Aquí está la pregunta: ¿El acero inoxidable produce chispas durante el pulido?
Sí, el acero inoxidable produce chispas durante el pulido. Las chispas resultan del calentamiento de pequeños fragmentos de metal a altas temperaturas por la fricción del proceso de molienda, lo que hace que brillen y parezcan chispas. Estas chispas pueden variar en color e intensidad, dependiendo del tipo y composición del acero inoxidable a rectificar.
1. ¿Por qué aparecen chispas al identificar chispas de acero?
Cuando el acero se muele contra una rueda con cierta presión, la acción abrasiva de la rueda lo reduce a granos finos. Las partículas se calientan debido al triturado mecánico y son expulsadas por la fuerza centrífuga de la rueda giratoria.
A medida que estas partículas calentadas entran en contacto con el aire, se oxidan, generando suficiente calor para acercar las partículas de acero a su punto de fusión y emitiendo luz en el proceso. La trayectoria del punto brillante sigue una línea de corriente.
Durante la oxidación, primero se forma una película de óxido de hierro (2Fe + O2 = 2FeO) sobre la capa superficial del hierro. Dentro de los granos, el acero contiene carbono en forma de carburo, que se descompone a altas temperaturas, liberando carbono (como Fe3C – Fe + C en presencia de carbono Fe3C). Luego, el carbono liberado reacciona con el óxido de hierro en la superficie del grano, formando gas monóxido de carbono.
Los átomos de carbono reducen el óxido de hierro de la superficie, lo que le permite tomar oxígeno del aire y volverse a oxidar. Este proceso también desencadena una reacción con el carbono dentro de la partícula, lo que hace que se acumule más monóxido de carbono dentro del grano.
Cuando la presión interna del gas excede la tensión superficial de la capa exterior de partículas, se produce una explosión que se manifiesta en forma de fuegos artificiales.
Después de una explosión de partículas, si queda carbono que no participó en la reacción dentro de las partículas más finas, la reacción de oxidación puede ocurrir nuevamente, seguida de una segunda, tercera e incluso cuarta explosión, formando un patrón dendrítico.
Es evidente que la explosión es provocada por la combustión de carbono.
Por lo tanto, la cantidad de explosión en el acero al carbono es directamente proporcional a la cantidad de carbono presente en el acero. Cuanto mayor es el contenido de carbono en el acero al carbono, más frecuentes se producen las explosiones y viceversa. A medida que se producen explosiones dendríticas, el nivel de división y polen aumenta al aumentar el contenido de carbono en el acero.
2. ¿Cómo se llama cada parte de la chispa?
Los patrones de chispas, diversas partes y formas generalmente incluyen:
1) Rayo de fuego
Cuando la muestra de prueba se muele en la muela, todas las chispas producidas se denominan colectivamente rayos de fuego.
El haz de fuego se puede dividir en tres partes principales:
El rayo de fuego más cercano a la muela se llama rayo de fuego raíz.
La parte media se llama haz de fuego intermedio.
La parte final del haz de fuego, que está más alejada de la muela, se llama haz de fuego trasero. Vea la Figura 12-1.
2) Simplificar
Al moler acero, las partículas de molienda vuelan a gran velocidad, creando líneas brillantes conocidas como líneas de corriente.
Según las características de forma de las líneas de corriente, existen tres formas comunes: líneas de corriente rectas, líneas de corriente onduladas y líneas de corriente intermitentes, como se muestra en la Figura 12-2.
3) fuegos artificiales
Se produce un patrón de explosión en el medio de la línea de corriente.
Hay tres tipos comunes de fuegos artificiales: fuegos artificiales dendríticos, fuegos artificiales con plumas y brácteas.
Los fuegos artificiales en forma de ramas se asemejan a las ramas de los árboles, con más o menos ramas, incluidas dos tenedores, tres tenedores y muchos tenedores.
Existen diferentes niveles de división, incluida la división primaria, la división secundaria y la división múltiple.
