Цвет побежалости металла

Цвета побежалости металла

Экспериментальная мастерская Виктора Леонтьева. Разное из металловедения

Приветствую вас, коллеги и господа мастеровые. Я расскажу о старинном методе измерения температуры стальных предметов по внешним признакам. Приборов для точного измерения температуры различных объектов в наше время существует предостаточно. Для измерения температур контактным методом используются термометры. А для контроля нагрева на расстоянии, то есть, бесконтактно, используются пирометры с различными конструкциями и техническими характеристиками.

И все же, занимающимся металлообработкой надо обязательно уметь определять температуру стальных изделий. Пусть приблизительно, но оперативно и без приборов.

Цвета побежалости

При нагревании некоторых металлосплавов до определенных температур окисные пленки на их поверхностях могут приобретать различные цвета.

Такие цвета и их оттенки характерны для температур, вызвавших их появление, называют цветами побежалости.

Более выразительно цвета побежалости проявляются на сталях: углеродистых, легированных и нержавеющих. Мы понаблюдаем за возникновением цветов побежалости при нагреве газовым пламенем листа из низкоуглеродистой стали. Обозначенное место на поверхности листа, под которым находится источник нагрева, я буду называть точкой нагревания. Заметно, что естественный цвет стали в точке нагревания изменился на светло желтый.

Это означает, что температура материала в этом месте достигла примерно 205 С. По мере дальнейшего повышения температуры, светло желтая область от точки нагревания, как видно, отдалилась. А ее место приобрело темно желтый цвет, с присущей ему температурой 240 С. Пятно общего прогрева расширяется. Цвета побежалости выстраиваются вокруг точки нагревания в характерном порядке, указывая до какой температуры нагрелся материал, в занимаемой каждым из них области. При более плавном нагревании цветотемпературные области будут расширенными. Как на данном образце среднеуглеродистой стали, на котором их осмотр и продолжим. Если не принимать во внимание цветовые оттенки, наблюдаемые в очень узком расположении, насчитываются девять убедительно выраженных цветотемпературных областей, в число которых область с естественным цветом стали не входит. Далее, поочередно к каждой из девяти цветотемпературных областей будет подводиться шаблон, цвет и оттенок которого наиболее сходен с цветом этой области.

На шаблоне указан диапазон температур и среднее значение, которое присуще данному цвету побежалости на поверхности углеродистой стали.

Однажды появившись, цвета побежалости после охлаждения не исчезают. По их наличию можно, например, определить что деталь или инструмент эксплуатировались с некими нарушениями, что и привело к их перегреву. Цвета побежалости на легированных, нержавеющих и жаропрочных сталей такие же. Однако, они проявляются при более высоких температурах, значения которых зависят от содержания легирующих элементов.

Цвета каления

При продолжении нагревания на смену цветам побежалости приходят цвета каления.

Поскольку каление представляет из себя свечение материала, объективная оценка самых темных его цветов, возможна только в темноте. А более светлых, как минимум, при затемнении. Первый, различимый глазом цвет каления красновато-коричневый, означающий, что температура каления в области его проявления находится в диапазоне 530 – 580 градусов по Цельсию. В отличие от цветов побежалости, цвета каления при охлаждении не сохраняются, а изменяются в обратном порядке.

Если на поверхности образовалась окалина, ее цвет возвращается к светло серому оттенку. При нагревании магнитных, железоуглеродистых сплавов выше 768 С их магнитные свойства исчезают. И появляются вновь, после охлаждения ниже этой температуры.

Это явление можно использовать как дополнительное средство контроля температур. Цвета каления отражают температуру нагрева не только металлических тел, но и не металлических тоже. Например, изделий из керамики, графита и других.

Метод измерения температур по цветам побежалости и каления

Методом измерения температур по цветам побежалости и каления с давних времен успешно пользовались металлурги, кузнецы, термисты, а так же представители других профессий, включая станочников. Для измерения температуры этим методом, используются таблицы, в которых собраны шаблоны цветов побежалости и каления с описанием их оттенков и указанием значения температур, приводящих к появлению каждого из них.

