Металлография и фрактография при проведении судебной экспертизы металлов и сплавов

Обновлено: 25.04.2024

Точная стоимость зависит от конкретного случая. Оставьте заявку или уточняйте по телефону.

Металловедческая экспертиза металлов (сплавов) производится в целях обнаружения металлических частиц и следов металлизации на объектах, исследования качественного и количественного состава металлов и сплавов и изделий из ниx, установления технологии и времени изготовления изделий из металлов и сплавов, условий иx эксплуатации, видоизменений, связанных с обстоятельствами данного события.

Объекты

Объекты металловедческой экспертизы весьма многообразны. Наиболее распространенными являются изделия из стали и иx заготовки:

самодельные и заводского изготовления ножи, кинжалы, кортики, кастеты и иные стальные предметы, служащие орудиями преступления, иx фрагменты, обломки;
осколки и детали взрывных устройств, снарядов, мин;
части разрушенных деталей автотранспортных средств и других механизмов;
частицы и опилки запирающих и сигнальных устройств;
проволока;
кабельные изделия, металлические трубы, металлорукава и иx фрагменты;
изделия из драгоценных металлов и сплавов, ювелирные изделия, самородное золото;
следы металлизации; изделия и иx части из цветных металлов бытового назначения (посуда, предметы одежды и пр) и многое другое.

Объекты металловедческой экспертизы изымаются практически по всем категориям уголовных и гражданских дел и могут быть объектами исследования не только экспертизы данного рода, но и комплексной металловедческой, других классов и родов экспертиз: трасологической, электротехнической, пожарно-технической, баллистической, взрывотехнической, автотехнической. Наш профиль: Металловедческая экспертиза, экспертиза драгоценных металлов. Металловедческая экспертиза востребована таможенными органами (Таможней) по внешнеторговым операциям.

Например, при проведении металловедческой экспертизы оплавленных проводов металловедческая экспертиза устанавливает условия образования оплавлений металла; в комплексе с электротехнической — решаются вопросы, связанные с причинами возникновения аварийных режимов работы электросети, а комплексно с пожарно-технической — наличие причинно-следственной связи аварийного режима в электросети, плавления проводника и возникновения пожара.

Экспертиза стали

В рамках металловедческой экспертизы для обнаружения микрочастиц черныx металлов используются небольшие постоянные магниты. Микрочастицы металлов и сплавов и следы металлизации изымают вместе с предметом-носителем. Фрагменты электропроводки, содержащие оплавления, маркируются, места иx изъятия обозначаются на электрической схеме объекта и его плане.

Для проведения металловедческой экспертизы металлические объекты упаковываются каждый отдельно в бумажные пакеты или картонные коробки и снабжаются пояснительными надписями. Если на ниx имеются посторонние наслоения, например, крови, или объекты влажные (нож вынут из водоема), перед упаковыванием иx необходимо высушить при комнатной температуре. Герметичная упаковка влажных металлических объектов или объектов с наслоениями биологической природы, например, в полиэтиленовую пленку, крайне нежелательна, поскольку могут начаться процессы коррозии металлов и разложения (гниения) наслоений.

Вопросы

Наиболее распространенные вопросы диагностического характера:

из какого металла, сплава изготовлен данный предмет (фрагмент);
какова марка данного металла, сплава; какова область применения данного металла, сплава;
имеется ли на представленном объекте металлическое покрытие;
каковы его состав и назначение, имеются ли на объекте-носителе, частицы металла, каков иx состав, для изготовления каких бытовых изделий этот металл мог быть предназначен;
имеются ли на объекте-носителе следы металлизации и какого состава, каков источник иx происхождения, предметом какой формы и размеров они могли быть оставлены;
является ли металлическая медаль поддельной; иx какого сплава и каким способом (например, литье в неметаллическую или металлическую форму, штамповка с помощью матрицы и пуансона, изготовленных гравированием и пр.) она изготовлена;
имеются ли следы оплавления на представленных металлических объектах;
произошло ли оплавление кабельных изделий (электропроводов и кабелей), металлических труб и металлорукавов, корпусов электрощитов и других изделий в результате внешнего термического воздействия или аварийного режима работы электросети;
если оплавление возникло из-за аварийного режима, то при каких условиях (например, до пожара: комнатная температура и отсутствие в воздухе продуктов сгорания, или в процессе развития пожара: в условиях повышенной температуры и задымления);
каким способом разделен на части данный металлический предмет (например, дверца сейфа);
не использовался ли для этого аппарат термической резки, вид этого аппарата;
какие сварочные материалы использовались при резании;
какова была квалификация лица, производившего электродуговую (газокислородную) резку.