Las explosiones en forma de plumas son una forma especial de explosión de acero con bordes que se asemejan a plumas. Las brácteas son formas especiales de expansión que ocurren en el medio de la línea de corriente e incluyen ruptura antes y después de la parte de expansión.
Consulte la Figura 12-3. Si la flor de bráctea aparece al final de la línea de la cadena, también se la llama flor de la cola de la flor de bráctea.
4) Nudo
El punto donde la línea de corriente se rompe a la mitad se llama nudo.
Algunos fuegos artificiales tienen nudos regordetes y brillantes, mientras que otros no tienen nudos obvios.
5) Línea de toldo
Cuando la chispa explota, la bobina se llama línea de arista.
Los fuegos artificiales dendríticos pueden considerarse la forma de colección de la mayoría de las líneas de dosel.
6) polen
Chispas en forma de puntos entre las líneas de explosión o cerca de la línea actual.
7) Flor de cola
La coliflor tiene una forma anormal con una cola aerodinámica.
Hay tres tipos de flores de cola comunes: flor de cola de zorra, flor de cola de punta de lanza y flor de cola de magnolia. Como se muestra en la Figura 12-4.
Fig. 12-4 Forma de la flor de la cola.
8) Color
El color y la luminosidad de todo el haz de llama o parte de la chispa.
3. ¿Cuál es el equipo y funcionamiento para identificar chispas?
La principal herramienta utilizada para identificar chispas es una amoladora.
Las rectificadoras pueden ser de mesa o portátiles.
Una amoladora de banco es adecuada para inspeccionar muestras de acero y piezas de pequeño formato.
Se puede utilizar una trituradora portátil para identificar lotes de acero en talleres y almacenes.
La potencia del motor utilizado para una amoladora de banco es de 0,5 KW y la velocidad de rotación es de aproximadamente 3000 RPM.
El motor de una trituradora portátil tiene una potencia de 0,2 KW y una velocidad de 2.800 RPM.
Una potencia y velocidad excesivas pueden provocar la dispersión de chispas, lo que no favorece la identificación.
Si la potencia y la velocidad son demasiado bajas, será difícil rectificar acero para herramientas de aleación y acero de alta velocidad que contenga tungsteno, y es posible que ni siquiera se produzca un rayo de llama.
La muela debe tener un tamaño de grano de 46# o 60# (preferiblemente 60#) y una dureza promedio de 200 mm, y el espesor debe ser de 20~25 mm.
La muela abrasiva de una amoladora portátil puede tener un diámetro de 9020 mm.
1) Estar familiarizado con el rendimiento de las herramientas.
Es aconsejable no cambiar frecuentemente herramientas como rectificadora y grano de muela.
Tener conocimiento y familiaridad con el rendimiento de la herramienta es un aspecto esencial para identificar chispas.
La forma de la chispa puede variar debido a los cambios en la velocidad de la muela y el tamaño de las partículas de diferentes amoladoras.
2) Mantener la nitidez y la redondez de la superficie de fricción de la muela.
La nitidez y la redondez de la superficie de fricción de la muela deben mantenerse regularmente para garantizar una fuerza de proyección constante.
Si la muela no está afilada, puede reducir la aerodinámica, mientras que si no se mantiene la redondez, el acero puede rebotar al rozar contra ella. Por lo tanto, la circularidad de la muela no debe ser demasiado pequeña.
3) Utilice bloques estándar para corregir el impacto del medio ambiente.
Antes de comenzar a trabajar, es importante identificar una muestra estándar para corregir la posible influencia del entorno objetivo.
La luminosidad del entorno de trabajo puede afectar significativamente la observación de chispas.
4) Elige un buen lugar de trabajo
El lugar de identificación no debe ser excesivamente brillante, pero tampoco es necesario que esté completamente oscuro. Es importante mantener un brillo constante para garantizar una identificación precisa.
