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1、精选优质文档-倾情为你奉上金属的火花鉴别火花鉴别是金属材料化学成分现场控制手段中最为简易的方法之一,其特点是设备简单,操作方便,对金属牌号及其化学成分的鉴定分析速度快,准确性强,在临场分析中不必破坏试件,基本能满足金属材料生产和热处理工艺要求尤其对人批量金属材料的鉴别和分析更发挥了它的优点,这是化学分析法和其它物理分析法所不能比拟的。一、火花鉴别的应用范围1在浇铸和冶炼的企业,火花鉴别可用于钢铁废金属原料的外购、炉前搭配废钢铁原料的检查以及金属成品的化学成分检杏。对于炼钢炉前现场快速分析鉴定火花鉴别也是极为有效的方法,能在几秒钟的时间里分析出炉内钢水是否已符合熔炼制造所要求牌号的化学成分2在金
2、属材料热处理或锻压加工前,应用火花分析法核对其材料牌号,就能正确掌握其加热温度和加热时间,防止产生废品。3火花分析法能检验钢材是否经过渗碳、渗氮处理。能判断渗碳层及氮化层的深度、均匀性,对于渗碳钢还能分析渗碳层的含碳量。4火花分析法能有效地检验钢材表面的脱碳情况,观察其脱碳层深度、尤其是利用钢材表面脱碳层来观察火花图,能有效地分析合金成分的含量,这是每一个火花分析工作者准确分析合金成分的诀窍。5对于金属材料仓库,在装卸搬运过程中容易发生混料事故,而火花分析法是杜绝混钢事故的最简单最有效的方法。6化学分析人员在化验工作前对被分析的金属材料作一次火花分析,可以省略试样中未含元素的化学分析工作,同时
3、可以验证化学分析的结果正确与否。物理分析的人员进行火花分析可对金属材料的牌号做到心中有数,有利于对金属材料的抗拉强度、延伸率、断面收缩率及金相组织等作进一步分析。二、火花形成原理金属材料在一定的压力下与旋转砂轮接触时,砂轮对工件产生切削作用,从工件产生的钢铁微粒被磨削热加热成熔融状态脱离工件,沿砂轮切线方向作高速运动,产生光亮的流线形成火花束,这些高温熔融状态的金属颗粒与空气中的氧气接触会形成氧化膜,钢中的碳元素,在高温下极易与氧结合形成一氧化碳,发生还原反应,这时被还原的铁再度被空气氧化,然后再还原这种反应多次重复,当一氧化碳气体压力超过熔融金属的表面张力时便爆裂成火花,同时高温钢粒在空间运
4、行形成切向的轨迹,就是我们所见的一条光亮线和光亮火花。当颗粒表面的氧化膜不能约束反应生成的CO 时,就有爆裂现象发生。粉碎的颗粒外逸时的火花称为“爆花”。磨削颗粒经一次爆裂后,在碎粒中若仍残留有未参加反应的Fe 、C ,将继续发生反应,则可能出现二次、三次或多次爆花。这时,随粉爆花次数的增加(反应物减少),火花亮度也随之降低。钢铁材料中的碳元素是产生火花的基本元素,而当钢中含有猛、硅、钨、钼、铬等元素时,它们的氧化物将影响火花的统一线条、颜色和形态,由此可以判别钢的化学成分。根据产生火花束的形状特征及颜色来初步判别工件的化学成分的方法称为火花鉴别法。钢铁中的碳元素含量主要是根据火花的爆裂程度来
5、判别的,钢铁中的碳含量越高,火花越多、爆裂越烈、火束越多。在合金钢中,由于合金元素对火花的形状、颜色产生不同的影响,可形成特有的颜色和花形特征。因此,据此可大致鉴别出合金元素的种类和含量,但不如碳素钢鉴别那样容易和精确。此外,钢中的碳化物( Fe3C )在高温下分解(大于900),析出碳原子,反应式为: Fe3C 3Fe+C 碳原子和表面层氧化亚铁产生还原作用,形成一氧化碳,反应式为: FeO+C Fe+CO 三、合金元素与氧的亲和力合金元素与氧的亲和力强弱次序(依次减弱)CaMgAlTiSiVMnCrFeNiCuTi 、V 、W 、Mo、Co、Ni 、Cu 等金属可改善钢的力学性能,但对抗氧
6、化能力影响不大。钢中的碳对抗氧化能力的影响也不显著:Cr 、AL 、Si 能显著提高钢的抗氧化能力,与氧亲和力最大的元素将优先被氧化,而这个元素所生成的氧化膜的性质就控制着氧化过程。金属对氧的亲和力一般可由它的氧化物的生成热和分解压力来判断。氧化物的生成热愈大,分解压力愈小,则这一金属对氧的亲和力也就愈强。表1各种金属最低价稳定氧化物的性质金属氧化物色彩密度(g/cm3熔点氧化物生成热*42J/(g.Mpa)-1高价氧化物CuCu2O红6.001230+43.0CuOAgAg2O黑褐7.14300(分解)+7.0BeBeO白3.022530+145.3MgMgO白3.652800+145.8M
