工程材料與熱處理 課件 15零件材料的鑒別

零件材料的鑒別CONTENT目錄零件材料鑒別概述01火花鑒別法02斷口鑒別法03聲音鑒別法04精確確定材料牌號(hào)的方法05匯報(bào)展示準(zhǔn)備0601零件材料鑒別概述現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法與種類火花鑒別法火花鑒別法通過觀察鋼鐵在砂輪上磨削產(chǎn)生的火花特征，如流線和爆花的形態(tài)、顏色等，來快速判斷鋼的化學(xué)成分。這種方法簡(jiǎn)單快捷，但需要一定的經(jīng)驗(yàn)積累。斷口鑒別法斷口鑒別法利用材料斷裂后的自然表面特征，如纖維狀、瓷狀或結(jié)晶狀斷口，來判斷零件的材料類型及熱處理狀態(tài)。此方法直觀且實(shí)用，有助于識(shí)別材料缺陷。聲音鑒別法聲音鑒別法通過敲擊鋼鐵時(shí)發(fā)出的聲音差異，如灰鑄鐵的沙啞聲與鋼的清脆聲，來初步區(qū)分不同材質(zhì)。這種方法簡(jiǎn)便易行，適用于現(xiàn)場(chǎng)快速鑒別。鋼鐵材料鑒別重點(diǎn)火花鑒別法的原理與操作火花鑒別法通過觀察鋼鐵在砂輪上磨削產(chǎn)生的火花特征，如流線和爆花的形態(tài)、顏色等，來快速判斷其化學(xué)成分。這種方法簡(jiǎn)單有效，但需要一定的經(jīng)驗(yàn)積累。01斷口鑒別法的應(yīng)用斷口鑒別法依據(jù)材料斷裂后的自然表面特征，如纖維狀、瓷狀或結(jié)晶狀斷口，來判斷材料的韌性、硬度及熱處理狀態(tài)，是評(píng)估材料性能的重要手段。02聲音鑒別法的特點(diǎn)聲音鑒別法利用敲擊鋼鐵時(shí)發(fā)出的聲音差異，如清脆或沙啞，來初步區(qū)分灰鑄鐵和鋼，以及不同硬度的鋼材，是一種簡(jiǎn)便快捷的現(xiàn)場(chǎng)鑒別方法。0302火花鑒別法火花鑒別概念火花鑒別法基本原理火花鑒別法是通過觀察鋼鐵在砂輪上磨削時(shí)產(chǎn)生的火花特征，來推定或鑒別鋼的化學(xué)成分。這種方法簡(jiǎn)單快捷，適用于現(xiàn)場(chǎng)快速判斷材料類型?；鸹ńM成結(jié)構(gòu)解析火花由流線和爆花兩部分組成，流線是高溫熔融狀的鋼鐵屑末形成的光亮軌跡，而爆花則是這些金屬屑末在空氣中劇烈氧化爆裂而成的細(xì)小流線和花粉。火花鑒別的操作要點(diǎn)進(jìn)行火花鑒別前需去除待測(cè)表面的脫碳層等雜質(zhì)，確保能磨削出代表真實(shí)化學(xué)成分的火花。試驗(yàn)應(yīng)在昏暗環(huán)境下進(jìn)行，以便更好地觀察火花特征。操作規(guī)范與觀察要點(diǎn)010302火花鑒別操作規(guī)范在進(jìn)行火花鑒別前，必須清除待測(cè)表面的脫碳層、氧化層及氣割層，確?；鸹苷鎸?shí)反映材料的化學(xué)成分。此外，試驗(yàn)應(yīng)在昏暗環(huán)境下進(jìn)行，以便更清晰地觀察火花特征?；鸹ǖ挠^察要點(diǎn)觀察火花時(shí)，需關(guān)注其根部、中央及尾部的流線和爆花特征。流線的顏色、亮度、長(zhǎng)度等與化學(xué)成分密切相關(guān)，而爆花的形狀、大小則有助于識(shí)別合金元素的存在。碳元素爆花特征碳元素的爆花具有獨(dú)特的分叉數(shù)量和形態(tài)，通過這些特征可以大致判斷材料的碳含量。例如，碳含量低于0.25%的材料爆花分叉較少，而碳含量在0.25%~0.5%之間的材料爆花分叉適中。碳元素爆花特征010203碳元素爆花的形態(tài)特征碳在高溫下產(chǎn)生的爆花具有明顯的區(qū)別于其他元素的特征，根據(jù)碳元素爆花分叉數(shù)量及形態(tài)推定碳含量，大致可區(qū)分碳含量為0.5%等三類。碳元素爆花的顏色與亮度碳元素的爆花顏色和亮度也是鑒別的重要依據(jù)。一般來說，含碳量越高，火花的顏色越偏向橙紅色，亮度也相對(duì)較高；而含碳量較低的鋼材，其火花顏色則更接近黃白色。碳元素爆花的數(shù)量與分布碳元素的爆花數(shù)量和分布情況也能提供一定的鑒別信息。例如，當(dāng)鋼材中碳含量較高時(shí)，其火花中的爆花數(shù)量會(huì)明顯增多，且分布較為密集；反之，如果碳含量較低，則爆花數(shù)量較少，分布也相對(duì)稀疏。