鋼的火花鑒別

1、 鋼材的火花鑒別1內(nèi)容及目的掌握碳質(zhì)量分數(shù)對碳鋼的火花特征影響及其特征。了解鑒別合金鋼所含元素的方法。掌握常用合金元素對火花的影響及其特征。2操作方法火花鑒別的工作場地不宜太亮，最好在暗處，避免陽光直射影響火花的光色和清晰度，操作時使火花光束與視線有一適當(dāng)角度，以便于仔細觀察火花束長度和特征。2.1使用手提式砂輪機將工件或鋼材排列在地面上，手拿砂輪機，打開開關(guān)使砂輪平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)，用砂輪圓周接觸鋼材進行磨削，用力要適宜，并使火花束大致向略高于水平方向發(fā)射，以便于對火花全面觀察，2.2使用臺式砂輪機打開開關(guān)，待砂輪機起動旋轉(zhuǎn)后，手拿工件或試塊與砂輪圓周接觸進行磨削。2.3操作注意事項2.3.1操作時應(yīng)

2、帶無色平光防護眼鏡，以免砂粒飛射入眼內(nèi)。2.3.2操作時應(yīng)該站立砂輪一側(cè)，不得面對砂輪站立。2.3.3用手拿緊工件并輕壓砂輪，用力適度。成批挑選混料時，用力一致，不要因用力大小不一而影響判斷。2.3.4判斷結(jié)論不要草率，初判時防止可能發(fā)生的錯覺，可與已知化學(xué)成分的標(biāo)準(zhǔn)鋼樣對照鑒別?；鸹ㄨb定鋼種的精確度和操作者的熟練程度有關(guān)，所以要多做對比練習(xí)。2.3.5對于工件的火花鑒別處應(yīng)是在非工作部位3、火花鑒別的理論基礎(chǔ)鋼在高速旋轉(zhuǎn)的砂輪機上磨削時會產(chǎn)生火花，根據(jù)火花的形狀和顏色鑒別鋼的的牌號的方法叫火花鑒別法。3.1火花束工件與砂輪接觸時產(chǎn)生的火花也叫做火束，由根花、間花和尾花三個主要部分組成。整個火

3、束示意圖如圖1所示。圖1火花束組成 圖2火花示意圖 、根花：靠近砂輪部位的火花。、間花：在火束中間部位，火花最密集的一段。從間花中可以看出鋼中碳質(zhì)量分數(shù)多少。 、尾花：火束末端接近消失的部位，根據(jù)尾花形狀，可以判斷鋼中所含合金元素。 3.2 火花火花由流線、節(jié)點、芒線、爆花、花粉和尾花所組成，其示意圖如圖2所示。、流線：高溫的粉末微粒沿砂輪切線飛行時產(chǎn)生線條狀的亮體稱為流線，通常分為3種：直線狀流線；斷續(xù)狀流線；波紋狀流線。圖3流線示意圖、節(jié)點流線中途爆裂的亮點叫節(jié)點。、芒線節(jié)點爆裂時射出的發(fā)光線條。隨含碳量增高，分叉增多，有兩根分叉、三根分叉、四根分叉和多根分叉見圖4所示。圖4芒線分叉示意圖

4、、爆花流線中爆裂所產(chǎn)生的光亮火花或是節(jié)點處爆裂的火花叫爆花。爆花由節(jié)點和芒線組成,爆花隨流線上芒線的爆裂情況，有一次花、二次花、三次花和多次花之分 見圖5所示。圖5 爆花示意圖 圖6尾花示意圖、花粉分散在爆花芒線間的點狀火花稱為花粉， 、尾花流線尾端呈現(xiàn)出不同形狀的爆花稱為尾花。鋼的化學(xué)成分不同，尾花的形狀也不同，通常尾花的形狀可分為直線、直羽狀尾花、狐尾尾花、槍尖尾花、鉤狀尾花等，如圖6所示。隨著鋼鐵材料化學(xué)成分的不同，產(chǎn)生各種不同的火花特征如火花爆裂的形態(tài)、流線、色澤和發(fā)光點等各有不同。3.3火花鑒別3.3.1流線鑒別 顏色：碳鋼的流線多是亮白色，合金鋼和鑄鐵是橙色和紅色，高速鋼的流線接近

5、暗紅色。 形狀：碳鋼的流線為直線狀，高速鋼的流線呈斷續(xù)狀或波紋狀。 長短：在相同的壓力下，分數(shù)越大流線越短，高速鋼的流線比碳鋼的流線短。3.3.2節(jié)點鑒別 碳鋼：有節(jié)點，隨著碳質(zhì)量分數(shù)增加，節(jié)點更多。 高速鋼：一般沒有節(jié)點，相比之下鋁高速鋼W6Mo5Cr4V2稍有些節(jié)點，而鎢高速鋼W18Cr4V不見節(jié)點并且流線斷續(xù)狀明顯。3.3.3尾花鑒別不同碳質(zhì)量分數(shù)、不同的合金元素火花的節(jié)點及尾花不同。常見的節(jié)點和尾花見圖5所示。3.4常用碳鋼的火花特征碳鋼火花特征如下表所示。主要考慮流線長短、粗細、色澤及爆花數(shù)量、花形、大小、花粉等。純鐵火花流線少、短而粗，無爆花。隨鐵的純度不同，花束中也雜有二、三根分