7、nMnO绿5.41785+96.7Mn2O4,Mn2O3FeFeO黑5.71377+64.6Fe3O4,Fe2O3NiNiO绿黑7.451960+58.4Ni3O4,Ni2O3ZnZnO白5.472000+83.3AlAl2O3白3.992050+126.9CrCr2O3绿5.212275+96.3(CrO)SiSiO2白2.321710+102.8(SiO)TiTiO2白4.161825+109(Ti2O3)ZrZrO2白5.732680+129MoMoO2红紫4.52800(气化)+71.4MoO3WWO2褐12.111277+65.7WO3四、碳化物表2碳化物性质碳化物TiCZrCNbC
8、VCTaCW2CMo2CWCHV32002890240020941800313020002500T熔/34103805372028304150300026902867碳化物MoCCr23C6Fe23W2C6Fe21Mo2C6Cr7C3Fe3CMn3CFe4W2CHV22501000-152018201150-1340T熔/29601520分解 1780分解13301890五、火花的主要名称1火束 钢铁在砂轮机上磨削时产生的全部火花叫做火束。为了便于识别,又把整个火束分为根部、中部和尾部三部分。火束由流线、节点、芒线、节花(苞花)、爆花、尾花等部分组成。图 2 火束各部分的名称2流线试件在高速砂
9、轮上磨削的预粒,在高温下运行的轨迹就是流线。流线分为直线形、断续形、波纹形和断续波纹形,其中波纹形不常见,有时在高速钢火花中会夹有波纹形流线。碳钢的流线都是直线形的;铬钢、钨钢、高合金钢和灰铸铁的流线呈断续形。图 3 火花流线图直线流线:流线尾端到首端成一直线或抛物线。一般在结构钢及工具钢(合金元素最少)中常见。断续流线;流线呈断续虚线状。钨钢、高合金钢及铸铁中常见波状流线:整个流线中的某一端成波浪形线条一般不易见到,有时在火束中夹杂一、二条。3节点流线在途中爆裂的明亮而稍粗大的亮点称为节点和苞花节点的温度较流线任何部分温度都高。节点是含Si的特征。4芒线爆裂当时发出的若干聚集短线叫做芒线,是
10、连在流线上的分叉直线。随着含碳量的不同有二根、三根、多根分叉之分。图 4火花芒线图4苞花(节花)芒线中途又生节点并射出芒线,这样形成的花叫节花(流线在途中爆裂的明亮而稍粗大的亮点称为节点和苞花)。一次爆裂的芒线叫一次节花在一次芒线上又发生爆裂时形成的爆花叫二次节花,所以爆花可分为一次节花、二次节花、三次节花。苞花是含Ni的特征5爆花是碳元素专有的火花特征,是熔融颗粒在爆裂时在流线上由节点和芒线所组成的火花形状。爆花随着流线上芒线的爆裂情况有一次、二次、三次、多次之分。爆花分布在流线上。爆花形象随钢中碳含量而变化,粉碎状的花粉随碳含量的增高而增加。爆花在火花鉴别中占有重要地位。一次爆花:在流线上
11、首次爆裂的较细长的芒线,即只有一次爆裂的芒线,花型较简单,有两叉、三叉和多叉几种,简称一次花。一次爆花是含炭量0.25%以下的碳钢的火花特征。爆花分叉的增加说明钢中含碳的增多。二次爆花:在一次花的芒线上又发生一次爆裂,称为二次花。它也随含碳量的不同分为三叉、四叉和多叉几种。二次花是含碳量0.3-0.6%的碳钢的火花特征。三次爆花(多次花):在二次爆花的芒线上再一次(或数次)呈现爆裂所呈现的极为细小而复杂的火花形式 ,称为三次花(或),这种爆花是含炭量0.65%以上的碳钢的火花特征。图 5火花爆花图图 6爆花的各种形式6花粉分散在爆花芒线间和周围的点状火花。这种花粉只有在含炭量超过0.5%的钢中