К вопросам идентификационного характера в рамках металловедческой экспертизы относятся:

имеют ли общую групповую принадлежность по составу металл или сплав, из которого изготовлены изделия и сравнительные образцы (например, кольцо и слиток золота);
имеют ли общую групповую принадлежность по особенностям изготовления и эксплуатации металлическое изделие (фрагмент) и сравнительные образцы;
из одного ли и того же сплава, марки стали изготовлены данный объект и сравнительные образцы (например, нож и заготовки для ножей, кастет и литеры из типографии и пр);
является ли данный металлический фрагмент частью данного изделия (частица металла, извлеченная из тела потерпевшего, и нож, пластина с номером и кузов автомобиля и т.д.);
не изготовлен ли данный объект из определенного металлического предмета (лезвие ножа из данной стальной пластины, коронки из обнаруженного промышленного золота);
не относятся ли сравниваемые металлические объекты к единому источнику происхождения: к продукции одного завода (например, листы кровельного железа), единой партии, единой массе (самородное золото и частицы золота на микровесах);
на одном и том же или разных месторождениях добыто золото, изъятое у нескольких подозреваемых (или не добыто ли данное самородное золото на определенном месторождении, не изготовлены ли данные ювелирные изделия из золота с определенного месторождения).

Микрочастицы металлов и сплавов и следы металлизации (в комплексе с другими объектами) могут быть использованы с целью установления факта контактного взаимодействия предметов. Проиллюстрируем возможности металловедческой экспертизы. По уголовному делу об убийстве человека, в результате осмотра трупа был изъят небольшой кусок проволоки, которым уголовники связали руки потерпевшего. На разрешение эксперта-металловеда были поставлены вопросы:

из какого именно металла или сплава изготовлена данная металлическая проволока;
где, на каком заводе она была изготовлена;
какова область применения подобной металлической проволоки?

В результате металловедческой экспертизы было установлено, что материалом проволоки является достаточно редкий сплав на основе дорогостоящего титана. Изготовляется такая проволока только на одном заводе оборонной промышленности страны. Впоследствии оказалось, что преступление совершили двое рабочих цеха, где они изготовляли эту самую металлическую, титановую проволоку.

Стоимость экспертизы

Анализ металлов и сплавов:

Качественный и количественный анализ металлов и неметаллов в сплавах, установление марки сталей и сплавов. – от 38 000
Исследование образцов на присутствие драг. металлов.

Анализ:

Чугун легированный (всех марок)
Стали
Стали легированные – высоколегированные
Сплавы жаропрочные (на никелевой основе)
Сплавы и порошки жаропрочные, коррозионно-стойкие, прецизионные на основе никеля
Методы определения титана, меди
Железные порошки

(все испытания производятся по нормированным ГОСТам)

Механические испытания металлов и их сплавов — по следующим параметрам: – от 18 000

Твердость
прочность на растяжение
относительное удлинение
предел текучести.

Металлографический анализ металлов и сплавов: – от 16 000

Металлография – наука о структуре металлов и сплавов; раздел металловедения. Металлография исследует закономерности образования структуры металла, изучает его макроструктуру и микроструктуру, атомно-кристаллическое строение, влияние структуры на механические, электрические, магнитные и другие свойства.

Макроструктуру металлов и сплавов в металлографии наблюдают невооружённым глазом либо при небольшом увеличении (в 30–40 раз). Макроструктура характеризуется формой и расположением крупных кристаллитов (зёрен), наличием и расположением различных дефектов металлов, распределением примесей и неметаллических включений.

Исследования микроструктуры в металлографии производят с помощью светового или электронного микроскопов, с помощью дифрактометра

Металлография позволяет устанавливать взаимосвязь между структурой и свойствами металлических материалов. Устанавливая закономерности образования структуры, металлография прогнозирует свойства новых сплавов.

Помимо закономерностей образования структуры, металлография изучает условия и причины возникновения при кристаллизации, пластической деформации и рекристаллизации текстуры металлов, которая обусловливает анизотропию свойств поликристаллического материала.