a)刺[碳含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）約0.05%以下]g）3分叉二次花[碳含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）約0.2%]b)2分叉[碳含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）約0.05%]h)多分叉二次花[碳含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）約0.3%]c）3分叉[碳含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）約0.1%]i)多分叉三次花[碳含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）約0.4%]d)4分叉[碳含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）約0.1%]j)分叉三次花附有花粉[碳含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）約0.5%]e)多分叉[碳含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）約0.15%]k）羽毛狀花（碳含量沸騰鋼]）f)星星分叉[碳含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）約0.15%]

碳元素爆花特征合金元素爆花特征01合金元素爆花特征概述合金元素的爆花與碳元素的爆花具有顯著區(qū)別，通過觀察火花的形態(tài)和特征，可以初步判斷材料中是否含有特定的合金元素。02常見合金元素爆花特征不同合金元素在火花試驗(yàn)中表現(xiàn)出獨(dú)特的爆花特征，如錳元素產(chǎn)生的爆花呈金黃色，而硅元素則產(chǎn)生白色明亮的爆花。03合金元素爆花的應(yīng)用通過分析合金元素的爆花特征，可以快速鑒別鋼鐵材料中的合金成分，為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的材料選擇和質(zhì)量控制提供重要依據(jù)。合金元素爆花特征a)b)c）

d)e)f)g)h)i)j)k）a)白玉（Si）b)膨脹節(jié)（Ni）c）分裂劍花（Ni）d)菊花狀（Cr）e)附有白須的矛尖（W）f)小滴（W）g）Mo含量與箭頭形狀h)狐貍尾（W）i)裂花（W）j)波狀流線（W，高Cr）k）斷續(xù)流線（W，高Cr）常見材料火花特征20鋼火花特征20鋼的火花特征表現(xiàn)為流線粗、稀，爆花少且多呈一次花，芒線粗長(zhǎng)并有明亮的節(jié)點(diǎn)?；鸹ㄉ珴刹蔹S帶暗紅色，這種特征有助于快速識(shí)別20鋼材料。45鋼火花特征45鋼的火花特征為流線長(zhǎng)且多，芒線長(zhǎng)，流線之間有少量花粉，爆裂程度較大，花型大，有一次花和二次化，節(jié)點(diǎn)明亮，尾部爆花數(shù)量多，色澤黃亮色。鑄鐵火花特征鑄鐵的火花束粗，流線多，一般為二次花，花粉多，爆花多，尾部漸粗下垂成弧形，顏色多為橙紅。這些特征使得鑄鐵在火花鑒別中容易被識(shí)別出來。20鋼火花45鋼火花鑄鐵火花03斷口鑒別法纖維狀斷口01纖維狀斷口的外觀特征纖維狀斷口呈現(xiàn)出類似纖維橫斷的形貌，沒有金屬光澤，色質(zhì)較灰暗，通常在邊緣有顯著的塑性變形，是韌性斷裂的特征。03纖維狀斷口的應(yīng)用價(jià)值通過觀察纖維狀斷口，可以判斷零件材料的熱處理狀態(tài)及是否存在質(zhì)量缺陷，有助于改進(jìn)生產(chǎn)工藝和提高產(chǎn)品質(zhì)量。纖維狀斷口的形成原因纖維狀斷口是由于金屬構(gòu)件發(fā)生塑性大變形后慢速斷裂形成的，這種斷裂方式表明材料具有良好的韌性和延展性。02瓷狀斷口瓷狀斷口的定義瓷狀斷口是一種具有綢緞光澤、致密、類似細(xì)瓷碎片的亮灰色斷口，通常出現(xiàn)在共析鋼、過共析鋼和經(jīng)淬火或淬火和低溫回火后的某些合金結(jié)構(gòu)鋼材上。