6、叉，但強度較弱，角度較小，爆花芒線較細。碳鋼的火花是直線流線，火束呈草黃色?；鸹ㄌ卣鞯淖兓?guī)律是隨著含碳量的增高，由挺直轉(zhuǎn)向拋物線形，流線量逐漸增多，其長度縮短，線條變細，芒線逐漸細短，并由一次爆花轉(zhuǎn)向多次爆花，花數(shù)、花粉逐漸增多，色澤隨含碳量的增高砂輪附近的晦黯面積越大。3.4.1碳鋼火花特征的總體概括(1) 純 鐵：火束較長，盡頭出現(xiàn)槍尖形尾花，流線細且少，火束根部有極不明顯的波狀流線與斷續(xù)流線，呈草黃色。(2) 低碳鋼：流線少、線條粗且較長，具有一次多分叉爆花；芒線稍粗，色澤較暗呈草黃色，花量稍多，多根分叉爆裂，多為一次花，發(fā)光一般，無花粉，如圖7 所示。圖 720鋼火花示意圖(3) 中

7、碳鋼；流線多而稍細且長，尾部挺直具有二次爆花及三次爆花，芒線較粗，能清楚地看到爆花間有少量花粉，火束較明亮，顏色橙，如圖8 所示。圖 845鋼火花示意圖(4) 高碳鋼：流線多且細密，火束短而粗，有三次和多次爆花，芒線細而長，其中花粉較多，整個火花束根部較暗，中部、尾部明亮，如圖 9 所示。圖 9 T10鋼火花示意圖3.4.2碳鋼火花特征的細節(jié)說明(1) 純鐵的火花流線量少且短而粗根部與尾部顏色粗細有較大的差別雖無爆花，但因純度不同，花束有時也稀落地夾有二、三分叉的爆花，爆裂微弱，角度較小，芒線較細。(2) 0.05-0.10%的碳鋼，火花束流線粗，呈弧形，長度中等，數(shù)量中等較少，呈草黃帶紅的色

8、澤，爆花量少，呈三、四分叉的一次花形式，爆裂強度較弱，芒線較長，爆花位于流線的中尾部之間流線與爆花明晰，無雜亂現(xiàn)象。(3) Wc 0.15-0.20的碳鋼，火花束呈草黃帶微紅色，根部與尾部的色澤較中部稍暗火束流線仍較粗，略帶弧形，數(shù)量較多而稍長，在爆花的芒線上有明顯的呈直線脫離的槍尖尾花爆花量與碳量并增，呈一次多分叉單花形式，爆裂角度較大，芒線粗長，并有明亮節(jié)點，有時出現(xiàn)一、二枝二次爆花的芒線。(4) 0.40-0.50的碳鋼，火花束色黃而較明亮，流線較細長，量多且直；爆花呈多分叉二次花，爆裂強勁，在流線尾部及中尾部有節(jié)點；大型爆花后有二、三層枝狀爆花，爆花量較多而密集，并帶有少量花粉，芒線較

9、細密而長，根部有小型爆花與稍暗的流線交織著。(5) 0.60的碳鋼火花束流線挺直而強勁且量多而細長，尖端分叉；大型爆花多，位于流線尾端，爆裂強勁，大型爆花后有強的枝狀爆花；芒線細長且有較多花粉。火花束明黃色。(6) 0.70-0.80的碳鋼火花束流線直而短細，量多；火花黃亮色，爆花為多根分叉，多量三次花，花形由基本的星形發(fā)展為三層迭開，花數(shù)增多，芒線細不甚密，芒線間花粉較多。(7)超過0.80的碳鋼，隨著碳的質(zhì)量分數(shù)增加，火花束流線增多的趨勢逐漸緩慢，流線逐漸變多變細，火花束較前更短而粗，顏色由橙黃色變成暗橙色，爆花和花粉級慢增多，花形逐漸縮短。3.5、合金鋼火花特征一些元素能幫助碳元素產(chǎn)生爆

10、裂火花，另一些元素卻抑制或者熄滅碳元素的爆裂火花。(1)助長爆裂火花元素：助長爆裂火花的元素有：C 、Cr、Mn 、V 、B 等。這些元素的微粒由于砂輪磨削產(chǎn)生高熱，生成一次爆裂火花，隨即形成金屬氧化物，并放出大量熱能，導(dǎo)致發(fā)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，隨著其含量的增加，每次爆發(fā)爆花爆裂的間距愈密，則其時的間隙就愈短少，同時產(chǎn)生的碎花、花粉、芒線的機會也隨之增加。(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。當(dāng)金屬材料經(jīng)過砂輪磨削以后，在氧化物生成前，首先使碳化物分解。在分解過程中，必須供以一定量的熱能，以達到碳化物分解時所需的能量，否則其分解困難，材料微粒的氧化就會被緩和下來。所以對于含有抑制爆裂火花元素的金屬材料，只有加重磨削壓力，才能顯現(xiàn)其獨特的火花特征。以下是幾種合金鋼的火花圖圖 1040Cr鋼火花圖 圖 1140Cr鋼火花示意圖 圖 1238CrMoAl鋼火花圖 圖 13 CrWMn鋼火花圖 圖14 GCr15火花圖 圖 159SiCr火花圖 圖16Cr12火花圖 圖 173Cr2W8V火花圖 圖18 5CrNiMo火花圖 圖 1950CrV火花圖 圖 20W6Mo5Cr4V2火花圖 圖21W9Cr4V2火花圖 圖22 W18Cr4V火花圖 圖