Изучение структуры металла в металлографии проводят на специально подготовленных плоских и гладких поверхностях – шлифах. Приготовление шлифа заключается в шлифовке и последующей полировке металла.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП– 150402.65–2015 051486 ПЗ

Следующим этапом металлографического процесса является выявление структуры. Чаще всего это химическое травление. При этом поверхность шлифа подвергают воздействию специального реактива, в результате чего выявляются особенности химического и фазового состава и кристаллического строения (макроструктура и микроструктура) – границы зерен, различные фазы, неметаллические включения, поверхностные слои, поры, трещины и др. Для выявления структуры в металлографии также используют электролитическое травление и метод магнитнойметаллографии. Кроме того металлография практикует следующие способы выявления микроструктуры: тепловое травление, травление в расплавленных солях, катодное распыление, выявление микроструктуры по изменению объема.

Металлография включает в себя и физические методы контроля и исследования металлов, такие как рентгеноструктурный анализ, определение теплоёмкости и электросопротивления, неразрушающий контроль металлов и др.

Рисунок 2. Схема металлографического микроскопа: 1 – микрошлиф; 2 – предметный столик; 3 – микрометрический винт (грубая наводка); 4 – источник света; 5 – окуляр; 6 – призма; 7 – микрометрический винт (точная наводка); 8 – объектив

Изм.

Лист

№ докум.№

Подпись

Дата

Лист

КП– 150402.65–2015 051486 ПЗ

В металлографической практике форма сечений микрочастиц (или самих микрочастиц) оценивается главным образом чисто качественными понятиями. Например, форма микрочастиц цементита в перлите определяется как зернистая, четкообразная или пластинчатая. Имеет место качественная металлография. Часто применяется полуколичественная оценка условными баллами при помощи шкал структур, представляющих произвольный набор тех же определений качественной металлографии, расположенных в определённой последовательности.

Количественная металлография – это металлография, занимающаяся изучением количественных характеристик микроструктуры.

Реальное положение вещей таково, что количественная металлография стала возможна относительно недавно, в конечном итоге – благодаря автоматическим анализаторам изображений (ААИ) и находится ещё только в начале своего развития. Основные операции количественной металлографии – подсчет, измерение и классификация элементов, находящихся в поле зрения. Под элементами пространственного микроскопического строения понимаются различные микрочастицы (зёрна, кристаллиты, включения, выделения и др.), а также точечные, линейные, ареальные (плоскостные) образования (точки, линии и поверхности стыка микрочастиц). Результатом операций количественной металлографии могут быть, в частности, количественные параметры зерна или объемные доли различных фаз в структуре сплава.

Стереометрическая металлография – это комплекс методов количественной оценки пространственного микроскопического строения металлов и сплавов. Более развёрнутое определение: стереометрическая

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП– 150402.65–2015 051486 ПЗ

металлография – это система методов анализа, позволяющая получить полное представление о действительном пространственном строении сплава по плоскостной структуре – фазовом составе сплава, дисперсности, характеризуемой величиной удельной поверхности, количестве микрочастиц в объёме, их гранулометрическом составе, геометрической форме и т. д.

В качестве обобщения можно отметить, что металлография вообще является стереологическим методом качественного и количественного исследования структуры металлов и сплавов. Качественные (описательные) методы исследования структуры позволяют описать с помощью баллов или условных обозначений тип, форму, размер и взаимное расположение обнаруженных фаз и структурных составляющих методом сравнения с ранее разработанными эталонами микроструктур. Задача количественной металлографии состоит в изучении характеристик пространственного строения структуры путем измерения численных параметров микроскопического изображения.

Металлографические исследования – это комплекс испытаний и аналитических мероприятий, направленный на изучение макроструктуры и микроструктуры металлов, исследование закономерностей образования структуры и зависимостей влияния структуры на механические, электрические и другие свойства металла (сплава).

При металлографическом исследовании выполняется ряд операций, в результате которых получают достоверные данные по качественному и количественному составу материала. Любое металлографическое исследование включает в себя четыре этапа:

· Собственно металлографический анализ

· Статистическая обработка результатов анализа.

Общая погрешность результатов металлографического исследования равна сумме погрешностей на каждом из вышеназванных этапов, и, конечно же, при выполнении металлографического исследования необходимо стремиться к получению результата с минимальной погрешностью.

Помимо комплекса мероприятий пробоподготовки для оптических исследований (включает в себя пробоотбор, запрессовку, шлифовку, полировку и травление), в металлографическое исследование обязательно входит процедура распознавания и анализа структуры с помощью микроскопии. Кроме того, сегодня сложно представить себе металлографические исследования без современных систем анализа изображения (программное обеспечение для металлографических лабораторий).

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП– 150402.65–2015 051486 ПЗ

Очевидно, что наиболее характерным видом металлографического исследования является выявление микроструктуры металлов, затем анализ микроструктуры металлов (сплавов), а также анализ макроструктуры.

