А.В. Кокин. Коррозионные процессы и идентификационный период следов канала ствола на пулях

А.В. Кокин

кандидат юридических наук

(Экспертно-криминалистический центр МВД России)

proexpertizu@mail.ru

В статье обсуждается проблема идентификационного периода следов канала ствола на пулях, выстрелянных из нарезного оружия. Приводятся результаты экспериментов по изучению механизма и закономерностей изменения следов на пулях во времени, под действием коррозии, при их нахождении в почвенной среде.

Ключевые слова: судебная баллистика, выстрелянные пули, идентификационный период, почвенная коррозия

A. Kokin,

PhD (Law)

(Forensic center of the Russian Interior Ministry)

proexpertizu@mail.ru

Corrosion processes and the identification period bore traces on bullets

The article discusses the problem of the identification period bore traces on bullets from rifles to Shoot. The results of experiments to study the mechanisms and patterns of change marks on the bullets in time, under the influence of corrosion, when they are in the soil environment.

Keywords: forensic ballistics, shot of the bullet, the identification period, soil corrosion

_____________________________________

Многие труды по судебной баллистике освещают вопрос, связанный с изучением идентификационного периода огнестрельного оружия как идентифицируемого объекта. Рассмотрению идентификационного периода выстрелянных снарядов и стреляных гильз, то есть идентифицирующих объектов, уделяется недостаточно внимания. Подобный подход представляется односторонним, поскольку проблему идентификационного периода нельзя ограничивать рассмотрением устойчивости только идентифицируемых объектов, ведь обязательным участником акта отождествления является и идентифицирующий объект, который также подвержен определённым изменениям. В этом контексте изучение устойчивости объектов, на которых зафиксировано отображение, является важным и заслуживающим особого внимания.

Поскольку абсолютно неизменяемых вещей в природе вообще не существует, то неизменяемость объектов можно воспринимать как некоторую условность. Отождествляя оружие по выстрелянным пулям, эксперт может не акцентировать внимание на имеющихся незначительных различиях в следах, когда они несущественны и не влияют на формирование вывода о тождестве. Но установленные различия могут быть существенными и не позволять считать объект условно не изменившимся, что влечёт за собой необходимость изучения природы этих различий. Типичным примером может являться негативное воздействие коррозии на объекты идентификации.

Отрицательное действие коррозии, прежде всего, проявляется в сужении идентификационного поля, то есть отображаемой в следах и используемой для отождествления подсистемы качественно-однородных свойств искомого объекта. Иными словами, происходит постепенное частичное или полное уничтожение идентификационных признаков следообразующего объекта, которые отображаются на следовоспринимающем объекте.

Процесс коррозии – сложное явление, возникновение и протекание которого определяется многочисленными условиями и особенностями. Коррозию определяют как процесс разрушения металлов вследствие химического, электрохимического или биохимического взаимодействия их с окружающей средой. В связи с этим в зависимости от механизма коррозионного процесса различают химическую, электрохимическую и биохимическую коррозию. Она протекает самопроизвольно согласно законам кинетики возможных термодинамических реакций, и приводит к понижению свободной энергии металла, в результате чего образуются более устойчивые в термодинамическом отношении соединения. Главная причина коррозии – термодинамическая неустойчивость металлов, вследствие чего в природе они всегда находятся в окисленном состоянии [1, с 5].

Коррозия является поверхностным явлением и классифицируется по тем изменениям, которые происходят с поверхностью металла в результате протекания коррозионного процесса. При взаимодействии всей поверхности металла с окружающей средой наблюдается общая или сплошная коррозия, а при взаимодействии части поверхности – местная или локальная.

Различают два вида общей коррозии – равномерную и неравномерную. При общей равномерной коррозии вся поверхность металла покрыта продуктами коррозии, а при неравномерной, помимо этого, имеются более глубокие поражения – каверны. Местная (локальная) коррозия характеризуется разрушением отдельных участков поверхности металла.

Нередко оружие и боеприпасы по причине ненадлежащего хранения и сбережения поступают на судебно-баллистическое исследование со следами местной коррозии, которая, как правило, не оказывает существенного влияния на их исправность и пригодность для стрельбы, но может видоизменить микрорельеф следообразующих деталей. Более пагубное воздействие местная коррозия оказывает на выстрелянные пули и стреляные гильзы, разрушая участки следовоспринимающих поверхностей.