Generalmente no es aconsejable operar al aire libre. Sin embargo, si es necesario el funcionamiento al aire libre, se debe utilizar una lona móvil cubierta con tela negra para evitar interferencias de luz intensa, como la de los conejos.
5) Muestra de acero estándar de tipo de acero de fabricación propia.
Se debe proporcionar un conjunto de muestras de acero estándar con grados de acero conocidos para compararlos en el aprendizaje y la identificación. Cuanto más completas sean las muestras de acero, mejor.
Para determinar el contenido correcto de cada elemento, las muestras de acero estándar deben someterse a análisis químicos.
4. ¿Cuál es la importancia de la identificación de chispas?
Como trabajador técnico en la industria de fabricación de maquinaria, encontrará desafíos en la selección de materiales metálicos y el tratamiento térmico.
La selección inadecuada de materiales o la mezcla de diferentes tipos de acero durante el procesamiento de piezas puede hacer que las piezas no cumplan con los requisitos de procesamiento y uso, lo que genera pérdidas económicas o accidentes graves.
Para garantizar el uso correcto del acero, es fundamental comprender la variedad y el rendimiento del acero utilizado. Los diferentes tipos de acero tienen números y marcas únicos, y la identificación del tipo de acero es un vínculo indispensable y crucial en la fabricación de máquinas.
Los métodos de identificación del acero se pueden dividir en métodos químicos y físicos. Aunque el análisis químico es confiable, solo es aplicable para la inspección por muestreo de acero y puede llevar mucho tiempo y ser costoso, lo que lo hace inadecuado para el trabajo in situ.
Los métodos de identificación física pueden no ser tan precisos como los análisis químicos, pero la experiencia acumulada los hace útiles para el análisis preliminar in situ. Los métodos de identificación de chispas y análisis taoísta son los más prácticos y sencillos entre los métodos de identificación física.
El método de identificación de chispas se utiliza ampliamente porque es rápido, conveniente y no daña el acero.
El acero es una materia prima importante en la fabricación de máquinas.
Cuando una gran cantidad de productos de acero ingresa a la fábrica, pueden mezclarse debido a las repetidas rotaciones de transporte y almacenamiento.
En el proceso de producción, la calidad debe tener prioridad sobre el suministro de acero.
Antes de tratar térmicamente piezas de acero, es necesario verificar y confirmar la calidad del acero.
Los diferentes tipos de acero requieren diferentes condiciones de tratamiento térmico y especificaciones de proceso, por lo que es importante no confundir el proceso de tratamiento térmico.
Cuando es necesario desechar piezas, se deben identificar los tipos de acero de los materiales utilizados en las piezas para garantizar una eliminación adecuada.
5. ¿Cuáles son los efectos de los elementos de aleación sobre los cambios de chispa?
El carbono es el elemento principal del acero y su forma de activación cambia al aumentar el contenido de carbono.
6. ¿Cuál es el patrón de chispas de acero más utilizado?
Los patrones de chispas de los aceros comunes son los siguientes:
Figura 12-6 30 Acero
El rayo de llamas parece completamente amarillo, con una línea gruesa en el medio, otras ligeramente más delgadas en la raíz y fuegos artificiales un poco más grandes en la cola. Además, hay largas líneas aerodinámicas que cuelgan ligeramente.
En el caso de la explosión secundaria, tiene múltiples ramas con nodos de explosión brillantes.
Figura 12-7 Acero 40
La longitud del haz de fuegos artificiales ha aumentado ligeramente. Todos los fuegos artificiales ahora son ráfagas secundarias y la línea de mecha es larga y gruesa. Además, ahora hay más fuegos artificiales a lo largo del haz y está empezando a aparecer algo de polen. La cola del rayo de fuegos artificiales también es más grande y el color es amarillo brillante.