Имеющие постоянную практику мастеровые и специалисты, таблицами, обычно не пользуются. Поскольку все цветовые оттенки и значения температур, связанные с их проявлениями, они знают на память. Когда же постоянной практики в этой области нет, полагаться на память, особенно на цветовую, пожалуй, не стоит. Путем визуального сравнения из той или иной таблицы, выбирается шаблон, цвет которого более похож на цвет контролируемой области объекта. Акцентирую ваше внимание на том, что при сравнении цветов шаблона и объекта, ожидать их полного, до идентичности совпадения, не следует.

Достаточно именно похожести их цветовых оттенков. И тогда можно считать, что температура равномерно прогретого объекта, находится в диапазоне значений, указанных на цветовом шаблоне.

Часто на поверхности объекта проявляются сразу два смежных цвета. Не сложно догадаться, что температура этого объекта находится между средними значениями температур, указанными на обоих шаблонах. В сравнении с приборными измерениями, точность этого метода, конечно, меньшая. И все же, во многих случаях применения, например, при выполнении не особо ответственной закалки или отпуска, точности цветового метода вполне хватает. Что же касается обработки резанием, когда по цветам побежалости на движущейся стружке контролируется расстояние режущей кромки, причем, в разных ее точках, замены этому старому методу, пожалуй, не найти. Таблиц с цветами побежалости и каления в литературе и интернете опубликовано достаточно. Их интерпретации отличаются по форме и по содержанию, к сожалению, тоже. В отличие от большинства из них цвета, используемые в этом видео уроке шаблонов, выверены с помощью компьютера по реальным цветам каления и по цветам побежалости углеродистых сталей. Указанные на шаблонах названия цветовых оттенков условные. А их точная идентификация осуществима по указанному ниже так называемому цветовому коду html.

По этому коду, введенному в поиск, цвет любого их шаблонов легко найти в интернете. Готовые таблицы с цветовыми шаблонами для загрузки в мобильное устройство или для печати, можно скачать с сайта проекта. Возможные причины погрешностей при измерении температур Надо учитывать, что на цветовосприятие влияет общая освещенность помещения, а так же ее цвет, который может быть естественным, белым или желтоватым, исходящим от ламп накаливания. Это касается тех случаев, когда пытаются оценить цвета, полагаясь на память. При измерении температур по цветам побежалости, надо понимать, что ими отражается температура именно на контролируемой поверхности. А это не всегда соответствует температуре всей массы нагретого предмета. Если стоит задача нагреть предмет до определенной температуры, с контролем по цвету побежалости, его надо прогревать не через одну какую-то точку или поверхность, а равномерно, со всех сторон. Равномерность прогрева контролируется так же и по цветам каления. Одинаковый цвет накала в разных точках какой-либо области объекта свидетельствует о ее равномерном прогреве. И наоборот. Отслаивающаяся от раскаленной основы окалина охлаждается и нагревается быстрее, чем массив основы, что вносит искажение в реальный цвет поверхности. Это надо учитывать.

Что такое цвета побежалости, как они появляются, как их устранить

Под воздействием высокой температуры стальная поверхность покрывается оксидной пленкой и меняет свой цвет

Цвета побежалости – распространенное явление, которое многие могли наблюдать на поверхности металлического изделия после его нагрева до определенной температуры. Оно представляет собой изменение окраски металла – однотонное или с чередованием различных оттенков. К примеру, такое проявление воздействия высокой температуры можно наблюдать на поверхности горячекатаного листового проката, в местах сварки, на рабочих элементах различного технологического оборудования.

Такой эффект выглядит довольно интересно, а также может улучшить качество металлического изделия, поэтому его нередко вызывают искусственно.

