钢的火花鉴别

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1、钢材的火花鉴别1内容及目的掌握碳质量分数对碳钢的火花特征影响及其特征。了解鉴别合金钢所含元素的方法。掌握常用合金元素对火花的影响及其特征。 2操作方法火花鉴别的工作场地不宜太亮，最好在暗处，避免阳光直射影响火花的光色和清晰度，操作时使火花光束与视线有一适当角度， 以便于仔细观察火花束长度和特征。2.1使用手提式砂轮机将工件或钢材排列在地面上，手拿砂轮机，打开开关使砂轮平稳旋转，用砂轮圆周接触钢材进行磨削，用力要适宜，并使火花 束大致向略高于水平方向发射，以便于对火花全面观察，2.2使用台式砂轮机打开开关，待砂轮机起动旋转后，手拿工件或试块与砂轮圆周接触进行磨削。2.3操作注意事项2.3.1操作

2、时应带无色平光防护眼镜，以免砂粒飞射入眼内。2.3.2操作时应该站立砂轮一侧，不得面对砂轮站立。2.3.3用手拿紧工件并轻压砂轮，用力适度。成批挑选混料时，用力一致，不要因用力大小不一而影响判断。2.3. 4判断结论不要草率，初判时防止可能发生的错觉，可与已知化学成分的标准钢样对照鉴别。火花鉴定钢种的精确度和操 作者的熟练程度有关，所以要多做对比练习。2.3.5对于工件的火花鉴别处应是在非工作部位3、火花鉴别的理论基础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。3.1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

3、。整个火束示意图如图1所示。图2火花示意图图1火花束组成 、根花：靠近砂轮部位的火花。 、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。 、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。3.2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2所示。 、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：直线状流线；断续状流线；波纹状流线。图3流线示意图 、节点流线中途爆裂的亮点叫节点。 、芒线节点爆裂时射出的发光线条。随含碳量增高，分叉增多，有两根分叉、三根分叉、四根分叉和多根分叉见图4所示。 W 图

4、4芒线分叉示意图 、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所示。find 41中WBK一曲枪贄尾找钩狀辰花图6尾花示意图图5爆花示意图 、花粉分散在爆花芒线间的点状火花称为花粉, 、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6所示。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、色泽和发光点等各有不同。3.3火花鉴别 3.3.1流线鉴别 颜色：

5、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。 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。 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。3.3.2节点鉴别 碳钢：有节点，随着碳质量分数增加，节点更多。 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。3.3.3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所示。3.4常用碳钢的火花特征碳钢火花特征如下表所示。主要考虑流线长短、粗细、色泽及爆花数量、花形、大小、花粉等。纯铁火

6、花流线少、短而粗，无 爆花。随铁的纯度不同，花束中也杂有二、三根分叉，但强度较弱，角度较小，爆花芒线较细。碳钢的火花是直线流线，火束呈草 黄色。火花特征的变化规律是随着含碳量的增高，由挺直转向抛物线形，流线量逐渐增多，其长度缩短，线条变细，芒线逐渐细短， 并由一次爆花转向多次爆花，花数、花粉逐渐增多，色泽随含碳量的增高砂轮附近的晦黯面积越大。3.4.1碳钢火花特征的总体概括(1) 纯铁：火束较长，尽头出现枪尖形尾花，流线细且少，火束根部有极不明显的波状流线与断续流线，呈草黄色。(2) 低碳钢：流线少、线条粗且较长，具有一次多分叉爆花；芒线稍粗，色泽较暗呈草黄色，花量稍多，多根分叉爆裂，多为一次

7、花，发光一般，无花粉，如图7所示。(3) 中碳钢；流线多而稍细且长，尾部挺直具有二次爆花及三次爆花，芒线较粗，能清楚地看到爆花间有少量花粉，火束较明亮, 颜色橙，如图8所示。图8 45钢火花示意图(4)高碳钢：流线多且细密，火束短而粗，有三次和多次爆花，芒线细而长，其中花粉较多，整个火花束根部较暗，中部、尾部明 亮，如图9所示。图9T10钢火花示意图3.4.2碳钢火花特征的细节说明(1) 纯铁的火花流线量少且短而粗根部与尾部颜色粗细有较大的差别虽无爆花，但因纯度不同，花束有时也稀落地夹有二、三 分叉的爆花，爆裂微弱，角度较小，芒线较细。(2) 0.05-0.10%的碳钢，火花束流线粗，呈弧形，

