金属識別とは何ですか？-識別のためのテストとヒント
一般的な金属の識別方法
金属を識別する能力は、溶接、機械加工、切断、製造などの多くの操作にとって貴重なスキルです。
金属片を識別するために、いくつかのフィールド識別方法を使用することができます。いくつかの一般的な方法は、表面外観、火花試験、チップ試験、磁石試験、そして時には硬度試験です。表面の外観だけで金属を識別できる場合もあります。
金属労働者は、伝統的な方法から現代的な方法まで、さまざまな方法を使用して、店に入ってくる金属のスクラップやシートを識別します。この投稿では、いくつかのよく知られた伝統的および現代的な金属識別方法と、それらを使用することの長所と短所について説明します。
従来のテスト方法
いくつかの一般的な従来のテスト方法は、外観、スパーク、ロックウェル、およびブリネル硬さです。一般に、これらのテストの利点は費用対効果が高いことですが、欠点には、人員の経験とサンプルに損傷を与える可能性のある方法への強い依存が含まれます。
1。外観テスト
外観試験は必ずしも十分な情報を提供するわけではありませんが、金属を分類するのに十分な情報を提供する可能性があります。このテストでは、金属の色と、金属の表面に機械加工されたマークが存在するかどうかが考慮されます。
2。スパークテスト
スパークテストは、金属片を高速ポータブルまたは固定グラインダーに十分な圧力で接触させて、ストリームのスパークを生成することによって実行されます。経験豊富な金属労働者は、火花の流れを視覚的に検査して金属を識別し、金属を識別する前に火花の流れの長さ、色、および形状を検討します。
この視覚的な火花試験技術を使用する場合は、経験豊富な技術者にこの試験を予約することをお勧めします。
3。ロックウェルテスト
この試験を行うには、ロックウェル硬さ試験機が必要です。この方法のポイントは、試験機の円錐形のポイントによって作られたくぼみの深さを測定することです。
この特定のテストは、多くの金属特性の1つ、つまり金属の硬度のみを明らかにするため、制限されています。軟質金属はより深いくぼみを持ち、硬質金属はより軽い印象を持ちます。
4。ブリネル硬さ試験
ブリネル硬さ試験は、目的の物体が残した金属の印象を評価するという点で、ロックウェルに似ています。ブリネル硬さ試験は、印象の面積を測定するという点で異なります。
3,000kgの荷重で硬化したボールを金属面に押し付けて印象を作ります。次に、印象付けられた領域が測定され、硬度の数値が与えられます。印象的な領域が大きい場合は、金属が柔らかいことを示します。これは、硬度の数値が低いことを意味します。
最新の金属試験方法
目や個人的な経験だけに頼る必要がなくなった最新の金属試験方法には、処理速度を向上させ、サンプルを保護しながら精度を高める技術が組み込まれています。
一般的な手法の1つは、蛍光X線（XRF）と発光分光法（OES）を使用するポジティブメタル識別（PMI）と呼ばれます。 PMIは、金属合金の分析であり、元素のパーセンテージで量を読み取ることにより、その組成と合金グレードの識別を確立します。 PMIアナライザーは、産業から研究までの用途の材料の詳細な元素分析を提供します。
XRFとOESの両方の技術は、テストから数秒以内に正確な結果を提供するため、業界で広く使用されています。以下で説明するように、テクニックにはわずかな違いがあります。
1。発光分光法
発光分光分析（OES）は、使いやすく、高速で、固体材料の正確な定量的分解を定義できます。原子発光分光法としても知られるOESは、特定の波長で放射される光の強度を使用して、サンプルの元素組成を決定します。指紋のように、光線と光の放出は金属の種類に固有のものです。
分析はパーセンテージの内訳として示されます。 OES分析は用途が広く、固定、ポータブル、またはモバイル環境で使用できます。この方法の速度、汎用性、および使いやすさを組み合わせることで、合金の理想的なテストになります。
2。蛍光X線
蛍光X線（XRF）は、材料の元素組成を非常に正確かつ正確に測定するものです。 XRF分光計は、高エネルギーX線でサンプルを励起し、XRF分光計によって読み取られる特定の特性光線をサンプルに放出させます。
