金属材料现场鉴别方法(12)

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1、金属材料现场鉴别方法(12)金属材料现场鉴別方法一、火花鉴别火花鉴别是将钢与高速旋转的砂轮接触，根据磨削产生的火花形状、“花粉”和颜色，近似地确定钢的化学成分的方法。火花鉴别原理是：当钢被砂轮磨削成高温微细颗粒被高速抛射出来时，在空气中剧烈氧化，金属微粒产生高热和发光，形成明亮的流线，并使金属微粒熔化达熔融状态，使所含的碳及金属元素被氧化形成流线和气体的爆裂而成火花。根据流线和火花特征，可大致鉴别钢的化学成分。钢材在砂轮上磨削时所射出的火花由根部火花、中部火花和尾部火花构成火花束。磨削时由灼热粉

2、末形成的线条状火花称为流线。流线在飞行途中爆炸而发出稍粗而明亮的点称为节点。火花在爆裂时所射出的线条称为芒线。芒线所组成的火花称为节花。爆花分一次花、二次花、三次花，四次花，形式如下图；芒线附近呈现明亮的微小细点称为花粉，火花组成：(1)火花束:火花束是指被测材料在砂轮上磨削时产生的全部火花，常由根部、中部、尾部组成。(2)流线:从砂轮上直接射出的好像直线的火流称为流线。每条流线都由节点、爆花和尾花组成(3)节点:节点就是流线上火花爆裂的原点，呈明亮点(1)爆花:爆花就是节点处爆裂的火花。钢的化

3、学成分不同，尾花的形状也不同。通常，尾花可分为狐尾尾花、枪尖尾花、菊花状尾花、羽状尾花等。碳是钢铁材料火花的基本元素，也是火花鉴别法测定的主要成分。由于含碳量的不同，其火花形状不同。1、碳素钢火花的特征(1)、通常低碳钢火花束较长，流线少，芒线稍粗，多为一次花，发光一般，带暗红色，花粉微少。(2)、中碳钢火花朿稍短，流线较细长而多，爆花分叉较多，开始出现二次、三次花，花粉较多，发光较强，颜色橙。(3)、高碳钢火花束较短而粗，流线多而细，碎花、花粉多，又分叉多且多为三次花，发光较亮。(4)、铸铁的

4、火花朿很粗，流线较多，一般为二次花，花粉多，爆花多，尾部渐粗下垂成弧形，颜色多为橙红。手感较软。2合金钢的火花特征(1)、镍、硅、钼、钨等元素抑制火花爆裂。(2)、锰、钒、铬等元素却可助长火花爆裂。(2)合金元素对火花特征的影响，见下表。合金钢的鉴别难掌握，一般铬钢的火花朿白亮，流线稍粗而长，爆裂多为一次花、花型较大，呈大星形，分叉多而细，附有碎花粉，爆裂的火花心较明亮。镍铬不锈钢的火花束细，发光较暗，爆裂为一次花，五、六根分叉，呈星形，尖端微有爆裂。高速钢火花束细长，流线数量少，无火花爆裂，色

5、泽呈暗红色，根部和中部为断续流线，尾花呈弧状。举例如下:(1)、15钢：火花束较长，流线少，芒线稍粗，多为一次花，发光一般，带暗红色，花粉微少。(1),40钢：火花朿稍短，流线较细长而多，爆花分叉较多，开始出现二次、三次花，花粉较多，发光较强，颜色橙。(2)、T10钢：火花束较短而粗，流线多而细，碎花、花粉多，又分叉多且多为三次花，发光较亮。(3)、合金结构钢20CrMnTi钢为黄色加黑色；(4)40CrMo钢为绿色加紫色；(5)GCrl5钢：火花束白亮，流线稍粗而长，爆裂多为一次花、花型较大，

6、呈大星形，分叉多而细，附有碎花粉，爆裂的火花心较明亮。(7>W18Cr4V钢；火花束细长，流线数量少，无火花爆裂，色泽呈暗红色，根部和中部为断续流线，尾花呈弧状。(8)不锈钢lCrl8Ni9Ti钢为蓝绿色；(9)热作模具钢5CrMnMO钢为紫色加白色。(10)铸铁：火花束很粗，流线较多，一般为二次花，花粉多，爆花多，尾部渐粗下垂成弧形，颜色多为橙红。火花试验时，手感较软。二、断口鉴别材料或零部件因受某些物理、化学或机械作用的影响而导致破断，此时所形成的自然表面称为断口。生产现场根据断口的自然形态

7、判定材料的韧脆性，从而推断材料含碳量的高低。若断口呈纤维状，无金属光泽，颜色发暗，无结晶颗粒，且断口边缘有明显的塑性变形特征，则表明钢材具有良好的塑性和韧性，属碳量偏低。若断口齐平，呈银灰色，且具有明显的金属光泽和结晶颗粒，则表明属脆性材料。而过共析钢或合金钢经淬火后，断口呈亮灰色，具有绸锻光泽，类似于细瓷器断口特征。常用钢铁材料的断口特点如下：1低碳钢不易敲断，断口边缘有明显的塑性变形特征，有微量颗粒；2中碳钢的断口边缘的塑性变形特征没有低碳钢明显，断口颗粒较细、较多；3高碳钢的断口边缘无明显

8、塑性变形特征，断口颗粒很细密；4铸铁极易敲断，断口无塑性变形，晶粒粗大，呈暗灰色。三、音、声鉴别法生产现场有时也根据钢铁敲击时声音的不同，对其进行初步鉴别。例如：1、当原材料钢中混入铸铁材料时，由于铸铁的减振性较好，敲击时声音较低沉，而钢材敲击吋则可发出较清脆的声音。2、淬火件（包括钢铁件及铝件）：（1）、硬度高者叠落（或敲击）时声音清脆锐耳；（2）、硬度较低者叠落（或敲击）时声音较低沉。若要准确地鉴别材料，在以上几种现场鉴别方法的基础上，还应采用化学分析、金相检验、硬度试验等实验室分析手段对材