Figura 12-8 45 Acero
La longitud de la viga de fuego es más larga que la del acero 40, la forma de los fuegos artificiales es más grande y el número de cadenas y fuegos artificiales ha aumentado. Las líneas de la cadena son más gruesas y la línea del toldo es más larga. Hay una cantidad adecuada de polen entre las líneas de corriente y estas emiten con fuerza, resultando en un mayor grado de explosión. Los nudos son brillantes y la cantidad de fuegos artificiales en la cola es significativamente mayor que 40 aceros. Además, el color es amarillo brillante.
Figura 12-9 Acero 50
La longitud de la viga de llama es equivalente a la de una viga de acero 45.
El patrón de explosión es significativo, con un aumento en el número de líneas de corriente y llamaradas. Las líneas de corriente son espesas, con largas líneas de viento y polen entre ellas, lo que hace que la explosión sea poderosa. Los nodos son brillantes y el número de explosiones en la cola es notablemente mayor que el de una viga de acero de 45. El color de la llama es amarillo brillante.
Toda la llama es amarilla, con una forma recta y aerodinámica ligeramente gruesa y larga. La parte central hacia la cola está ligeramente caída.
Un patrón de explosión único con múltiples ramas, hecho de acero estructural al carbono con el mismo contenido de carbono, es ligeramente más regular que el patrón de explosión. El grado de explosión es grande y los nodos son más brillantes.
La presencia de cromo en esta etapa demuestra su papel en el estiramiento y el agrietamiento.
El haz de chispa es de color amarillo brillante y tiene muchas líneas estilizadas. El estallido secundario de la flor compuesta es grande, organizado y regular, con un importante número de fuegos artificiales. La línea del toldo es larga y gruesa, y el ángulo de la flor es claro y bien separado.
Hay una cantidad adecuada de polen y el grado de explosión es alto, con líneas aerodinámicas gruesas, que caen ligeramente desde la mitad hasta la cola. El grado de explosión de la gran rama de crisantemo es aún más intenso.
Actualmente, la inscripción medio bajo en carbono todavía sirve para promover la explosión.
Figura 12-12 Acero 20CrMo
El haz de llama del material es más corto que el del acero 20Cr. La línea aerodinámica es un poco más delgada y hay múltiples bifurcaciones y una única explosión al mismo tiempo.
En comparación con el 20CrMo, el patrón de explosión ha disminuido, el grado de explosión se ha debilitado, los nodos no son muy brillantes y el color es amarillo. Además, la cola del aerodinámico tiene flores en la punta del arma.
El molibdeno tiene la propiedad inhibidora en esta etapa.
Aunque el cromo es un elemento explosivo, coexiste con el molibdeno y sus propiedades quedan subordinadas.
Figura 12-13 Acero 40CrMo
El color de la llama del acero 42CrMo es ligeramente más oscuro que el del acero 40Cr y su aerodinámica es similar. Forma flores compuestas secundarias con una cantidad adecuada de polen y los nudos parecen brillantes. Sin embargo, los patrones de explosión son irregulares y confusos, y el grado de explosión está ligeramente debilitado. En la cola hay una flor en la punta del arma, que no se ve en el acero 20CrMo.
De esto se puede inferir que el contenido de carbono tiene un cierto impacto sobre el molibdeno.
Figura 12-14 Acero 60Si2Mn
El haz de fuego tiene una longitud moderada y una aerodinámica reducida, además de ser ligeramente grueso. La mayoría de ellos estallan dos veces, mientras que algunos estallan tres veces con una forma de flor pequeña y un nudo de capullo de silicona obvio. Estos tipos tienen pocas líneas de arista cortas, un índice de explosión ligeramente más débil y no tienen polen. El color de la chispa y el nodo de explosión no son muy brillantes.
Figura 12-15 Acero GCr15
El rayo de fuego tiene una longitud moderada y presenta muchos patrones simplificados de triple ráfaga. Las líneas de corriente son ligeramente delgadas y están densamente cubiertas de fuegos artificiales en forma de ramas.
La cantidad de fuegos artificiales es grande, los patrones son pequeños y la línea del dosel es delgada y desigual. Hay una cantidad importante de polen entre las líneas de las aristas y los nudos no son muy distintos. El color de los fuegos artificiales es el naranja.
