cauda comuns: flor de cauda de raposa, flor de cauda de ponta de lança e flor de cauda de magnólia. Conforme mostrado na Figura 12-4.
Fig. 12-4 Forma da flor da cauda
8) Cor
A cor e a luminosidade de todo o feixe de chama ou parte da faísca.
3. Qual o equipamento e funcionamento para identificação de faíscas?
A principal ferramenta usada para identificação de faíscas é um moedor.
As retificadoras podem ser de mesa ou portáteis.
Uma retificadora de bancada é adequada para inspecionar amostras de aço e peças de formato pequeno.
Um moedor portátil pode ser usado para identificar lotes de aço em oficinas e armazéns.
A potência do motor usado para uma esmerilhadeira de bancada é de 0,5 KW e a velocidade de rotação é de cerca de 3.000 RPM.
O motor de uma trituradora portátil tem potência de 0,2 KW e velocidade de 2.800 RPM.
Potência e velocidade excessivas podem causar a dispersão de faíscas, o que não favorece a identificação.
Se a potência e a velocidade forem muito baixas, será difícil retificar ligas de aço para ferramentas e aço rápido contendo tungstênio, e pode até não produzir um feixe de chama.
O rebolo deve ter tamanho de grão de 46# ou 60# (de preferência 60#) e dureza média de 200mm, e a espessura deve ser de 20~25mm.
O rebolo para uma retificadora portátil pode ter um diâmetro de 9.020 mm.
1) Esteja familiarizado com o desempenho das ferramentas
É aconselhável não trocar frequentemente as ferramentas como a retificadora e a granularidade do rebolo.
Ter conhecimento e familiaridade com o desempenho das ferramentas é um aspecto essencial para identificar faíscas.
A forma da faísca pode variar devido a mudanças na velocidade do rebolo e no tamanho das partículas de diferentes trituradores.
2) Mantenha a nitidez e a redondeza da superfície de fricção do rebolo
A nitidez e a redondeza da superfície de fricção do rebolo devem ser mantidas regularmente para garantir uma força de projeção consistente.
Se o rebolo não for afiado, ele poderá reduzir a aerodinâmica, enquanto se a circularidade não for mantida, o aço poderá saltar ao esfregar contra ele. Portanto, a circularidade do rebolo não deve ser muito pequena.
3) Use blocos padrão para corrigir o impacto do meio ambiente
Antes de iniciar o trabalho, é importante identificar uma amostra padrão para corrigir a influência potencial do ambiente objetivo.
A luminosidade do ambiente de trabalho pode afetar significativamente a observação de faíscas.
4) Escolha um bom local de trabalho
O local de identificação não deve ser excessivamente claro, mas não precisa estar completamente escuro. É importante manter um brilho consistente para garantir uma identificação precisa.
Geralmente, não é aconselhável operar ao ar livre. No entanto, se for necessária a operação ao ar livre, deve-se usar uma lona móvel coberta com um pano preto para evitar interferência de luz forte, como a de coelhos.
5) Amostra de aço padrão de tipo de aço feito pelo próprio
Um conjunto de amostras de aço padrão com classes de aço conhecidas deve ser fornecido para comparação no aprendizado e identificação. Quanto mais abrangentes forem as amostras de aço, melhor.
Para determinar o conteúdo correto de cada elemento, as amostras de aço padrão devem passar por análises químicas.
4. Qual é o significado da identificação de faíscas?
Como trabalhador técnico na indústria de fabricação de máquinas, você encontrará desafios na seleção de materiais metálicos e no tratamento térmico.
A seleção inadequada de materiais ou a mistura de diferentes tipos de aço durante o processamento das peças pode fazer com que as peças não atendam aos requisitos de processamento e uso, levando a perdas econômicas ou acidentes graves.
Para garantir o uso correto do aço, é crucial compreender a variedade e o desempenho do aço utilizado. Diferentes tipos de aço possuem números e marcas exclusivos, e a identificação do tipo de aço é um elo indispensável e crucial na fabricação de máquinas.
Os métodos de identificação do aço podem ser divididos em métodos químicos e físicos. Embora a análise química seja confiável, ela só é aplicável para inspeção por amostragem de aço e pode ser demorada e cara, tornando-a inadequada para trabalho no local.
Os métodos de identificação física podem não ser tão precisos como a análise química, mas a experiência acumulada torna-os úteis para análises preliminares no local. Os métodos de identificação de faíscas e de análise taoísta são os mais práticos e diretos entre os métodos de identificação física.
O método de identificação de faíscas é amplamente utilizado porque é rápido, conveniente e não danifica o aço.