ハンドヘルドXRFガンが必要ですが、このプロセスはほんの一瞬で発生する可能性があります。パーセンテージレベルが高い金属は、読み取られるまでに数秒かかる場合がありますが、100万分の1レベルの金属は、最大で数分かかる場合があります。それでも、より速い読書を見つけることはできません。
3。 X線回折
X線回折（XRD）は、金属の化学組成情報を識別するために使用されます。 XRDはXRFと連携して使用できます。これは、XRDがテストをさらに一歩進めて、コンテキストを追加するためです。
このプロセスでは、存在する結晶相を特定し、それらをアーカイブされた相のデータベースと比較します。元素は粉砕粉末の形で分析されます。
XRDは、鉱物、ポリマー、腐食性製品、およびその他のさまざまな未知の物質の評価に役立ちます。この方法は、テクスチャ分析を行うだけでなく、フェーズを識別および定量化するのに役立ちます。
何年ものトレーニングが必要な従来の方法とは異なり、PMI分光計を装備した金属労働者はトレーニングを受け、数分で割り当てに取り掛かることができます。
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4。レーザー誘起破壊分光計（Libs）
レーザー誘起破壊分光計（LIBS）は、原子発光分光法の一種ですが、高エネルギーのレーザーパルスを使用してサンプルを励起します。この手法は、サンプルを破壊しないと考えられており、金属くず分析で人気があります。
一般的な金属を視覚的に識別する
鉄または非鉄？
鉄は金属に鉄が含まれていることを意味し、ほとんどの場合、金属は磁性を帯びており、非鉄は鉄が含まれていないことを意味します。鉄金属の例は、低炭素鋼としても知られている軟鋼です。非鉄金属の例は、銅またはアルミニウムです。スクラップヤードに磁石を持参することは常に良い考えです。
アルミニウム
アルミニウムは光沢のある灰色の金属であり、空気と接触して形成される透明な酸化物を持っています。これはそれを識別するのに最適なことではないかもしれませんが、アルミニウムの融点は658°C（1217°F）です。また、アルミニウムは火花を発生しません。アルミニウムの密度は2.70g/ cm3です。これは、密度=質量÷体積で材料の密度を見つけることができるため、アルミニウムを識別するための良い方法です。先に述べたように、アルミニウムは非鉄です。
ブロンズ
ほとんどの青銅は銅とスズの合金ですが、建築用青銅には実際には少量の鉛が含まれています。ブロンズは濃い銅色をしており、一定期間にわたって緑色の酸化物になります。青銅の融点は、各金属の量に応じて850〜1000°C（1562〜1832°F）です。ブロンズは非鉄です。青銅は合金であるため、密度は異なります。ブロンズは打たれるとベルのように振動します。
真ちゅう
真ちゅうは別の銅合金ですが、スズの代わりに亜鉛を使用しています。真ちゅうはイエローゴールド色です。真ちゅうの融点は、使用した各金属の量に応じて900〜940°C（1652〜1724°F）です。真ちゅうは非鉄です。真ちゅうは合金であるため、密度はさまざまです。ヒットした真ちゅうが鐘のように振動する場合、これを使用して、何かが金ではなく真ちゅうであるかどうかを判断できます。
クロム
クロムは非常に光沢のある銀色であり、時間の経過とともに透明な酸化物を形成します。クロムの融点は1615°C（3034°F）です。純粋なクロムでできていることはめったにありませんが、錆びないように光沢を出すために多くのものがコーティングされています。クロム密度は7.2g/cm3です。クロムは非鉄です。
銅
銅は真ちゅうや青銅のような多くの合金に作られています。銅は淡い赤色で、時間の経過とともに緑色の酸化物になります。銅は非鉄です。銅の融点は1083°C（1981°F）です。銅の密度は8.94g/cm3です。真ちゅうのように銅も、叩くと鐘のように振動します。
ゴールド
金は光沢のある黄色で、酸化物はありません。金の融点は1064.18°C（1947.52°F）です。金はとても柔らかくてとても重いです。金は電気伝導率が高く（より多くの電気が通過できる）、多くのコードのコネクタに金メッキが施されていることを意味します。金の密度は19.30g/ cm^3です。金は非鉄です。金は「貴金属」であるため、非常に高価であり、コインや宝飾品に使用されます。