8、长度中等，数量中等较少，呈草黄带红的色泽，爆花量少，呈三、四分叉的一次 花形式，爆裂强度较弱，芒线较长，爆花位于流线的中尾部之间流线与爆花明晰，无杂乱现象。(3) Wc 0.15-0.20%的碳钢，火花束呈草黄带微红色，根部与尾部的色泽较中部稍暗火束流线仍较粗，略带弧形，数量较多而稍 长，在爆花的芒线上有明显的呈直线脱离的枪尖尾花爆花量与碳量并增，呈一次多分叉单花形式，爆裂角度较大，芒线粗长，并 有明亮节点，有时出现一、二枝二次爆花的芒线。(4) 0.40-0.50%的碳钢，火花束色黄而较明亮，流线较细长，量多且直；爆花呈多分叉二次花，爆裂强劲，在流线尾部及中尾部 有节点；大型爆花后有二、三层

9、枝状爆花，爆花量较多而密集，并带有少量花粉，芒线较细密而长，根部有小型爆花与稍暗的流线 交织着。(5) 0.60%的碳钢火花束流线挺直而强劲且量多而细长，尖端分叉；大型爆花多，位于流线尾端，爆裂强劲，大型爆花后有强的 枝状爆花；芒线细长且有较多花粉。火花束明黄色。(6) 0.70-0.80%的碳钢火花束流线直而短细，量多；火花黄亮色，爆花为多根分叉，多量三次花，花形由基本的星形发展为三 层迭开，花数增多，芒线细不甚密，芒线间花粉较多。(7) 超过0.80%的碳钢，随着碳的质量分数增加，火花束流线增多的趋势逐渐缓慢，流线逐渐变多变细，火花束较前更短而粗，颜 色由橙黄色变成暗橙色，爆花和花粉级慢增

10、多，花形逐渐缩短。3.5、合金钢火花特征一些元素能帮助碳元素产生爆裂火花，另一些元素却抑制或者熄灭碳元素的爆裂火花。(1) 助长爆裂火花元素：助长爆裂火花的元素有：C、Cr、Mn、V、B等。这些元素的微粒由于砂轮磨削产生高热，生成一次爆裂火花，随即形成金 属氧化物，并放出大量热能，导致发生二次爆裂火花，三次爆裂火花，甚至多次爆裂火花的特征。尤其是碳元素，随着其含量的增 加，每次爆发爆花爆裂的间距愈密，则其时的间隙就愈短少，同时产生的碎花、花粉、芒线的机会也随之增加。(2) 抑制爆裂火花元素：抑制爆裂火花的主要元素有：W、Co、Ni、si、Al、Cu等。当金属材料经过砂轮磨削以后，在氧化物生成前

11、，首先使碳 化物分解。在分解过程中，必须供以一定量的热能，以达到碳化物分解时所需的能量，否则其分解困难，材料微粒的氧化就会被缓 和下来。所以对于含有抑制爆裂火花元素的金属材料，只有加重磨削压力，才能显现其独特的火花特征。合金巧-1L色谭色洱細1 .芒趺Itn低C白貝 苗亮1氐血长相沪F诗3怜i-r en白邑高c多一一仁:、J L.高C明頁111 高C短一:- ： 一一一V一一一爭细一一ff抑制昭红中细 少as-Hd一细一少:枪尖N血江附 低曰Si相一少BS 袒-：hdr 1 w ：2 - ii： l氓Ni育细一少RS 细-:燃 _J-!?II g. T-p.:-短一1 :-少一7.=-以下是几

12、种合金钢的火花图图10 40Cr钢火花图图1140Cr钢火花示意图图12 38CrMoAl钢火花图图13CrWM n钢火花图图14 GCrl5火花图图15 9SiCr火花图图16 Crl2火花图图17 3Cr2W8V火花图图18 5CrNiMo火花图图19 50CrV火花图图20 W6Mo5Cr4V2火花图图21 W9Cr4V2火花图图22 W18Cr4V火花图 图23 W12Cr4VMo火花图4、火花鉴别记忆法则一叉碳少两叉中，三叉出现超60（60钢）；50（50钢）流线长而亮，稍有花粉伴其中；T8、T10碳量高，一短（火束短）三多（爆花多、花粉多、芒线多）看不清; 合金加入有变化，铬（菊尾花）锰（星花）钒助长火花明（仿佛增加了碳量）； 钨镍硅钼抑制碳（亮度降低），狐尾苞花喇叭枪形（尾部特征）。