Однако к функциям металлографической лаборатории нередко относят также исследования механических свойств металлов и сплавов. В случаях, когда на предприятии нет отдельной службы, такой как лаборатория механических испытаний, к разряду металлографических исследований относят также такие испытания, как:

Судебные металловедческие экспертизы производятся в целях обнаружения металлических частиц и следов металлизации на объектах, исследования качественного и количественного состава металлов и сплавов и изделий из них, установления технологии и времени изготовления изделий из металлов и сплавов, условий их эксплуатации, видоизменений, связанных с обстоятельствами данного события.

Наиболее распространенными вопросами диагностического характера являются следующие.

1. Из какого металла, сплава изготовлен данный предмет (фрагмент)? Какова марка данного металла, сплава? Какова область применения данного металла, сплава?

2. Имеется ли на представленном объекте металлическое покрытие? Каковы его состав и назначение?

3. Имеются ли на объекте-носителе частицы металла? Каков их состав? Для изготовления каких изделий этот металл мог быть предназначен?

4. Имеются ли на объекте-носителе следы металлизации, какого состава? Каков источник их происхождения? Предметом какой формы и размеров они могли быть оставлены?

5. Является ли представленный на исследование металл (сплав) драгоценным? Каково в нем процентное содержание компонентов, какой пробе оно соответствует?

6. Относится ли данное золото к самородному или промышленному? Изготовлено ли данное ювелирное изделие из самородного или промышленного золота? Из какого месторождения происходит данное самородное золото?

7. Каков способ изготовления данного изделия? Является ли металлическая монета, медаль поддельной? Из какого сплава и каким способом (например, литьем в неметаллическую или металлическую форму, штамповкой с помощью матрицы и пуансона, изготовленных гравированием, и проч.) она изготовлена?

8. Какой обработке (например, сталь является холоднотянутой или горячекатаной) подвергалось данное металлическое изделие? Подвергалось ли данное металлическое изделие термическому воздействию, при какой температуре и в течение какого времени (например, металлоконструкции при пожаре)? В течение какого времени происходило окисление (коррозия) предмета?

9. Каковы причины и механизм разрушения данного металлического объекта (узла, детали)?

10. Имеются ли следы оплавления на представленных металлических объектах? Произошло ли оплавление кабельных изделий (электропроводов и кабелей), металлических труб и металлорукавов, корпусов электрощитов и других изделий в результате внешнего термического воздействия или аварийного режима работы электросети? Если оплавление возникло из-за аварийного режима, то при каких условиях (например, до пожара - комнатная температура и отсутствие в воздухе продуктов сгорания или в процессе развития пожара - повышенная температура и задымление)?

11. Вызвано ли разрушение металлических частей (нагревательных элементов и оболочки) электронагревательных приборов эксплуатацией их в нештатных условиях (например, включение электрокипятильника без воды, приведшее затем к возникновению пожара)?

12. Каким способом разделен на части данный металлический предмет (например, дверца сейфа)? Не использовался ли для этого аппарат термической резки, вид этого аппарата? Какие сварочные материалы использовались при резании? Какова была квалификация лица, производившего электродуговую (газокислородную) резку?

К вопросам идентификационного характера относятся следующие.

1. Имеют ли общую групповую принадлежность по составу металл или сплав, из которого изготовлены изделия и сравнительные образцы (например, кольцо и слиток золота)? Имеют ли общую групповую принадлежность по особенностям изготовления и эксплуатации металлическое изделие (фрагмент) и сравнительные образцы?

2. Из одного и того же сплава, марки стали изготовлены данный объект и сравнительные образцы (например, нож и заготовки для ножей, кастет и литеры из типографии и проч.)?

3. Является ли данный металлический фрагмент частью данного изделия (частица металла, извлеченная из тела потерпевшего, и нож, пластина с номером и кузов автомобиля и т.д.)? Не изготовлен ли данный объект из определенного металлического предмета (лезвие ножа из данной стальной пластины, коронки из обнаруженного промышленного золота)?

4. Не относятся ли сравниваемые металлические объекты к единому источнику происхождения: к продукции одного завода (например, листы кровельного железа), партии, единой массе (самородное золото и частицы золота на микровесах)?

5. На одном и том же или разных месторождениях добыто золото, изъятое у нескольких подозреваемых (или не добыто ли данное самородное золото на определенном месторождении, не изготовлены ли данные ювелирные изделия из золота, добытого на определенном месторождении)?

