用火花法鉴别材料

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1、第二章用火花法鉴别材料1.知识准备钢在高速旋转的砂轮机上磨削时会产生火花，根据火花的形状和颜色鉴别钢的的牌号的方法叫火花鉴别法。当试样与高速旋转的砂轮接触时，由于剧烈摩擦，温度急剧升高，被砂轮切削下来的颗粒以高速抛射出去，同空气摩擦，温度继续升高，发生激烈氧化甚至熔化，因而在抛射中呈现出一条条光亮流线。磨削颗粒的表面生成的氧化铁被颗粒内所含的碳元素还原，生成CO气体，在压力足够时便冲破表面氧化膜，发生爆裂而形成爆花。流线和爆花的色泽、数量、形状、大小同试样的化学成分相关有关，因此可以初步鉴别金属材料。1.1火花束　　工件与砂轮接触时产生的火花也叫做火束，由根花、间花和尾花三个主要部分组成。整

2、个火束示意图如图5-1所示。图5-1火花束组成1.1.1根花：靠近砂轮部位的火花。1.1.2间花：在火束中间部位，火花最密集的一段。从间花中可以看出钢中碳质量分数多少。图5-2火花示意图1.1.3尾花：火束末端接近消失的部位，根据尾花形状，可以判断钢中所含合金元素。1.2火花火花由流线、节点、芒线、爆花、花粉和尾花所组成，其示意图如图5-2所示。1.2.1流线：高温的粉末微粒沿砂轮切线飞行时产生线条状的亮体称为流线，通常分为3种：①直线状流线；②断续状流线；③波纹状流线。图5-3流线示意图1.2.2节点流线中途爆裂的亮点叫节点。1.2.3芒线节点爆裂时射出的发光线条。随含碳量增高，分叉增多，

3、有两根分叉、三根分叉、四根分叉和多根分叉见图5-4所示。图5-4芒线分叉示意图1.2.4爆花流线中爆裂所产生的光亮火花或是节点处爆裂的火花叫爆花。爆花由节点和芒线组成,爆花随流线上芒线的爆裂情况，有一次花、二次花、三次花和多次花之分见图5-5所示。图5-5爆花示意图1.2.5花粉分散在爆花芒线间的点状火花称为花粉，1.2.6尾花流线尾端呈现出不同形状的爆花称为尾花。钢的化学成分不同，尾花的形状也不同，通常尾花的形状可分为直线、直羽状尾花、狐尾尾花、枪尖尾花、钩状尾花等，如图5-6所示。图5-6尾花示意图随着钢铁材料化学成分的不同，产生各种不同的火花特征如火花爆裂的形态、流线、色泽和发光点等各

4、有不同。1.3火花鉴别1.3.1流线鉴别①颜色：碳钢的流线多是亮白色，合金钢和铸铁是橙色和红色，高速钢的流线接近暗红色。②形状：碳钢的流线为直线状，高速钢的流线呈断续状或波纹状。③长短：在相同的压力下，分数越大流线越短，高速钢的流线比碳钢的流线短。1.3.2节点鉴别①碳钢：有节点，随着碳质量分数增加，节点更多。②高速钢：一般没有节点，相比之下铝高速钢W6Mo5Cr4V2稍有些节点，而钨高速钢W18Cr4V不见节点并且流线断续状明显。1.3.3尾花鉴别不同碳质量分数、不同的合金元素火花的节点及尾花不同。常见的节点和尾花见图5-5所示。1.4常用钢的火花特征1.4.120钢见图5-7。图5-72

5、0钢火花特征：流线多，带红色，火束长，芒线稍粗．发光适中，花量稍多，多根分岔爆裂，呈星形，花角狭小。1.4.245钢见图5-8。图5-845钢火花特征：流线多而稍细，火束短，发光大，爆裂为多根分岔，多量三次花呈火星形，火花盛开，花数约占全体五分之三以上，有很多的小花及花粉发生。1.4.3T7钢见图5-9。图5-9T7钢火花特征：流线多而细，火束由于碳质量分数高，其长度渐次缩短而粗，发光渐次减弱，火花稍带红色，爆裂为多根分岔，多量三次花，花形由基本的星形发展为三层迭开，花数增多。研磨时手的感觉稍硬。1.4.4T10钢见图5-10。图5-10T10钢火花特征：流线多而细，火束较前更短而粗，带红色

6、爆裂为多根多岔，分量三次花，小碎花及花粉极多。研磨时手的感觉较硬。1.4.5T13钢见图5-11。图5-11T13钢火花特征：流线多而极细，火束较T10钢更短而更粗，发光较弱，带红色爆裂为多根分岔，大量的三次花，三层、四层重迭开花，碎花及花粉极多。1.4.6CrWMn钢见图5-12。图5-12CrWMn钢火花特征：火束细而较长，发光稍暗，因受钨铬锰的影响，其火花爆裂为稍多量二次花，流线细而呈暗红色，根部时有断续流线产生，尾部呈狐尾花爆裂。研磨时感觉较硬。1.4.7GCr15钢见图5-13。图5-13GCr15钢火花特征：火束粗而细短．发光中度，其爆裂为多量较紧密的三次花，花蕊似火团，芒线多而

7、细，附有很多碎花及花粉，全体呈橙黄色。1.4.840Cr钢见图5-14。图5-1440Cr钢的火花特征：40Cr钢火花束呈橙黄色，根部稍暗，中部明亮，尾部次之，流线多而细长，形状稍挺直，微下垂成弧状。爆花形式分为多根分叉二次菊星爆花，渗杂着三次菊星爆花，爆花爆裂非常活泼而正规，花角很大，爆花核心呈稍明亮的圆形节点，爆花爆裂后能附生较多的中、小型碎花、花粉及芒线，芒线常呈分叉状态。整体呈白亮的橙黄色，花数约占总