Непосредственный интерес для нас имеет наиболее распространённый вид коррозии – электрохимическая, представляющая собой процесс взаимодействия металла с коррозионной средой (раствором электролита), при котором ионизация атомов металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают не в одном акте, а их скорости зависят от электродного потенциала [2, с. 10–11].

Выделяют следующие виды электрохимической коррозии:

– атмосферная коррозия (во влажной газовой или атмосферной среде);

– коррозия в жидких средах;

– почвенная коррозия.

Электрохимическая коррозия металлов возникает на границе раздела фаз металл – электролит. Этот вид коррозии не зависит от типа электролита, будь то сверхчистая вода или расплав соли. Существенного значения не имеет и количество электролита, коррозию может вызвать даже слой влаги толщиной несколько десятков миллимикрон. Единственное условие, необходимое для осуществления процесса, – это возможность совместного протекания анодной реакции ионизации металлов и катодной реакции восстановления тех или иных ионов и молекул на поверхности металла. Оно реализуется в том случае, когда равновесный анодный потенциал более отрицателен, чем потенциал хотя бы одной из возможных катодных реакций [2, с. 10–15].

Металлы можно расположить в так называемый ряд напряжений: Zn, Fe, Cu, Ag, Au. При помещении любой  пары этих металлов во влажную среду возникает электродвижущая сила, поскольку металл, расположенный левее в ряду более электроотрицателен, чем стоящий за ним справа. Таким образом, возникают контактные коррозионные пары, при этом более благородный металл служит катодом, а менее благородный – анодом.

Оболочки пуль и гильзы большинства отечественных патронов изготовляются из стали, в состав которой входит железо, а их поверхности плакируются томпаком (сплав меди и цинка). Во влажной среде эти металлы образуют коррозионную пару. При этом железо является анодом, который корродирует, отдавая электроны, а медь – катодом.

Из внешних факторов на скорость электрохимической коррозии наиболее существенное влияние оказывают кислотность рН и температура коррозионной среды, состав и концентрация нейтральных растворов, концентрация растворённого кислорода, скорость относительного движения среды.

Одной из причин коррозии могут быть неоднородные деформации и внутренние напряжения в металле. Так коррозионные пары могут возникать  из-за наличия напряжённых участков поверхности. Обладающая большей энергией зона с искажённой структурой и наличием неодинаковых по величине внутренних напряжений, возникших в результате неоднородной деформации (местного наклёпа) или приложенных извне усилий может играть роль анода, тогда как зона, свободная от напряжений и деформаций, служит катодом [2, с. 16–20; 3, с. 116].

Учитывая механизм образования следов на пулях, а именно то обстоятельство, что наибольшая деформация оболочки пули происходит в местах контакта с гранями нарезов ствола, можно объяснить некоторые особенности коррозионных процессов на выстрелянных пулях, оказавшихся в условиях благоприятных для развития коррозии. Оболочка пули под воздействием боевых (ведущих) граней прогибается, касаясь поля нареза только по его краям, заполняя сами нарезы лишь частично. Её взаимодействие с боевыми и холостыми (вспомогательными) гранями имеет место только по ограниченному периметру и по незначительной поверхности дна. В остальной же части дна нареза соприкосновение канала ствола с оболочкой пули практически отсутствует (исключения составляют сильно изношенные и самодельные стволы). При этом в результате неоднородной деформации на участках контакта оболочки с гранями нарезов образуются зоны внутренних напряжений металла. Совершенно ясно, что более сильные напряжения должны быть в зонах следов боевых граней, менее сильные – в зонах следов холостых. В местах соприкосновения оболочки пули с поверхностями полей нарезов и дном нарезов возникающие внутренние напряжения не столь значительны. Очевидно, что при контакте с влажной средой напряжённые участки должны исполнять роль анодов, которые корродируют и отдают электроны во внешнюю электрическую цепь, а участки свободные от напряжений и деформации, получающие эти электроны, – роль катодов. Поэтому на участках вдоль следов боевых граней довольно быстро начинается местная коррозия, носящая характер язвенной, в то время как на других участках поверхности оболочки пули, коррозионные процессы протекают с меньшей интенсивностью.