Объекты данного рода экспертиз весьма многообразны. Это всевозможные изделия из металлов и сплавов, в том числе драгоценных, их фрагменты и частицы, следы металлизации. Наиболее распространенными являются: изделия из стали и их заготовки; самодельные и заводского изготовления ножи, кинжалы, кортики, кастеты и иные стальные предметы, служащие орудиями преступления, их фрагменты, обломки; осколки и детали взрывных устройств, снарядов, мин; части разрушенных деталей автотранспортных средств и других механизмов; частицы и опилки запирающих и сигнальных устройств; проволока; кабельные изделия, металлические трубы, металлорукава и их фрагменты; изделия из драгоценных металлов и сплавов, ювелирные изделия, самородное золото; следы металлизации; изделия и их части из цветных металлов бытового назначения (посуда, части одежды, аксессуары и проч.) и многое другое.

Они изымаются практически по всем категориям уголовных и гражданских дел и могут быть объектами исследования не только экспертизы данного рода, но и комплексной металловедческой и других классов и родов экспертиз: трасологической, электротехнической, пожарно-технической, баллистической, взрывотехнической, автотехнической. Например, при исследовании оплавленных проводов судебная металловедческая экспертиза устанавливает условия образования оплавлений металла; в комплексе с электротехнической - решаются вопросы, связанные с причинами возникновения аварийных режимов работы электросети, а комплексно с пожарно-технической - устанавливается наличие причинно-следственной связи аварийного режима в электросети, оплавления проводника и возникновения пожара.

Микрочастицы металлов и сплавов и следы металлизации в комплексе с другими объектами экспертизы веществ и материалов могут быть использованы с целью установления факта контактного взаимодействия предметов.

Возможности металловедческой экспертизы проиллюстрируем следующими примерами.

Из раны на теле трупа был изъят фрагмент кости с микрообломком клинка ножа, послужившего орудием убийства. Следствием было установлено, что орудием преступления мог быть один из четырех представленных на экспертизу ножей. Трасологическая экспертиза не дала возможности установить, принадлежал ли обломок какому-то из ножей, поскольку граница отделения отсутствовала - клинки подверглись заточке. Эксперт-металловед установил, что два из четырех ножей и обломок изготовлены из закаленной стали У10А. Однако закалка стали обломка и только одного из сравниваемых объектов производилась при одинаковых условиях. В результате был сделан вывод, что именно этот нож был орудием преступления.

Другой пример из сферы арбитражного производства.

ООО "И." через посредников закупило за границей партию подержанных автомобилей с целью их продажи. Было продано только пять машин, когда возникли две рекламации. В одном случае при незначительном ударе, а в другом просто в процессе езды наблюдалось разрушение шпильки ступицы одного из задних колес. Покупатели считали, что машины некачественные. Фирма-продавец предъявила претензии посреднику в арбитражном суде. Эксперту-металловеду были поставлены следующие вопросы.

1. Что явилось причиной разрушений шпилек ступиц задних колес двух автомобилей?

2. Не имеется ли каких-либо дефектов, которые могут вызвать аналогичную неисправность в других автомобилях?

В результате исследования эксперт установил, что причиной разрушения шпилек ступиц задних колес двух автомобилей явилась усталость металла. Аналогичные детали части остальных автомобилей содержали микротрещины, которые могли в скором времени привести к разрушению деталей. Партия машин была признана некачественной и возвращена фирме-посреднику, которая также возместила продавцу и покупателям убытки.

Предметом судебной экспертизы металлов, сплавов и изделий из них является установление фактических данных (фактов, обстоятельств) на основе специальных знаний в области судебной экспертизы, металловедения и других технических наук.

- установление общей родовой (групповой) принадлежности сравниваемых объектов из металла;

- установление общего источника происхождения сравниваемых объектов из металла;

- установление конкретно-определенных множеств изделий из металлов;

- установление принадлежности частей (микрочастиц) металлов и сплавов единому целому;

- установление факта контактного взаимодействия объектов из металла;

- обнаружение микрочастиц и следов металлов, а также определение свойств и вида металла, из которого изготовлен объект;

- определение качественных и количественных признаков морфологии, химического состава, структуры, технологии изготовления объектов из металлов;

- установление явлений причинно-временных и функциональных связей на основе исследования объектов из металла.

Объектами являются предметы из металла (сплава), их части и микрочастицы, следы металлизации. Наиболее распространенными являются изделия из стали и их заготовки (ножи, кинжалы и др.), части изделий из металлов (осколки взрывных устройств, части разрушенных деталей автотранспорта и др.), изделия из драгоценных металлов (коронки, кольца и др.), изделия и их части из цветных металлов, проволока и т.д.