Рассмотрим, как появляются цвета побежалости, как получить их специально, какое может быть практическое применение у такого эффекта и как устранить его в случае необходимости.

Как и почему появляются цвета побежалости

Появление этого эффекта связано с образованием на поверхности материала оксидной пленки в результате нагрева. Несмотря на крайне малую толщину – не более нескольких молекул – она влияет на интенсивность и длину волны света, отражаемого поверхностью. Такой эффект называется интерференцией. Подобное можно наблюдать на мыльном пузыре или на воде с пленкой из нефтепродуктов.

Толщина, состав и плотность слоя окислов могут быть непостоянными, что влияет на характеристики отражаемых поверхностью световых волн. В результате разные участки металла окрашиваются в различные цвета – от бледно-желтого до темно-фиолетового. К примеру, темные синие и фиолетовые оттенки побежалости появляются при отражении поверхностью преимущественно волн большой длины, а при коротковолновом диапазоне отражаемого света поверхность приобретает желтый оттенок.

Такое явление можно встретить в природе, где тончайшая прозрачная пленка, способная создавать эффект интерференции, образуется на стекле, минералах или металлах при длительном контакте предмета, например, с почвой.

Практическое применение эффекта побежалости

Искусственное появление эффекта побежалости обычно связано с термической обработкой, сваркой или иными видами температурных воздействий на металл. Так, при сварке конструкций из уголка, профиля, круглой или прямоугольной трубы вокруг сварного шва видно изменение окраса стальной поверхности. Также данный эффект можно наблюдать в процессе закалки металлических заготовок или изделий.

Образующаяся при термической обработке оксидная пленка придает изделию привлекательный вид, поэтому ее нередко применяют для декоративной отделки. Также эффект побежалости применяется при производстве и лазерной маркировке продукции металлообработки или различного металлического инструмента.

Один из видов обработки называется воронением. Вороненые металлические поверхности и изделия демонстрируют повышенную устойчивость к коррозии, получают благородный и долговечный цвет без применения красящих составов. К примеру, такая технология широко используется при производстве огнестрельного оружия, крепежных элементов (например, саморезов).

В процессе воронения заготовку покрывают минеральным маслом, после чего нагревают до определенной температуры. Цвет получаемого окраса может зависеть от состава масла и металла, скорости нагревания и охлаждения заготовки. В результате металлическая поверхность покрывается долговечным слоем окислов, устойчивым к механическому воздействию, влиянию влаги и воздуха.

Цвета побежалости как индикатор температуры нагрева

В среде специалистов интенсивность и характер цветов побежалости нередко рассматривают в качестве индикатора температурного режима. До появления точных контролирующих приборов и измерительного оборудования мастера нередко использовали данный эффект для того, чтобы определить степень нагрева металлического изделия.

И в наши дни опытный кузнец, токарь или сварщик по интенсивности и сочетанию цветов побежалости может сделать определенные выводы о температуре нагрева заготовки или ее физических свойствах.

Однако следует учитывать, что этот метод довольно приблизительный и не может дать точных сведений о градусе разогрева металла. Дело в том, что помимо рабочей температуры на характер окрашивания влияет целый набор факторов:

• скорость нагрева и остывания;
• продолжительность термического воздействия;
• химический состав металла и содержание в нем примесей.

Даже особенности освещения в помещении могут существенно исказить цветовую картину.

Вместо визуальной оценки цветов побежалости в современной промышленности для температурного контроля используют точные и удобные лазерные приборы – пирометры.

Повсеместно используемые саморезы подвергаются воронению для лучшей защиты от влаги

Как искусственно получить цвета побежалости

Появление эффекта побежалости часто является побочным проявлением при термическом воздействии на металл. Однако нередко при обработке металла такой эффект вызывается намеренно – например, при воронении отдельных деталей или изделия целиком.