瓷狀斷口的形成原因瓷狀斷口的形成主要是由于材料在熱處理過程中，如淬火或淬火和低溫回火，導(dǎo)致其內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而形成這種特殊的斷口形態(tài)。瓷狀斷口的應(yīng)用價(jià)值瓷狀斷口的存在可以作為判斷材料是否經(jīng)過特定熱處理過程的重要依據(jù)，對(duì)于材料的質(zhì)量控制和性能評(píng)估具有重要意義。結(jié)晶狀斷口結(jié)晶狀斷口的外觀特征結(jié)晶狀斷口通常表現(xiàn)為亮灰色，具有綢緞光澤和明顯的金屬光澤。在強(qiáng)光下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，斷口閃閃發(fā)光，顯示出其獨(dú)特的致密結(jié)構(gòu)。結(jié)晶狀斷口的形成原因這種斷口常出現(xiàn)在熱軋或退火的鋼材上，是由于材料在高溫處理過程中晶粒長(zhǎng)大，導(dǎo)致斷口呈現(xiàn)出明顯的結(jié)晶顆粒。結(jié)晶狀斷口的意義結(jié)晶狀斷口是一種正常斷口，表明材料經(jīng)過了適當(dāng)?shù)臒崽幚?，具有良好的機(jī)械性能。這種斷口的存在有助于評(píng)估材料的質(zhì)量和適用性。層狀斷口01層狀斷口的定義層狀斷口是一種在縱向斷口上，沿?zé)峒庸し较虺尸F(xiàn)出無金屬光澤的、凹凸不平的、層次起伏的條帶，條帶中伴有白亮或灰色線條。02層狀斷口的形成原因?qū)訝顢嗫谥饕怯捎诙鄺l相互平行的非金屬夾雜物的存在造成的，這種缺陷對(duì)縱向機(jī)械性能影響不大，但對(duì)橫向塑、韌性有顯著降低。03層狀斷口的影響層狀斷口的出現(xiàn)可能會(huì)影響零件的使用性能和壽命，因此在生產(chǎn)過程中需要嚴(yán)格控制非金屬夾雜物的含量，避免產(chǎn)生層狀斷口。04聲音鑒別法灰鑄鐵與鋼的聲音差異010302灰鑄鐵的聲音特征灰鑄鐵被敲擊時(shí)發(fā)出的聲音沙啞，無余音，這主要是因?yàn)槠鋬?nèi)部結(jié)構(gòu)中石墨的存在形式，好似有許多裂紋的鋼，導(dǎo)致聲音傳播受阻。鋼的聲音特性與灰鑄鐵不同，鋼在被敲擊時(shí)聲音清脆，常有悅耳余音。這是因?yàn)殇摰膬?nèi)部結(jié)構(gòu)更為緊密，沒有像灰鑄鐵那樣的裂紋或空隙。硬度對(duì)聲音的影響形狀相同而硬度不同的淬火鋼件在敲擊時(shí)聲音也是不同的：硬度高者敲擊時(shí)聲音清脆悅耳，硬度低者聲音則較低沉。淬火鋼件硬度與聲音關(guān)系硬度與聲音的關(guān)聯(lián)淬火鋼件的硬度與其敲擊時(shí)發(fā)出的聲音密切相關(guān)，硬度越高，聲音越清脆悅耳；反之，硬度越低，聲音則顯得較為低沉。聲音鑒別法的應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，通過敲擊鋼鐵并聽其聲音的不同，可以初步判斷材料的硬度和類型，如灰鑄鐵與鋼的區(qū)別。經(jīng)驗(yàn)與精確度的關(guān)系雖然聲音鑒別法依賴于操作者的經(jīng)驗(yàn)，但它提供了一種快速簡(jiǎn)便的方法來評(píng)估材料屬性，盡管這種方法不如化學(xué)成分分析精確。05精確確定材料牌號(hào)的方法金屬化學(xué)成分分析法金屬化學(xué)成分分析法概述金屬化學(xué)成分分析法是一種通過測(cè)定金屬材料中各元素的含量來識(shí)別材料牌號(hào)的方法，它能夠提供精確的材料成分信息，是材料鑒別的重要手段。光譜分析法利用物質(zhì)對(duì)特定波長(zhǎng)光的吸收或發(fā)射特性，通過分析光譜來確定材料的化學(xué)成分，這種方法具有高靈敏度和準(zhǔn)確性。金屬化學(xué)成分分析法應(yīng)用金屬化學(xué)成分分析法廣泛應(yīng)用于制造業(yè)、質(zhì)量控制和科研領(lǐng)域，通過精確分析材料的化學(xué)成分，確保產(chǎn)品質(zhì)量和性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求。光譜分析法原理光譜分析法光譜分析法的原理光譜分析法是一種通過測(cè)量物質(zhì)發(fā)射或吸收的光譜來