Данный род экспертиз включает следующие виды:

1) экспертиза следов металлизации, состоит из подвидов:

- исследование следов металлизации черных и цветных металлов и сплавов;

- исследование следов металлизации драгоценных металлов и сплавов;

2) экспертиза микрочастиц металлов и сплавов. Подвиды данного вида:

- исследование микрочастиц черных и цветных металлов и сплавов;

- исследование микрочастиц драгоценных металлов и сплавов;

3) экспертиза изделий из металлов и сплавов (частей целого):

- исследование изделий из черных и цветных металлов и сплавов;

- исследование изделий из драгоценных металлов и сплавов;

- экспертиза давности повреждения, разрушения изделий из металлов и сплавов.

Изделия из металлов и сплавов характеризуются внешней морфологией, внутренней структурой, элементным и фазовым составом, комплексом физических и механических свойств материала. Это определяет и комплекс методов их исследования: растровая и просвечивающая электронная микроскопия, локальный рентгеноспектральный и рентгеновский фазовый анализ, эмиссионный и атомно-абсорбционный спектральный анализ, лазерный микроспектральный анализ.

Специальными методами данного рода экспертиз являются следующие.

Металлография. Основана на изучении тех особенностей картины микростроения поверхности шлифов металлов, сплавов, которые обусловлены физическими свойствами, строением (структурой), а также технологией обработки. Используется для дифференциации и идентификации изделий из металлов и сплавов, установления способа изготовления деталей, следов термического воздействия.

Фрактография - разновидность металлографии, исследование поверхности без полировки и травления. Позволяет по структуре излома изделий из стали и чугуна устанавливать причину, процесс и время разрушения детали.

При решении диагностических задач перед экспертом могут быть поставлены следующие вопросы:

- имеются ли на представленных предметах частицы металла; каков их состав и назначение;

- из какого металла (сплава) изготовлены представленные изделия;

- имеется ли на представленном предмете металлическое покрытие; каковы его состав и назначение;

- имеются ли следы металлизации на представленных предметах; каким предметом (форма, размер) образованы следы металлизации;

- каков механизм образования следов;

- каков способ изготовления данного изделия;

- каковы причины и механизм разрушения металлического предмета;

- какому воздействию подвергалось данное металлическое изделие (термическое, окисление);

- каков источник происхождения данного металла (сплава), металлического изделия (месторождение, металлургический комбинат, завод - изготовитель изделия и т.д.).

Вопросы идентификационного характера:

- имеют ли общую групповую принадлежность (по составу металла или сплава, по особенностям изготовления и эксплуатации) металлические изделия или их фрагменты с представленными сравнительными образцами;

- является ли данный металлический фрагмент частью данного изделия; принадлежат ли представленные объекты единому целому; изготовлен ли данный объект из определенного металлического предмета;

- имеют ли сравниваемые металлические объекты единый источник происхождения (месторождение, завод-изготовитель, партия, единая масса - самородное золото и частицы золота на весах).

Для решения задачи установления факта контактного взаимодействия металлических предметов, а также установления целого по его частям и источника происхождения изделий из металлов необходимо проведение комплексных исследований с участием специалистов других классов, родов и видов экспертиз (трасологической, взрывотехнической, баллистической, автотехнической и др.).

Успешное производство экспертиз металлов, сплавов и изделий из них и правильная подготовка материалов для их проведения в значительной мере зависят от постановки конкретной задачи. Эксперту необходимо располагать максимумом технических сведений об особенностях изготовления (об использованном при плавке сырье, о технологии, инструментах для изготовления), хранения и эксплуатации объекта исследования. Для выявления идентификационного комплекса признаков часто требуется представление свободных образцов для проведения модельных экспериментов (например, определения изменения структуры металла под воздействием высокой температуры).

Экспертиза металлов применяется в судебной практике, при расследовании причин аварий, а также для принятия ответственных технических решений при изготовлении различных объектов. Особенностью металлов и сплавов является то, что они хорошо «сохраняют» параметры предшествующих состояний, которые возникали под влиянием внешних факторов (механических нагрузок, термического воздействия и других). Это свойство позволяет установить условия, предшествующие какому-либо событию, и выявить причинно-следственную связь.

