Зачастую на монтаже требуется определение сплава стали, когда на площадке отсутствует редкое и дорогостоящее оборудование для металлографии.
Существует довольно любопытный способ определения сплава по искрам от шлифовального круга. Только этот способ может не подойти при использовании круга с органической связкой.
Искры, возникающие при шлифовании достаточно прочных металлов, представляют собой мельчайшие расплавленные частицы металла, летящие по касательной к окружности вращающегося круга в месте его контакта с деталью. Стружка или расплавленные частицы металла, отброшенные центробежной силой круга, пролетая с большой скоростью в воздухе, раскаляются еще больше.
При наличии в металле углерода, соприкосновение раскаленных частиц с воздухом сопровождается окислением, причем углерод превращается в углекислоту (С + О2 = СO2), создавая искры. Если на пути искр поставить стеклянную пластинку, то она покроется мельчайшими металлическими частичками, часть которых прочно приварится к пластинке.
Исследование мельчайших частиц под микроскопом показывает, что часть их достигает пластинки в расплавленном состоянии и застывает на ней в виде причудливых фигур. Сравнительно крупные стружки, не достигшие температуры плавления, сохраняют форму, полученную ими при отделении от детали, или оплавляются частично. Длина лучей в пучке искр неодинакова и зависит от массы горячей стружки, причем большие стружки отлетают дальше, а меньшие — ближе.
Цвет и форма искр (строение луча) определяются главным образом химическим составом шлифуемого сплава, что применяется для распознавания сорта стали по искре.
1 — углеродистая мягкая, 0,12% С, цвет соломенно-желтый;
2 — углеродистая средней твердости, 0,5% С, цвет светло-желтый;
3 — углеродистая твердая 0,9% С, цвет ярко-желтый;
4 — углеродистая твердая, 1,2-1,4% С, цвет белый;
5 — марганцовистая твердая, 13% Mn, цвет темно-желтый блестящий;
6 — быстрорежущая, цвет темно-красный;
7 — вольфрамовая, цвет темно-красный;
8 — кремнистая, цвет светло-желтый;
9 — хромистая, цвет в зависимости от содержания углерода;
10 — хромо-никелевая, 3-4% Ni и 1% Cr, цвет желтый.
Углеродистая сталь пускает пучок искр желтого цвета с отдельными звездочками, причем, чем больше в стали углерода, тем многочисленнее и короче лучи, больше звездочек и ярче их свечение.
Марганцовистая твердая сталь (10-14% Мn) дает лучи темно-красного цвета со звездочками в виде листочков, форма и цвет которых зависят от содержания углерода.
Быстрорежущая сталь с высоким содержанием вольфрама Р18 имеет небольшой пучок искр темно-красного цвета (штрихи) почти без звездочек. Быстрорежущие стали с малым содержанием вольфрама образуют искры красновато-оранжевого цвета.
Хромистая сталь образует длинный пучок красноватых искр с характерно, утолщающимися звездочками.
Кремнистая сталь имеет особо яркое (белое) утолщение луча, объясняющееся выделением большого количества теплоты в результате горения кремния при высокой температуре, развиваемой окислением углерода.
Чугун в зависимости от химического состава (содержания углерода, марганца и др.) пускает различные искры, вид, форма и цвет которых определяются основными примесями.
Размер и начальная температура стружек-искр зависят главным образом от материала шлифуемой детали и от нагрузки на абразивное зерно.
Относительно большие по размерам стружки не плавятся потому, что теплота оказывается недостаточной для плавления значительной массы металла. При большем содержании углерода плавятся также и большие стружки, которые образуют яркие искры с большим количеством лучей.