O aço é uma matéria-prima significativa na fabricação de máquinas.
Quando uma grande quantidade de produtos siderúrgicos entra na fábrica, eles podem se misturar devido a repetidas rotações de transporte e armazenamento.
No processo de produção, a qualidade deve ter prioridade antes da alimentação do aço.
Antes de tratar termicamente as peças de aço, é necessário verificar novamente e confirmar a qualidade do aço.
Diferentes tipos de aço exigem condições de tratamento térmico e especificações de processo distintas, por isso é importante não confundir o processo de tratamento térmico.
Quando as peças precisarem ser descartadas, os tipos de aço dos materiais utilizados nas peças devem ser identificados para garantir o descarte adequado.
5. Quais são os efeitos dos elementos de liga nas mudanças de faísca?
O carbono é o principal elemento do aço e sua forma de ativação muda com o aumento do teor de carbono.
6. Qual é o padrão de faísca do aço comumente usado?
Os padrões de faísca dos aços comuns são os seguintes:
Fig. 12-6 30 Aço
O feixe de chamas parece inteiramente amarelo, apresentando uma linha espessa no meio, com outras ligeiramente mais finas na raiz e fogos de artifício um pouco maiores na cauda. Além disso, existem linhas aerodinâmicas longas que ficam ligeiramente penduradas.
No caso da explosão secundária, possui múltiplas ramificações com nós de explosão brilhantes.
Fig. 12-7 Aço 40
O comprimento do feixe de fogos de artifício aumentou ligeiramente. Todos os fogos de artifício agora são rajadas secundárias e a linha de fusíveis é longa e grossa. Além disso, agora há mais fogos de artifício em todo o feixe e algum pólen está começando a aparecer. A cauda do feixe de fogos de artifício também é maior e a cor é amarelo brilhante.
Fig. 12-8 45 Aço
O comprimento do feixe de fogo é maior que o do aço 40. O formato dos fogos de artifício é maior e o número de linhas de corrente e fogos de artifício aumentou. As linhas de corrente são mais grossas e a linha do toldo é mais longa. Há uma quantidade adequada de pólen entre as linhas de corrente e elas emitem com força, resultando em um maior grau de explosão. Os nós são brilhantes e o número de fogos de artifício na cauda é significativamente maior do que 40 aços. Além disso, a cor é amarelo brilhante.
Figura 12-9 Aço 50
O comprimento do feixe de chama é equivalente ao de uma viga de aço 45.
O padrão de explosão é significativo, com um aumento no número de linhas de corrente e explosões. As linhas de corrente são grossas, com longas linhas de vento e pólen entre elas, tornando a explosão poderosa. Os nós são brilhantes e o número de explosões na cauda é visivelmente maior do que o de uma viga de aço 45. A cor da chama é amarelo brilhante.
Toda a chama é amarela, com uma linha aerodinâmica ligeiramente espessa e longa e formato reto. A porção central em direção à cauda é ligeiramente caída.
Um padrão de explosão único com múltiplas ramificações, feito de aço estrutural de carbono com o mesmo teor de carbono, é ligeiramente mais regular que o padrão de explosão. O grau de explosão é grande e os nós são mais brilhantes.
A presença de cromo nesta fase demonstra seu papel no alongamento e na fissuração.
O feixe de faísca é amarelo brilhante e possui muitas linhas simplificadas. A explosão secundária da flor composta é grande, organizada e regular, com um número significativo de fogos de artifício. A linha do toldo é longa e grossa, e o ângulo da flor é claro e bem separado.
Há quantidade adequada de pólen, e o grau de explosão é alto, com linhas aerodinâmicas espessas, caindo ligeiramente do meio para a cauda. O grau de explosão do grande ramo do crisântemo é ainda mais intenso.
Atualmente, a inscrição médio carbono baixo ainda serve para promover a explosão.
Figura 12-12 Aço 20CrMo
O feixe de chama do material é mais curto que o do aço 20Cr. A linha aerodinâmica é um pouco mais fina e há múltiplas bifurcações e uma única explosão ao mesmo tempo.
Quando comparado com 20CrMo, o padrão de explosão diminuiu, o grau de explosão foi enfraquecido, os nós não são muito brilhantes e a cor é amarela. Além disso, a cauda da aerodinâmica tem flores na ponta da arma.
O molibdênio tem a propriedade de inibição nesta fase.
Embora o cromo seja um elemento explosivo, ele coexiste com o molibdênio e suas propriedades tornam-se subordinadas.