Задачи

Вам будет интересно: Легкие металлоконструкции: фото, изготовление и монтаж

Все задачи металловедческой экспертизы можно объединить в 3 большие группы:

Классификационные – определение принадлежности к какому-либо типу (вид металла или сплава, марка, область применения; месторождение, из которого был добыт материал; соответствие требованиям чертежа и другой технической документации).
Идентификационные индивидуальные: определение целого по частям (по признакам элементного состава и структуры, следам обработки и другим параметрам), принадлежности к общей партии изготовления, установление источника – оборудования или предприятия-изготовителя; групповые – выявление тождественных свойств металлов и сплавов по частным признакам (характерные примеси, кристаллическая структура, механические свойства, характер разрушения, состояние поверхности: окисление, коррозия, царапины и другие).
Диагностические: установление факта взаимодействия с металлической деталью, причин и особенностей процесса разрушения, определение технологии изготовления, типа устройств, на которых было сделано металлическое изделие, выявление отклонений от предписаний технического регламента.

Объекты

Вам будет интересно: Эмаль ЭП-773: технические характеристики, цветовая гамма и отзывы

Объектами экспертизы изделий из металлов могут служить следующие микро- и макропредметы:

детали из стали, заготовки, проволока и провода, металлорукава, кабель, трубы;
оплавления на проводах и других металлических изделиях;
детали автомашин и технологического оборудования, разрушенного в результате аварии;
ножи (заводские и самодельные) и другое холодное оружие;
осколки или детали взрывных устройств;
припои;
ювелирные украшения, драгоценные металлы и самородное золото;
следы металлизации;
предметы бытового назначения.

Этапы

Вам будет интересно: Ракетное топливо "Гептил": свойства, характеристики, опасность для человека, применение

Экспертиза металлов и сплавов проводится по следующей схеме определения характеристик:

природа материала (плотность, ферромагнетизм, цвет, твердость, металлический блеск, электропроводность, взаимодействие с кислотами);
геометрические и конструктивные особенности (размер, форма, наличие металлических и неметаллических покрытий);
технология получения и оборудование;
условия эксплуатации (износ, коррозия и другие);
особенности разрушения (оплавление, деформация, ударные или статические нагрузки, эрозии, сочетание нескольких факторов);
классификационный вид и область применения;
микроструктура;
физико-механические свойства, химический состав.

В зависимости от того, какие поставлены вопросы перед экспертизой, зависит построение методики экспертизы. Так как некоторые способы изучения требуют разрушение изучаемого объекта, то необходимо четко установить цель исследования.

Судебная экспертиза металлов

Судебные экспертизы проводятся для решения следующих наиболее распространенных вопросов:

определение марки металла, из которого изготовлено орудие преступления;
выявление типа золота – самородное или промышленное;
наличие металлических частиц на другой объекте;
определение подлинности монеты или медали, а также их возраста;
выявление типа и длительности воздействия на металл;
причины разрушения металлической детали или узла (для выработки заключения при аварийных ситуациях, пожарах);
определение идентичности части и основной металлической детали/конструкции, а также способа, при помощи которого произошло их разделение и другие.

Оптическая и растровая микроскопия

Микроскопическое исследование поверхностей делают на начальном этапе металловедческой экспертизы. Экспертиза металлов и сплавов выявляет особенности, сформировавшиеся в процессе изготовления и эксплуатации деталей и узлов. Для проведения этой работы применяются растровые и просвечивающие электронные микроскопы.

Вам будет интересно: Вольский механический завод: история и контакты

Одним из видов такой экспертизы является фрактография – микроскопическое изучение поверхностей излома для установления причинно-следственных связей между признаками повреждений и внешними или внутренними факторами, вызвавшими разрушения.

Исследование химического состава

Наиболее распространенным методом изучения химического состава металлов и сплавов является эмиссионно-спектральный анализ (ЭСА), в основе которого лежат особенности спектра испускания атомов вещества в оптическом диапазоне электромагнитных волн. Световое излучение возбуждают при помощи искрового разряда между изучаемым металлическим объектом и вспомогательным электродом.

Данный способ позволяет определить химический элемент при наличии самого небольшого его количества (до 10-4%), что применяется при анализе следовых количеств как на металлическом, так и на неметаллическом контактирующем материале. Эта методика используется также при экспертизе качества металла для выявления микропримесей, не регламентированных техническими условиями на изготовление данного объекта.

Неразрушающие и классические методы исследования

Если необходимо провести исследование неразрушающим методом, то его делают с помощью рентгеновского флуоресцентного анализа. Эта технология предусматривает воздействие на материал рентгеновскими лучами, вызывающими в поверхностном слое флуоресцентное излучение. Для каждого атомного номера периодической системы химических элементов характерна своя длина волны. Эта методика помогает определить как качественный, так и количественный состав.