В общих чертах процесс воронения протекает в следующем порядке:

• Заготовку протирают минеральным маслом или погружают в него.
• Нагревают изделие на металлическом листе (без воздействия открытого пламени) до появления цветов каления.
• Остужают в соответствии с выбранным температурным режимом.
• Чтобы исключить возможность отпуска металла, охлажденный участок подвергают повторному закаливанию.

При этом важно исключить воздействие воды и других технических жидкостей на обрабатываемую поверхность. Также необходимо обеспечить равномерность нагревания и соблюдение температурного режима для подвергаемого воронению материала.

Как устранить цвета побежалости

Не всегда появление цветов побежалости – желаемый эффект. Чтобы избавиться от образовавшейся оксидной пленки, можно использовать один из трех методов:

• Механический – применение углошлифовальной машины (болгарки), войлочного круга и специальных паст для полировки. Позволяет быстро снять с обрабатываемой поверхности слой окислов, придать ей нужную степень шероховатости.
• Химический – при этом способе применяют растворы кислот – уксусной (для домашнего использования) или азотной (для профессионального). Воздействие кислот не только устраняет слой окислов, но и помогает пассивировать обрабатываемую поверхность.
• Электрохимический – такой способ требует применения понижающего трансформатора (с выходным напряжением до 30 В) и раствора лимонной кислоты. Контакты от трансформатора размещают на обрабатываемой поверхности и электроде, поверхность или сварные швы обрабатывают смоченным в лимонной кислоте войлоком. Такое воздействие позволяет получить сверкающую зеркальную поверхность.

Использование любого из перечисленных методов требует соблюдения мер предосторожности: исключить контакт с оголенными проводами или химическими растворами.

Металлическая тонировка окон (металлизированная) | Купить Оттенок металлик

Последнее обновление: 23 августа 2022 г., автор: windowtintlaws.us

Оттенок металлик для окон — это один из нескольких различных вариантов тонировочной пленки для окон . Сюда входят керамические , карбоновые окрашенные и металлические оттенки.

Перейти к...

Мы рассмотрим плюсы и минусы металлизированной тонировки стекол.

Из чего сделана металлическая тонировка и сколько стоит купить металлизированную тонировку?

Что такое металлическая тонировка окон?

Металлизированная оконная пленка представляет собой тип оконной тонировки, изготовленной из металлических частиц (металлических элементов).

Металлический элемент может быть из алюминия или титана. Это придает тонировочной пленке металлический вид. Это также делает его более прочным и устойчивым к царапинам по сравнению с традиционными тонировочными пленками. Металлические оттенки окон также могут помочь отражать тепло и ультрафиолетовые лучи. Это делает его популярным выбором для тех, кто живет в жарком климате.

Металлическая тонировка окон доступна в различных цветах, включая черный , серебристый, золотой и бронзовый . Его также можно найти в зеркальном или незеркальном стилях. Металлическая тонировка окон, как правило, дороже, чем традиционная тонировка окон.

Каковы преимущества металлизированной тонировки окон?

Металлизированная металлическая тонировка стекол очень популярна, поскольку она дает вашему автомобилю много преимуществ по сравнению с другими типами тонировки стекол:

Преимущества металлизированной тонировки для окон:

– Повышенная прочность и устойчивость к царапинам по сравнению с традиционными пленками

– Более доступная цена по сравнению с керамическими или карбоновыми тонировочными пленками

– Может использоваться на любых окнах или стеклянных поверхностях применяется для окон с криволинейными поверхностями

– Может использоваться на любом транспортном средстве, включая автомобили, грузовики, лодки и жилые дома

– Может использоваться в жилых и коммерческих помещениях

– Доступен в широком диапазоне цветов и оттенков

– Обеспечивает защиту салона автомобиля от УФ-излучения. Черная тонировка стекол металлик

Каковы недостатки тонировки стекол металлик?

Металлизированная тонировка для окон имеет некоторые недостатки, которые следует учитывать перед принятием решения об ее использовании:

Недостатки металлизированной тонировки для окон включают: в качестве керамических или карбоновых красок