Вопросы теории коррозии металлов и сплавов, применяемых для производства оружия, подробно описаны В. Н. Поддубным и другими авторами [4, 5]. Влияние коррозии на возможность идентификации огнестрельного оружия исследовалось в Харьковском НИИСЭ, для чего проводились эксперименты с оружием, которое помещалось во влажную среду на неодинаковое время для ржавления [6, 7]. Исследования воздействия коррозии на выстрелянные пули и стреляные гильзы и возможности использования таких объектов для отождествления оружия вообще не проводились.

Для изучения общих тенденций развития и протекания процесса коррозии металла поверхностей пуль и определения идентификационного периода следов канала ствола нами было осуществлено физическое моделирование процесса почвенной коррозии, то есть воспроизведён процесс в искусственно созданных условиях.

Почвенной коррозией называют коррозионные разрушения металлов в почвах и грунтах. Почва и грунт представляют одну из наиболее сложных по химическому составу и структуре коррозионных сред. Коррозионная активность почвы зависит от её воздухопроницаемости, влажности, солевого состава, электропроводности, величины кислотности рН. Благодаря фиксированному положению, то есть неподвижности твёрдой составляющей почвы, диффузионные процессы в ней значительно замедлены, что способствует образованию защитных плёнок на поверхности металла, и коррозионные процессы с течением времени постепенно затухают [2, с. 31–32; 3, с. 115–116].

Выбор моделирования процесса подземной коррозии был обусловлен следующими факторами. Во-первых, этот вид коррозии является разновидностью электрохимической коррозии – одной из самых распространённых в природе. Во-вторых, практика производства идентификационных судебно-баллистических экспертиз показывает, что объектами исследования зачастую являются снаряды, подвергшиеся воздействиям коррозии в результате их длительного нахождения в биологических объектах и в грунте [8, 9].

В качестве объектов исследования были выбраны пули 9-мм патронов к пистолету конструкции Макарова (9х18) отечественного производства. Пули этих патронов имеют стальные оболочки (низкоуглеродистая сталь 08Ю), плакированные томпаком (сплав меди с цинком 3–12 %). Из таких материалов изготавливаются практически все пули для отечественных боеприпасов к стрелковому оружию, и они доминируют среди прочих одноимённых объектов судебно-баллистической идентификации.

Целью эксперимента было изучение механизма и закономерностей изменения пуль как идентифицирующих объектов во времени при их нахождении в почвенной среде.

Выбор типа почвы определён следующими соображениями. Почвы по структуре, химическому составу и другим характеристикам исключительно многообразны. Особенно опасна в коррозионном отношении почва с кислотностью рН 3 и влажностью 15–20 %. В сухой почве коррозионные процессы протекают с невысокой скоростью. Структура почвы также оказывает существенное влияние на скорость коррозии, так как от неё зависит скорость диффузии кислорода [2, с. 31].

Совершенно очевидно, что в лабораторных условиях достаточно трудно воспроизвести всё многообразие почв, в которых происходит развитие подземной коррозии. По этой причине в модельном эксперименте использовался только один тип почвы.

 Экспериментальная почва имела следующие характеристики: тип почвы – оторфованная, кислотность почвы – рН 5, влажность почвы 50–60 %, (на протяжении всего эксперимента поддерживалась на постоянном уровне), температура окружающей среды 18–20ºС.

Для получения экспериментальных образцов пуль был отстрелян 9-мм пистолет конструкции Макарова. Всего было получено пятьдесят экспериментальных пуль.

Сорок восемь пуль были помещены в почву на глубину около 5 см, а две – оставлены в качестве эталонных образцов для сравнения. Контрольные исследования экспериментальных пуль производились с периодичностью в 7 дней. Для этого из почвы извлекались по две пули. Затем с помощью бинокулярного микроскопа Leica MZ6 (ФРГ) осуществлялось исследование состояния их поверхностей и следов канала ствола оружия, которые сравнивались с одноимёнными следами на эталонных пулях.

Наблюдение развития процесса коррозии осуществлялось на поверхностях пуль, где отобразились следы двух групп: первичных и вторичных. Это обстоятельство позволило изучить воздействие коррозии на все группы следов нарезного канала ствола, обычно отображающихся на выстрелянных пулях, и получить картину происходивших в них изменений в полном объёме.