Экспертиза металлов может проводиться и классическими способами. Они занимают больше времени и требуют отбора значительного количества проб. К таким методам относят:

качественные химические реакции;
колориметрический анализ;
полярография;
кондуктометрия (измерение электропроводности растворов) и другие.

Исследование микроструктуры

Структурная металлография служит для определения характера и количества фаз при экспертизе цветных металлов, стали, чугуна и других металлов. Исследование проводится методом порошковой рентгеновской дифракции. Образец измельчают в порошок, направляют на него монохроматический пучок рентгеновского излучения и получают изображение в виде колец на фотопленке, свернутой вокруг изучаемого объекта. Наличие определенной текстуры выявляют по изменению интенсивности линий.

Для изучения порошковых рентгенограмм применяются специальные рентгеновские дифрактометры. С их помощью можно также получить информацию о кристаллической структуре металла. В практическом аспекте это используется для определения вида термической обработки.

Определение фазового состава необходимо для идентификации общих параметров частей исследуемого объекта. Такое исследование, например, позволяет получить информацию о том, что было первично – короткое замыкание или пожар (медные контакты), горела ли лампа с вольфрамовой нитью накаливания в момент ее разрушения и решить другие вопросы.

Для выявления на поверхности металлических изделий тонких пленок из оксидов, карбидов, хлоридов, сульфидов и других солей, применяют электронографический метод. В его основе лежит дифракция потока движущихся электронов, длина волны которых меньше, чем у рентгеновского излучения. Анализ металлов и сплавов проводится в вакуумных электронографах, которые могут давать и теневые электронно-оптические изображения.

Механические свойства

Для определения физико-механических свойств металлов и сплавов используют следующие методы испытаний:

на растяжение/сжатие (определение предела прочности, упругости, текучести и других характеристик);
на изгиб;
на твердость и микротвердость;
нагрев для нахождения температуры фазовых превращений, коэффициента теплопроводности и линейного расширения.

Такие способы обычно используют в комплексе при исследовании причин аварий и разрушения металлических деталей и узлов.

Заключение эксперта

После проведения экспертизы металлов специалист выдает заключение, которое содержит следующую информацию:

общие данные (наименование исследовательской работы, дата начала и окончания, место проведения экспертизы, основания для ее исполнения, сведения об эксперте, поставленные вопросы);
использованные методы и общенаучные закономерности, на основании которых выполнена работа;
нормативные документы и другие источники;
данные, полученные в ходе изучения объекта;
выводы (или причины, по которым невозможно дать определенный ответ).

Примеры

В качестве примеров заключения эксперта можно привести следующие:

разрушение детали произошло в результате действия статической изгибающей нагрузки, воздействовавшей одномоментно;
поломка узла была двухстадийной: после однократной динамической нагрузки образовалась трещина, которая в результате усталостных напряжений увеличилась на 80%; объект разделился на части под действием статической растягивающей нагрузки по участку, ослабленному данной трещиной;
разрушение сосуда произошло по сварному шву, который был ослаблен дефектом, полученным во время проведения сварочных работ (непровар корня шва), на момент начала эксплуатации объект уже не обладал необходимой прочностью;
поломка конструкции была одномоментной, по заклепочному соединению, причиной является воздействие динамической нагрузки, величина которой превышает прочность, заложенную в проектной документации.

Из случаев судебной практики, иллюстрирующих применение экспертизы металлов, можно привести следующий: в теле убитого был обнаружен металлический фрагмент. Необходимо было установить, частью какого из 3 ножей он является. Спектральный анализ показал совпадение фрагмента по составу с одним из ножей. По микроструктуре кусок металла отличался от всех лезвий, но в ходе экспертизы было доказано, что лезвие затачивалось на электроточиле без охлаждения, в результате чего и произошли эти изменения.

Лаборатории

Независимую экспертизу металла могут проводить лаборатории, имеющие государственную аккредитацию. В свидетельстве об аккредитации должно быть указано, в какой сфере деятельности получено разрешение на проведение исследований, методы испытаний и нормативные документы, на основании которых они осуществляются, а также протокол заседания комиссии по аккредитации.

В Московской области такие услуги оказывают компания «Металл-экспертиза», межрегиональный центр экспертизы и оценки (МЦЭО), Федерация судебных экспертов и другие организации.

Автор статьи

Куприянов Денис Юрьевич

Юрист частного права

Страница автора

Читайте также: