Методики проведения экспертизы металлов и сплавов

В соответствии с требованиями статьи 8 Федерального закона от 31 мая 2001 г. N 73-ФЗ "О государственной судебно-экспертной деятельности в Российской Федерации": 

"Эксперт проводит исследования объективно, на строго научной и практической основе, в пределах соответствующей специальности, всесторонне и в полном объеме.

Заключение эксперта должно основываться на положениях, дающих возможность проверить обоснованность и достоверность сделанных выводов на базе общепринятых научных и практических данных".

Экспертиза металлов, сплавов и изделий из них основана на применении общепринятых научных методах и методиках исследования. Основными инструментами эксперта-металловеда являются следующие виды анализа, применяемые для решения конкретной экспертной задачи по одиночке, либо в комплексе:

• Выявление химического состава образца металла.
• Выявление микро- или макроструктуры образца металла.
• Выявление прочностных характеристик образца металла.

Выявление химического состава металла требуется для определения марки сплава из которого изготовлен образец для подбора ближайшего аналога, выявления признаков несоответствий фактического химического состава металла требуемому, определение наличия вредных примесей, снижающих механические свойства сплава.

При выявлении химического состава образцов металла экспертами АНО ЭКЦ «Судтехэксперт» применяется комплекс современных методик исследований, в частности: метод атомно-эмиссионной спектроскопии, метод инфракрасной абсорбционной спектрофотомерии. Применяемое оборудование является стационарным, вследствие чего эксперты работают с изъятыми ими лично, или предоставленными заказчиками на экспертизу образцами максимальными габаритными размерами 200х200 мм., толщиной до 30 мм. Перед проведением исследования производится незначительная шлифовка и очистка поверхности образца, чтобы факторы поверхностной загрязненности не могли исказить полученные результаты. Кроме того, экспертом изымаются отдельные фрагменты исследуемого образца до максимально допустимого габаритами рабочего пространства спектрометра (120x100 мм.), однако если габаритные размеры образца позволяют проведение исследования без нарушения его целостности, по факту завершения исследования заказчику возвращается образец практически в полной сохранности. Результат исследования может быть представлен в упрощенной форме в виде протокола химического анализа, либо в форме заключения эксперта для его использования в судебном, следственном процессе.

Выявление микро- и макроструктуры изделия из металла требуется для выявления способа его изготовления, выявления наличия или отсутствия признаков дефектов структуры металла, выявления причины разрушения металла. Металлографическое исследование микроструктуры металлов направлено на изучение закономерности формирования структуры металла путём ее наблюдения с помощью светового и электронного микроскопов.

Исследование микроструктуры также включает в себя сложный процесс пробоподготовки, который включает в себя:

• Изъятие образца материала;
• Подготовка к проведению исследования;
• Непосредственное изучение инструментальным методом;
• Формирование протокола исследования.

В процессе пробоподготовки, требуется соблюсти важное условие – изымаемый образец не должен подвергаться чрезмерному нагреву, как это происходит, к примеру, при газовой или плазменной резке. При таком способе изъятия образца, происходит видоизменение микроструктуры металла, поэтому если подобный способ изъятия образца является единственным возможным, необходимо учитывать температурный градиент и производить вырезку образца с запасом. Наиболее рекомендованным способом изъятия образца является использование ленточнопильного станка, так как данный способ резки позволяет обеспечить охлаждение зоны резки.

Следующим этапом является получение микрошлифа путем вырезки, если исследуемый объект невозможно устойчиво расположить на столике микроскопа производится его заливка в эпоксидную смолу. Далее исследуемая поверхность шлифа подвергается многоступенчатой шлифовке и полировки до получения зеркальной поверхности. В первую очередь поверхность шлифа исследуется до травления поверхности, так как в этом случае представляется возможным выявить все микроструктурные недостатки, включая неметаллические включения, которые будут уничтожены последующим травлением металла. Травление микрошлифа производится кислотами и преследует цели выявления строения структуры металла, а именно размеров, очертаний и взаимного расположения зерен, из которых состоит металл. В процессе последующего изучения структуры металла экспертом выполняются фотографии микроструктур, которые в последующем передаются заказчику вместе со шлифами. Результат исследования может быть представлен в упрощенной форме в виде протокола металлографического анализа, либо в форме заключения эксперта для его использования в судебном, следственном процессе.

Выявление прочностных характеристик образца металла является наиболее обширным видом проводимых исследований металлов. Данный вид исследований позволяет определить следующие параметры материала: предел кратковременной прочности, предел пропорциональности, относительное удлинение при разрыве, относительное сужение, ударная вязкость, твердость, микротвердость и т.д. Данные параметры могут использоваться как при определении причины разрушения изделия из металла, так и при выявлении использованного материала требованиям нормативно-технических документов. Твердость и микротвердость определяются с помощью специальных стационарных приборов – твердомеров. При измерении твердости в поверхность образца внедряется индентор твердомера, форма отпечатка которого зависит от применяемого способа измерения твердости, исследуемый объект не претерпевает никаких значительных изменений, кроме остающихся отпечатков от вдавливания небольшого размера. Остальные же указанные параметры требуют особой подготовки образцов и использования специальных машин.