При изучении состояния следов на пулях совмещение микрорельефа в следах осуществлялось как между эталонной пулей и экспериментальной, так и между двумя экспериментальными. Данный шаг позволил оценить реальную возможность отождествления по следам на пулях, повергшихся и не подвергшихся воздействию коррозии в их различных комбинациях.

Результаты поставленного эксперимента позволили сделать следующие выводы.

Интенсивное развитие процесса почвенной коррозии на поверхности  пули, имеющей стальную оболочку, плакированную томпаком, наблюдается в течение первых двадцати дней. Наиболее ускорено коррозия развивается вдоль следов боевых граней. Это связано с тем, что металл в данных местах имеет зоны напряжения, которые возникают в результате деформации оболочки при взаимодействии с боевыми гранями нарезов ствола. На других участках поверхности появляется налет оксидной плёнки, являющейся продуктом окисления металла и пассивирующей его поверхность. В отдельных местах развивается коррозия пятнами, то есть диаметр пятна значительно превышает глубину проникновения коррозии. Общая картина развития процесса характерна для неравномерной коррозии. В этот период происходит уничтожение мелких и некоторых средних деталей микрорельефа в следах канала ствола на пулях.

После трёх недель отмечается резкое снижение интенсивности процесса коррозии, что обусловливается переходом металла в пассивное состояние. В дальнейшем процесс приобретает достаточно вялотекущий характер. При этом исчезновение деталей микрорельефа следов канала ствола на поверхности пули происходит непрерывно. Приблизительно через 90 дней коррозией уничтожаются практически все первичные следы полей нарезов, мелкие и средние трассы вторичных следов полей нарезов и дна нарезов, а ещё через сорок дней указанные следы полностью исчезают и поверхность оболочки в этих местах покрывается окислами. В следах различимы лишь отдельные крупные трассы (валики и бороздки), совокупность которых не позволяет признать сохранившиеся следы пригодными для отождествления.

Таким образом, в результате поставленного эксперимента удалость установить идентификационный период следов канала ствола на пулях, подвергшихся воздействию почвенной коррозии. Указанный период составляет около 130 дней при нахождении пуль в оторфованной почве с кислотностью рН 5 и влажностью 50–60 %, при температуре окружающей среды 18–20ºС.

Ещё одним важным результатом опыта является выявление принципиальной возможности, с учётом состояния поверхности выстрелянной пули, изъятой из почвы, определить вероятную давность производства выстрела. Решение этого вопроса может быть осуществлено с учётом свойств и характеристик почвы, окружающей среды и её изменений. Проведённый нами эксперимент является одним из многих, которые необходимо осуществлять для сбора данных о процессе коррозии в различных видах и типах почв при разнообразных атмосферных условиях.

Некоторые результаты и иллюстрации периодических исследований экспериментальных пуль приведены в табл. 1–3.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Литература:

1. Шлугер М. А., Ажогин Ф. Ф., Ефимов Е. А. Коррозия и защита металлов. – М., 1981.

2. Рачев Х., Стефанова С. Справочник по коррозии. – М., 1982.

3. Жуков А. П., Малахов А. И. Основы металловедения и теории коррозии. – М., 1991.

4. Поддубный В. Н. Коррозия оружия и боеприпасов. – М., 1946.

5. Поддубный В. Н. Как сберегать вооружение от коррозии. – М., 1961.

6. Ермоленко Б. Н. Теоретические и методические проблемы судебной баллистики. – Киев, 1976.

7. Ермоленко Б. Н. Устойчивость микрорельефа канала ствола, подвергшегося коррозии // Вопросы криминалистики и судебной экспертизы. – Душанбе, 1962. – Вып. 2.– С.271–274.

8. Бергер В. Е. Судебно–баллистические исследования пуль и гильз, подвергшихся коррозии // Криминалистика и судебная экспертиза. – Киев, 1975. – Вып. 11. – С. 428–430.

9. Филиппов В. В. Случай идентификации пистолета по стреляной пуле через одиннадцать лет после совершения преступления // Экспертная практика. – М., 1966. – Вып. 1. – С. 93–95.