La organización interna es perlita troostita laminada en caliente. El rayo de fuego es largo y grueso y tiene tres ráfagas. La intensidad de la explosión es fuerte, la línea de la arista es larga y hay una cantidad significativa de polen entre las líneas de la arista. Los nudos reventados son brillantes y el patrón de la cola es largo y está ubicado en el medio.
Figura 12-16 Acero Cr12MoV
El rayo de fuego es delgado y extremadamente corto, con una línea de corriente ondulada e intermitente que parece ser numerosa y delgada.
Los fuegos artificiales son excepcionalmente poderosos y producen chispas que explotan en tres flores diferentes de múltiples ramas y estrellas significativas. Las flores contienen numerosas flores rotas y polen y están llenas de fuego.
El final de la línea aerodinámica tiene una cola en forma de pistola, evidente debido al contenido de molibdeno. Además, la línea aerodinámica en la cola es ligeramente más gruesa, lo que le da al material una sensación de dureza al frotarlo.
Color: amarillo a naranja. La forma de la chispa no es diferente de la del Cr12.
Figura 12-17 Acero 5CrMnMo
El rayo de fuego es el más grueso y largo, la línea actual tiene un grosor medio y la explosión es la segunda más fuerte. Todos estallan tres veces, a veces con algunas flores, y hay flores en la cola con punta de molibdeno.
La forma de la flor es una flor multiramificada en forma de estrella de tres o cuatro segmentos con una flor de cola en forma de lanceta. La línea del dosel es densa, el área de distribución de las flores representa del 55 al 60% de todo el haz de fuego, la forma de la flor es grande y el ángulo de la flor es amplio.
En términos de color, el haz de fuego es de color amarillo brillante y los nodos son de color amarillo a blanco. La resistencia es menos fuerte durante el rectificado.
Figura 12-18 Acero 3Cr2W8V
El rayo de fuego es relativamente largo y la línea de corriente es muy delgada, ondulada e intermitente. El estallido es débil, con sólo una pequeña cantidad de flores con la forma y el tamaño de la cola de un zorro calvo.
Color del cuerpo: fucsia.
Calvo y solitario, rojo cereza claro.
Parece muy resistente al lijado.
Figura 12-19 Acero W6Mo5Cr4V2
El rayo de llama aparece como un color amarillo anaranjado corto y brillante con un tinte rojo oscuro en la base.
Hay algunas líneas de corriente irregulares junto con algunos patrones ondulados.
Las líneas de corriente no son muy gruesas y de longitud media.
La cola aerodinámica es más gruesa y se asemeja a una hoja de sauce con flores en la cola y la punta es ligeramente calva.
Hay pocos fuegos artificiales, pero son de gran tamaño.
Sólo hay unas pocas líneas de arista, que también son calvas.
La línea aerodinámica de la cola desciende.
7. ¿Cuáles son las precauciones para identificar chispas?
Juzgar el tipo de acero de la muestra analizada basándose en el patrón de chispas observado puede resultar complicado.
Esto se debe a que los patrones de chispas pueden tener diferencias sutiles que son difíciles de describir y expresar con precisión. Se necesita un profesional calificado con amplia experiencia y conocimiento para discriminar con precisión entre estas sutiles diferencias en los patrones de chispas.
1) Identificar y verificar los tipos de acero requeridos de piezas conocidas.
Actualmente, es necesario utilizar la identificación por chispa sólo para confirmar si un material pertenece al tipo de acero previsto.
Al identificar un lote de piezas, la primera pieza debe observarse y analizarse cuidadosamente. Una vez que se confirma que el acero n.º 1 se está utilizando correctamente, la pieza debe pulirse ligeramente para observar las características básicas de chispa cuando esté menos desgastada.