12、才出现。7尾花尾花是流线末端特征,可分为狐尾尾花、枪尖尾花、菊花状尾花、羽状尾花等。狐尾尾花一般是钢中含钨的特征,其亮度和粗细程度比流线其他部位更明亮、更粗一些,狐尾尾花的数量及长度与钢中含钨量成反比。枪尖尾花一般认为是钢中含钼(约1%)的火花特征,其特点是在流线末端呈明显的下垂脱离状,但也不是在所有的含钼钢中都能看到,有时在一些不含钼的钢中也能见到枪尖尾花。应注意区别于一些不含钼的钢所产生的在分叉上呈直线脱离的枪尖状尾花。钩状尾花为高含量硅3%5%的特征。图 7尾花特征图以下是尾花特征比较详细的说明:图 8尾花特征详图(1) 羽尾花:表示铸铁流线细而短呈橙红色或暗红色。(2) 直羽尾花:表示
13、是含硅很少的碳钢芒线呈直线形状,色亮白、稍带橙色。(3) 枪尖尾花:表示是含钼的钢含钼越多,竹叶和流线脱离得越远,流线呈橙红色,尖端成竹叶形状。(4) 苞尾花:表示是铬钼钢和高锰钢,形状像喇叭花,色黄,有时是橙红色。(5) 狐尾花:表示是钨钢和高速钢。(6) 菊尾花:表示是铬钢;流线末端裂成菊花形状,芒线和节花分岔极多,花粉密,分岔上有小花,颜色橙黄。六、色泽及火花鉴别火花颜色的明暗表明了颗粒运行的温度,火花为亮的黄白色、亮白色表明温度高,暗红色则是温度低。颗粒的氧化性能及氧化程度有关。表 3钢铁的温度色温度/颜色525白天可见红色581日光下可见红色700暗红色800过渡樱桃红色900正樱桃
14、红色1000高亮樱桃红1100橘红1200橘黄1300白色1400亮白色1500高亮度白色1600淡蓝的白色表 4火花的鉴别火花组成单位参 数特 征 判 别流 线颜 色白亮;碳钢橙色和红色:合金钢或铸铁形 状直线状流线;碳钢断续状或波纹状:镍铬钢或高速钢长 短碳钢含碳量越多,流线就越短铸铁和高速钢的流线比碳素钢短节 花有 无有节花:碳钢无节花:高速钢形 状节花呈星形而夹绒球:含锰碳钢节花呈苞状:镍钢七、碳及合金元素对火花特征的影响(一)碳钢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。纯铁火花流线少、短而粗,无爆花。随铁的纯度不同,花束中也杂有二、
15、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。表 5碳钢的火花特征W(C)(%)流 线爆 花磨砂轮时手的感觉颜 色亮 度长 度粗 细数 量形 状大 小花 粉数 量0亮黄黄橙暗亮暗长长短粗粗细少多无爆 花软硬0.05二根分叉小大小无少多0.1三根分叉无0.2多根分叉无0.3二次花多分叉微量0.4三次花多分叉稍多多量0.5复杂0.60.70.80.81碳钢火花特征的总
16、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,多为一次花,发光一般,无花粉,如图9 所示。图 920钢火花示意图(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10 所示。图 1045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 11 所示。图
17、11T10钢火花示意图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) Wc 0.05-0.10%的碳钢,火花束流线粗,呈弧形,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
18、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) Wc 0.40-0.50的碳锅,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) Wc 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) Wc0.70-0.80的碳钢火花束流线直而短细,量多;火花黄亮色,爆