Figura 12-13 Aço 40CrMo
A cor da chama do aço 42CrMo é ligeiramente mais escura que a do aço 40Cr e sua aerodinâmica é semelhante. Forma flores compostas de explosão secundária com uma quantidade adequada de pólen, e os nós parecem brilhantes. No entanto, os padrões de explosão são irregulares e confusos, e o grau de explosão é ligeiramente enfraquecido. Na cauda há uma flor na ponta da arma, que não é vista no aço 20CrMo.
A partir disso, pode-se inferir que o teor de carbono tem certo impacto no molibdênio.
Figura 12-14 Aço 60Si2Mn
O feixe de fogo tem comprimento moderado e aerodinâmica reduzida, além de ser ligeiramente espesso. A maioria deles estourou duas vezes, enquanto alguns estouraram três vezes com um tipo de flor pequena e um nó óbvio de botão de silício. Esses tipos têm poucas e curtas linhas de awn, um grau de explosão ligeiramente mais fraco e nenhum pólen. A cor da faísca e o nó de explosão não são muito brilhantes.
Fig. 12-15 Aço GCr15
O feixe de fogo tem comprimento moderado e apresenta muitos padrões simplificados e de explosão tripla. As linhas de corrente são ligeiramente finas e densamente cobertas por fogos de artifício em forma de galhos.
A quantidade de fogos de artifício é grande, os padrões são pequenos e a linha do toldo é fina e irregular. Há uma quantidade significativa de pólen entre as linhas da awn e os nós não são muito distintos. A cor dos fogos de artifício é laranja.
A organização interna é a troostita perlita no estado de laminação a quente. O feixe de fogo é longo e grosso e apresenta três rajadas. A intensidade da explosão é forte, a linha da awn é longa e há uma quantidade significativa de pólen entre as linhas da awn. Os nós estourados são brilhantes e o padrão da cauda é longo e localizado no meio.
Fig. 12-16 Aço Cr12MoV
O feixe de fogo é fino e extremamente curto, com uma linha de corrente ondulada e intermitente que parece ser numerosa e delgada.
Os fogos de artifício são excepcionalmente poderosos, produzindo faíscas que explodem em três flores diferentes com vários ramos e estrelas significativas. As flores contêm numerosas flores quebradas e pólen e estão cheias de fogo.
A extremidade da linha aerodinâmica tem uma flor de cauda óbvia em forma de arma como resultado do conteúdo de molibdênio. Além disso, a linha aerodinâmica na cauda é um pouco mais espessa, dando ao material uma sensação dura quando friccionado.
Cor: amarelo a laranja. A forma Spark não é diferente do Cr12.
Fig. 12-17 Aço 5CrMnMo
O feixe de fogo é o mais espesso e longo, a linha de corrente tem espessura média e a explosão é a segunda mais forte. Todas elas estouraram três vezes, às vezes com algumas flores, e há flores na cauda com ponta de arma de molibdênio.
O formato da flor é uma flor multiramificada em forma de estrela de três ou quatro segmentos com uma flor de cauda em forma de lanceta. A linha do toldo é densa, a área de distribuição das flores representa 55-60% de todo o feixe de fogo, o formato da flor é grande e o ângulo da flor é largo.
Em termos de cor, o feixe de fogo é amarelo brilhante e os nós vão do amarelo ao branco. A resistência é menos forte durante a moagem.
Figura 12-18 Aço 3Cr2W8V
O feixe de fogo é relativamente longo e a linha de corrente é muito fina, ondulada e intermitente. A explosão é fraca, com apenas uma pequena quantidade de flores em formato e tamanho de cauda de raposa careca.
Cor do corpo: fúcsia.
Careca e solitária, vermelho cereja claro.
Parece muito resistente ao lixar.
Figura 12-19 Aço W6Mo5Cr4V2
O feixe de chama aparece como uma cor amarelo-alaranjada curta e brilhante, com um tom vermelho escuro na base.
Existem algumas linhas de corrente irregulares junto com alguns padrões semelhantes a ondas.
As linhas de corrente não são muito grossas e têm comprimento médio.
A cauda aerodinâmica é mais espessa e lembra uma folha de salgueiro com flores na cauda, e a ponta apresenta uma leve calvície.
Os fogos de artifício são poucos, mas têm formato grande.
Existem apenas algumas linhas de awn, que também são carecas.
A linha aerodinâmica da cauda cai para baixo.
7. Quais são os cuidados para identificação de faíscas?
Julgar o tipo de aço da amostra testada com base no padrão de faísca observado pode ser um desafio.
