Применение металловедческих методик исследования в судебно-экспертной деятельности

В последние годы российские производства все чаще и чаще сталкиваются с проблемой незапланированного выхода из строя основного и вспомогательного технологического оборудования: прессов, станков, печей, редукторов, подъемно-транспортных механизмов, приборов, аппаратов, технологических линий и т.д. Незапланированный выход из строя – это,  в первую очередь, застой производства и, следовательно, большие убытки, затраты на ремонт оборудования, при аварийном выходе из строя с возникающим риском для окружающих это возможный ущерб жизни или здоровью рабочим. В большинстве случаев поломок основной виной в той или иной мере является человеческий фактор: халатное, безответственное отношение рабочих к правилам эксплуатации и техническому обслуживания оборудования; использование оборудования не по назначению; дефекты монтажа оборудования; использование в ненадлежащих условиях среды; несоблюдение заводом-изготовителем стандартов на изготовление, сборку деталей и узлов; нарушение технологического процесса изготовления материала; использование при изготовлении некачественного материала.

Для руководства заводов очень важно определить истинную причину возникновения поломки, ведь при установлении факта вины не с их стороны, а к примеру производителя оборудования или монтажников проводивших его установку и наладку, то соответствующие расходы на ремонт оборудования, его замену и убытки связанные с незапланированным простоем понесет виновник.

Помощь в нахождении истинной природы дефектов товаров и вещей используемых человеком во многих повседневных сферах жизни человека уже многие десятилетия оказывают судебные эксперты, а именно эксперты-товароведы, эксперты-автотехники и т.д. За последнее десятилетие развилась и область инженерно-технических и инженерно-технологических экспертиз.

Инженерно-техническая экспертиза – род экспертиз, требующих специальных знаний в области инженерных наук, направленных на установление возникновения истинной природы неблагоприятного явления связанного с производством, эксплуатацией, хранением технологического оборудования, его узлов, деталей, процессов связанных с его эксплуатацией а именно технологических процессов, в которых оно задействовано.

Вопросы решаемые инженерно-технической экспертизой:

1. Каково техническое состояние оборудования, прибора, механизма?

2. Исправно ли данное оборудование и т.д.?

3. Каковы причины сбоя работы оборудования?

4. Соответствует ли данное оборудование предусмотренным ГОСТам?

5. Соответствует ли сырье и материалы предусмотренной технологии?

6. Не нарушался ли технологический процесс на данном производстве?

7. Какова технология изготовления данного изделия?

Объектами экспертизы являются: машины, станки, оборудование, прессы, лифты, подъемники, краны, агрегаты, приборы, механизмы, аппараты, технологические линии, детали машин, документы, фотоснимки, чертежи, технологические карты, а также сырье и материалы.

К основным методикам исследования объектов в инженерно-технических экспертизах можно отнести:

1. Органолептический метод исследования.

2. Измерительный метод контроля.

3. Разрушающий метод контроля.

4. Неразрушающий метод контроля.

5. Аналитический метод исследования.

В данной статье рассматриваются основные методы разрушающего контроля, применяемые в области инженерно-технических экспертиз, основные вопросы, решаемые ими, рассмотрен конкретный пример их применения при экспертизе излома зубьев шестерни редуктора цементной мельницы.

Разрушающим является метод экспертного исследования, который при своей реализации приводит либо к разрушению объекта в целом (или исследуемого образца), либо к необратимым изменениям состава, структуры или отдельных свойств объекта при сохранении его формы и внешнего вида. В соответствии с градацией методов экспертного исследования в зависимости от степени сохранности объекта они подразделяются на:

  • методы, никак не влияющие на объект и не требующие для реализации пробоподготовки;
  • методы, не разрушающие объект, но изменяющие его состав, структуру или отдельные свойства;
  • методы, не разрушающие образец, но требующие для его изготовления разрушения или видоизменения объекта;
  • методы, полностью или частично разрушающие образец или объект исследования.

При экспертизах производственного оборудования основными являются методики металлографического исследования,  исследований направленных на определение химического состава материалов и изделий из них а также статических испытаний.

К статическим испытаниям следует отнести испытания направленные на измерение твердости материала и микротвердости в отдельных участках. Данные измерения позволяют выявить причины, по которой претерпели существенные изменения свойства материала изделия. Например, при неоднородном прогреве до достаточно высоких температур под воздействием тепловой или лучистой энергии, или при несоблюдении режима термообработки свойства материала могут быть различны в разных частях изделия, что определяется путем сопоставления результатов измерения микротвердости в этих частях. Также благодаря статическим испытанием возможно установить причину излома детали, измерением микротвердости в локальной зоне разрушения, также позволяя установить сопротивляемость материала деформациям в зоне очага разрушения.

Металлографический анализ заключается в микроскопическом исследовании шлифов, которые рассматриваются в отраженном свете или в проходящем свете. Шлифы представляют собой участки исследуемого объекта с выровненной поверхностью. Для уменьшения неровностей поверхности обработку производят ступенчато, начиная с механической шлифовки и кончая электрополированием. Металлические шлифы перед металлографическими исследованиями подвергают травлению такими реактивами, которые либо неодинаково разъедают, либо различно окрашивают отдельные фазы и включения составляющие. Микроскопическое исследование шлифов осуществляется на специальном металлографическом микроскопе в полихроматическом, поляризованном и монохроматическом излучении. Металлография позволяет оценить микроструктуру и макроструктуру металлов, сплавов и изделий из них и выявить таким образом характерные процессы влияющие на степень и характер их изменения.

К исследованием направленным на выявление химического состава материала следует отнести исследования в области спектрального анализа. Чаще всего применяются эмиссионный спектральный анализ и лазерный микроспектральный анализ. Благодаря ним можно решать вопросы как диагностические так и идентификационные -  судить о качественных характеристиках представленного на исследование образца, выявлять материала используемый при изготовлении. 

Металловедческие исследования в области инженерно-технических экспертиз, позволяют получить ряд исчерпывающих ответов на поставленные вопросы, современный уровень развития техники в данном вопросе не позволяет поставить под сомнение полученные в результате исследования результаты. Однако данной отрасли экспертиз требуется больше людей, обладающих специальными знаниями в области металловедения, материаловедения для проведения подобного рода исследований и их разъяснения общедоступными понятиями для сторон и участников судебного процесса, не обладающих специальными знаниями в этих областях.