19、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) Wc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,爆花和花粉级慢增多,花形逐渐缩短。3铸铁的火花特征铸铁的火花束很粗,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。4. 灰铸铁的火花特征火花束细而短,尾花呈羽状,色泽为暗红色。 5. 合金钢的火花特征 合金钢的火花特征与其含有的合金元素有关。一般情况下,镍、硅、钼、钨等元素抑制火花爆裂,而锰、钒铬等元素却
20、可助长火花爆裂。所以对合金钢的鉴别难掌握。 一般铬钢的火花束白亮,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,色泽呈暗红色,根部和中部为断续流线,尾花呈弧状。(二) 合金元素对火花特征的影响1合金元素对火花特征影响分类金属材料在高速砂轮的磨削作用下,产生微粒并在空间飞溅过程中氧化燃烧。由于各种元素氧化燃烧所产生的能量不同,在火花图中能显现其各自不同的火花特征。尤其是一些元素与碳元素共同存在时,所产生的作用差异更能反映出
21、来。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,首先使碳化物分解。在分解
22、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。抑制爆裂火花的元素与碳同时存在于金属材料中时,不仅不能帮助碳元素产生爆裂火花,相反如果这些元素含量愈高则更为抑制,甚至熄灭碳元素的爆裂火花特征,并且明显地发生着各种不同形式的特殊的火花特征。 金属元素助长爆裂火花或抑制爆裂火花的影响,在火花图上形成的爆裂强度、爆花花势、色泽、卷轮花等均能产生变化迁移。爆裂强度金属元素含量的变化,对火花图节点特征的影响。主要反映在节点形态的大小,数量变化的多少,以及其光度的亮
23、弱程度。爆花花势一一主要反映在流线上面爆裂的芒线、节花、爆花碎花、花粉等形态大小与数量的多少。色 泽金属元素成分的不同,含量的多少,影响火花图明与暗、深与浅等各种不同的光色。卷 轮 花一一环绕在高速旋转砂轮周围的零星流线、节点、芒线、节花、爆花、碎花、花粉等2部分合金元素对火花特征的影响在碳钢的基础上加入合金元素,合金元素将对钢的火花特征产生影响,部分合金元素在火花中的特征及其对碳素钢火花特征的影响见表6。表 6部分合金元素对火花特征的影响合金元素对暴裂的影响流 线爆 花特 征触感 抗力根部 色泽色 泽长 短粗细多 少多少芒线花 粉Mn助长黄低C白亮黄亮低Mn长高Mn短粗低Mn多高Mn少多而整
24、齐白色细长高C多低Cr低C白亮高C明亮低C长高C短低C多高C少较大高C有V黄亮多细W抑制暗红橙红中细少少红色秃尾没有断续流线狐尾硬Mo深橙红长细少橙红细没有枪尖W(Mo)1.0%,低C硬Si高Si橙黄短粗少白色短没有流线尖端白亮点(低C) 钩状尾花(高Si低C)不太硬Ni黄短细少黄色细没有流线上出现鼓肚(低Ni,低C)硬高Cr黄短较少少没有-硬部分合金元素在火花中的特征:(1) 钨由于钨的碳化物稳定性好、熔点很高,导热性较差,在钢粒飞离砂轮的运行过程中,与钢中的碳发生还原生成CO 的反应受到抑制,所以在抑制火花爆裂元素中,钨的抑制作用最强烈。Ww达到1.0左右时,钢的爆花明显减少。当Ww2.5
25、时,爆花呈秃尾状。钨对火花爆裂抑制作用,还和钢中的其他元素及含量有关。如含碳量低时,Ww 45的钢就几乎完全抑制火花的爆裂。钨钢火花流线尾端呈狐尾花。当Ww在1-2时,狐尾花最为明显,随Ww的逐渐增加,流线的数量及长度将逐渐减少。Ww在5%8%的钢,孤尾花时有时无;Ww更高时,孤尾花就很少出现,甚至完全消失。另外,由于钨的存在会使钢的火花色泽变暗。当Ww5时,火花几乎全部呈暗红色。钨钢火花的色泽不仅与Ww有关,还与Wc有密切关系。Wc越高,钨钢火花的红暗色就越早出现。(2) 钼 钼具有较强的抑制火花的爆裂、细化芒线和加深火花色泽的作用。钼钢的火花色泽是不明亮的。当Wmo较高时,火花呈深橙色,高