鉄
鉄は鉄（ついに！）で磁性があります。鉄は磨かれていないときは鈍い灰色で、錆は赤みがかった色です。鉄は鋼のような多くの合金にも使用されています。鉄の融点は1530°C（2786°F）です。アイアンの密度は7.87g/cm3です。
リード
鉛は、研磨されていないときは鈍い灰色ですが、研磨されているときは光沢があります。鉛の融点は327°C（621°F）と比較的低くなっています。鉛は非鉄です。リードは非常に重いです。それらの密度は10.6g/cm3です。
マグネシウム
マグネシウムは灰色で、色を鈍らせる酸化物を生成します。マグネシウムの融点は650°C（1202°F）です。マグネシウムは、粉末または薄いストリップで非常に可燃性です。マグネシウムは非常に明るく燃え、非常に高温であるため、水をかけると水素と酸素、2つの非常に可燃性のガスに分離するため、非常に消しにくいです。
マグネシウムは酸素がなくても燃焼するため、排出がさらに困難になります。マグネシウムは非常に軽く、密度は1.738 g / cm^3です。マグネシウムは非常に軽いため、自動車のエンジンブロックに使用され、非常に明るく燃焼するため、火炎兵器（物を焼却するため）や花火に使用されます。
軟鋼
軟鋼は黒から濃い灰色の未研磨で銀色に研磨されています。軟鋼は鉄と同じ赤い錆びた酸化物を持っています。軟鋼も鉄と磁性を持っています。軟鋼の別名は低炭素鋼です。
軟鋼は、粉砕すると黄色の火花を出します。軟鋼の密度は約7.86g/ cm3ですが、鉄と炭素の合金（低炭素鋼）であるため変動します。軟鋼の融点は1350〜1530°C（2462-2786°F）です。
ニッケル
ニッケルは磨かれると光沢のある銀色になり、磨かれていないとより暗くなります。ニッケルは、磁性のある鉄合金ではない数少ない金属の1つです（5セントの米国のニッケルは、銅ニッケル合金でできているため、磁性がありません）。ニッケルの融点は1452°C（2645°F）です。ニッケル密度は8.902g/cm3です。
ステンレス鋼
ステンレス鋼は光沢のある銀色であり、酸化物を形成しません。クロム（ステップ5）が鋼に混合され、クロムが硬化すると、鋼の上に酸化物のコーティングが残ります。これは薄すぎて見えないため、鋼の色が透けて見えます。
ステンレス鋼の融点は1400〜1450°C（2552〜2642°F）です。ステンレス鋼は合金であるため、密度が異なります。合金によっては、一部のステンレス鋼は磁性を帯びていますが、すべて鉄鋼です。
錫
スズは、研磨すると銀色の灰色になり（ほとんどの金属と同様）、研磨しないと暗くなります。スズの融点は231°C（449°F）と比較的低くなっています。スズの密度は7.365g/cm3です。スズは非鉄です
チタン
チタンは、研磨されていない場合は銀灰色の金属であり、研磨されていない場合は暗くなります。チタンは、粉砕すると明るい白色の火花を放ちます。チタンは非鉄です。チタンの融点は1795°C（3263°F）です。チタン密度は4.506g/cm3です。
シルバー
シルバーは、研磨前でも光沢のある灰色ですが、時間の経過とともに黒色の膜が形成されるため、研磨する必要があります。シルバーの融点は961.78°C（1763.2°F）です。銀は他のどの金属よりも高い電気伝導率を持っています（より多くの電気がそれを通過することができます）。
銀の密度は10.49g/ cm^3です。銀は非鉄です。銀は「貴金属」であり、高価であり、コインや宝石に使用されていることを意味します。
亜鉛
亜鉛は自然にくすんだ灰色で、磨くのが非常に困難です。亜鉛には酸化物が含まれているため、亜鉛の一部が剥がれ落ちて他のものがコーティングされ、卑金属の代わりに亜鉛が「錆び」ます。これは亜鉛メッキと呼ばれます。
その低コストのため、亜鉛は私たちのペニーの主要な金属です。亜鉛の融点は419°C（786°F）です。亜鉛は非鉄です。亜鉛密度は7.14g/cm3です。
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