Isso ocorre porque os padrões de faíscas podem apresentar diferenças sutis que são difíceis de descrever e expressar com precisão. É necessário um profissional qualificado com ampla experiência e conhecimento para discriminar com precisão entre essas diferenças sutis nos padrões de faísca.
1) Identifique e verifique os tipos de aço exigidos das peças conhecidas.
Atualmente, é necessário utilizar a identificação de faíscas apenas para confirmar se um material pertence ao tipo de aço pretendido.
Ao identificar um lote de peças, a primeira parte deve ser cuidadosamente observada e analisada. Uma vez confirmado que o aço nº 1 está sendo utilizado corretamente, a peça deverá ser levemente retificada para observar as características básicas de faíscas quando estiver menos desgastada.
Este recurso deve ser levado em consideração, e as demais peças podem ser retificadas com leve pressão. Esta abordagem não só auxilia na identificação, mas também minimiza o desgaste das peças, evitando assim qualquer impacto negativo na sua aparência ou funcionalidade.
2) Sabe-se que dois tipos de aço são misturados para identificação.
Neste momento, é importante focar nas diferenças fundamentais entre os dois tipos de aço em seus padrões de faísca. Depois de ter uma compreensão clara de suas respectivas características e distinções principais, será muito mais fácil diferenciá-las.
3) A identificação do tipo de aço deve ser realizada para peças com grau de aço desconhecido.
Se o discriminador compreender o uso básico do aço e estiver familiarizado com o bom senso dos materiais que devem ser utilizados na fabricação das diversas peças, pode ser de grande ajuda na identificação de faíscas.
Um fator a considerar é se ocorre explosão dendrítica durante a trituração das faíscas. Se houver explosão dendrítica, isso pode ser inferido ainda mais a partir das seguintes situações:
① Se a explosão dendrítica ocorrer normalmente e não houver faíscas em outras formas especiais, é principalmente aço carbono (aço morto e semi-morto).
Neste ponto, se o padrão for uma ruptura dividida e o pote de ruptura for relativamente esparso, isso indica que o teor de carbono é baixo e pertence à faixa de baixo carbono do aço carbono.
Se o padrão for secundário, terciário ou uma pequena quantidade de explosão dendrítica multi-split, a quantidade de explosão é média e a distância entre as explosões é clara, indicando que o teor de carbono da amostra é de cerca de 0,4% C, e pertence ao aço carbono na faixa de médio carbono.
Se a explosão for uma explosão em forma de árvore multi-bifurcada, a quantidade de explosão é grande e a distância entre as explosões é pequena, indicando que o teor de carbono é alto e pertence ao aço com alto teor de carbono. Quando a explosão está lotada, confirma que o teor de carbono é alto.
② Se a explosão exibir um padrão dendrítico e uma aparência emplumada, isso indica que o aço contém um teor de silício muito baixo. O teor de carbono pode ser estimado aproximadamente com base na quantidade de explosão, o que pode ajudar a inferir o tipo de aço.
③ Para identificar aproximadamente o tipo de aço:
- Explosões dendríticas óbvias estão presentes no final do feixe de chama com grandes ramificações, linhas desordenadas e forte força de explosão. A maioria deles pertence ao grupo de aços manganês de ligas de aço estrutural.
- Fogos de artifício puros e regulares, cores brilhantes, explosões aerodinâmicas retas e espessas, pertencem principalmente ao aço estrutural contendo cromo.
- Flores de cauda reta óbvias da ponta da arma aparecem no final do feixe de chamas, com explosões dendríticas contidas até certo ponto. A maioria deles pertence ao aço cromo-molibdênio, aço cromo-manganês e outros grupos de aço estrutural.
- Nós particularmente brilhantes antes da explosão ou explosões com brácteas de silício pertencem principalmente aos grupos de aço silício-manganês e aço cromo-silício de aço estrutural ou aço para mola.
- Se aparecerem flores de cauda em ponta de lança e flores em botão contendo silício, e a explosão dendrítica encolher significativamente, ela pertence principalmente ao aço estrutural silício-manganês-alumínio e silício-manganês-alumínio-vanádio.
- Ocorrem explosões dendríticas regulares e brácteas contendo níquel aparecem antes da explosão. A camada descarbonetada na superfície do aço é aparente, e a maioria delas pertence ao aço estrutural de liga de cromo-níquel.
- Flores de cauda de raposa estão presentes, e a explosão em forma de árvore está principalmente ligada ao redor da cauda de raposa. A linha aerodinâmica da raiz é brilhante, não vermelha escura, indicando que pertence ao aço estrutural de liga de tungstênio da Kesimiduo.