Esta característica debe tenerse en cuenta y las piezas restantes se pueden rectificar con una ligera presión. Este enfoque no sólo ayuda a la identificación, sino que también minimiza el desgaste de las piezas, evitando así cualquier impacto negativo en su apariencia o funcionalidad.
2) Se sabe que se mezclan dos tipos de acero para su identificación.
En este punto, es importante centrarse en las diferencias fundamentales entre los dos tipos de acero en sus patrones de chispas. Una vez que tenga una comprensión clara de sus respectivas características y distinciones principales, será mucho más fácil diferenciarlas.
3) La identificación del tipo de acero deberá realizarse para piezas con grado de acero desconocido.
Si el discriminador comprende el uso básico del acero y está familiarizado con el sentido común de los materiales que deben usarse en la fabricación de las distintas piezas, puede ser de gran ayuda para identificar chispas.
Un factor a considerar es si se produce una explosión dendrítica durante el pulido con chispa. Si hay estallido dendrítico, esto se puede inferir de las siguientes situaciones:
① Si la explosión dendrítica ocurre normalmente y no hay chispa en otras formas especiales, se trata principalmente de acero al carbono (acero muerto y semi-muerto).
En este punto, si el patrón es una ruptura dividida y el recipiente de ruptura es relativamente escaso, indica que el contenido de carbono es bajo y pertenece al rango de acero al carbono bajo en carbono.
Si el patrón es secundario, terciario o una pequeña cantidad de explosión dendrítica multidividida, la cantidad de explosión es media y la distancia entre explosiones es clara, lo que indica que el contenido de carbono de la muestra es aproximadamente 0,4% C y pertenece al acero al carbono. en el rango medio de carbono.
Si la explosión es una explosión en forma de árbol de múltiples bifurcaciones, la cantidad de explosión es grande y la distancia entre explosiones es pequeña, lo que indica que el contenido de carbono es alto y pertenece al acero con alto contenido de carbono. Cuando la explosión es intensa, confirma que el contenido de carbono es alto.
② Si la explosión presenta un patrón dendrítico y una apariencia plumosa, esto indica que el acero tiene un contenido de silicio muy bajo. El contenido de carbono se puede estimar aproximadamente en función de la cantidad de explosión, lo que puede ayudar a inferir el tipo de acero.
③ Para identificar aproximadamente el tipo de acero:
- Al final del haz de llamas se encuentran evidentes estallidos dendríticos con grandes ramas, líneas desordenadas y una fuerte fuerza de estallido. La mayoría de ellos pertenecen al grupo de aleaciones de acero estructural de acero al manganeso.
- Los fuegos artificiales puros y regulares, los colores brillantes y las explosiones aerodinámicas rectas y espesas pertenecen principalmente al acero estructural que contiene cromo.
- Al final del haz de llamas aparecen evidentes flores de cola recta de la punta del arma, con explosiones dendríticas contenidas hasta cierto punto. La mayoría de ellos pertenecen al grupo de acero al cromo-molibdeno, acero al cromo-manganeso y otros grupos de acero estructural.
- Los nudos especialmente brillantes antes de la explosión o las explosiones con brácteas de silicio pertenecen principalmente a los grupos de acero estructural o acero para resortes de acero al silicio-manganeso y acero al cromo-silicio.
- Si aparecen flores en forma de cola de lanza y capullos que contienen silicio, y el estallido dendrítico se encoge significativamente, pertenece principalmente al acero estructural de silicio-manganeso-aluminio y silicio-manganeso-aluminio-vanadio.
- Se producen explosiones dendríticas regulares y antes de la explosión aparecen brácteas que contienen níquel. La capa descarburada en la superficie del acero es evidente y la mayoría pertenece a acero estructural de aleación de cromo-níquel.
- Las flores de cola de zorra están presentes y la explosión en forma de árbol se adhiere principalmente alrededor de la cola de zorra. La línea aerodinámica de la raíz es brillante, no de color rojo oscuro, lo que indica que pertenece al acero estructural de aleación de tungsteno de Kesimiduo.