26、钼钢没有枪尖花。钼钢枪尖花出现不仅与Wmo有关,还与Wc有关。Wc越低,枪尖花越明显,钼钢中Wc在0.5左右时,枪尖花就不易出现。(3) 硅 硅抑制火花的爆裂作用较钼弱当Wsi 2%3时,这种抑制就较明显。由于硅存在能使火花爆裂芒线变短,如钢中Wsi 3.54.5,Wc在0.10左右(如硅钢片)时,就只能在火花束中发现一、二根单芒线的爆花并出现白色明亮的闪点。硅锰弹簧钢流线粗而短,芒线少且短粗,火花色泽呈橙红色。火花试验时手感抗力较小。(4) 镍 镍对火花爆裂的抑制作用较弱,使火花束缩小且不整齐,芒线较碳钢细。镍能细化流线,随Wni提高,流线数量和长度将减少,色泽变暗。低镍钢的特征是流线上出现
27、鼓肚,但Wc较高时(0.5以上)时,此现象消失。(5)铬 铬对火花的影响比较复杂,对于低铬低碳钢,铬对火花有较强的促进作用,火花呈亮白色,并增加流线数量和长度;爆花为一、二次花,花型较大。由于低铬能助长爆裂,如不细心,会将该钢的Wc估计过高。对于Wc较低的低铬钢,铬能助长爆裂的作用不显著,甚至能阻止枝状爆花的发生,流线短而量少,火花束仍然明亮。加入多量铬以后,无沦爆裂强度、流线长度和数量都将减少,色泽也变暗,若钢再含有抑止和助长爆裂其他元素,则判别就变得更加复杂。因此,判断铬的含量必须要有丰富的经验,或用其他方法配合进行鉴定。(6)锰钒 锰钢火花的爆裂强度强于碳钢,爆花位置比碳钢离砂轮远。当钢
28、中Wmn稍高时,火花较整齐,颜色也比碳钢黄亮;在Wc较低时呈白亮色,爆花核心有较大而亮白的节点,花型较大,芒线稀、长而细;当Wc较高时,爆花有较多的花粉。低锰钢的流线粗长,量较多。高锰钢的流线粗短而量较少。由于锰是促进火花爆裂的元素,所以有时会把钢的Wc估计偏高,因而对Wc较低的钢进行判别时应加以注意。(7) 钒 钒是助长火花暴裂的元素,火束呈草黄色使流线变细。八、火花鉴别的设备及操作方法1. 以往比较正规的火花鉴别火花鉴别使用的设备通常用手提式和台式两种砂轮机,通常选用中等硬度36号60号普通氧化铝砂轮。不宜使用碳化硅或白色氧化铝砂轮。火花鉴别时要备有相对应的标准钢样,以便在试验过程中对有疑
29、问的样品进行比较,以防操作错觉和误判。火花鉴别是以火花的形状及颜色为依据的,所以试验者应戴无色平光防护镜,宜在暗处进行,光线不能太强,以免光线直射影响火花的色泽和清晰度台式砂轮直径应在200-250mm范围,手提式砂轮直径应在100-150mm范围,砂轮转速宜控制在2800-4000r/min ,压力要适中,注意手感力,要使火花略高于水平方向发射,以便于仔细观测火花束的长度和各部位的花形特征。由于火花束的形成受砂轮线速度的影响,所以当砂轮磨损直径变小时,必须进行更换。检验碳含量较多的钢火花时注意观察单一流线上多次火花爆裂特征,以判断钢的含碳量。手提砂轮携带方便,且可使火花束散开,利于观察单条火
30、花形象。台式砂轮磨出来的火花与人观察的视角不相适应,较不方便,手提式砂轮功率为0.10.3kw ,台式为0.51.0kw 。2.现在及现场的火花鉴别以往研究火花鉴别是采用专用电动砂轮机,其参数:功率为0.200.75kW,转速高于3000r/min,所用砂轮粒度为4060目,中等硬度,直径为150200mm。磨削时施加压力以2060N为宜,轻压看合金元素,重压看含碳量。这种方法需将钢件制成小试样便于手持磨削,现场应用受到一定限制。对于生产现场的工件可采用风砂轮或电动砂轮进行对比火花鉴别,即将工件与已知成分的钢件试样对比磨削,观察火花的一至程度,来确定钢铁的化学成分。这种方法需制作一定数量已知化
31、学成分的小试样。九、常用钢的具体火花特征:20钢火束呈橙黄带红色泽,发光适中。流线稍多而细长些,自根部起逐渐膨胀壮大,至尾部又渐收缩,尾部带下垂,微有再生明亮的微型尖形节点,隐匿不显,但不是钼元素特征。爆花形式为多根分叉一次星形爆花,渗杂着四根分叉一次星形爆花和三根、四根分叉的二次星形爆花,花角狭小,附有单芒线,芒线较粗短,少量的附生花粉隐约可见。全体呈桔红色泽,花数约占总体的五分之一强,火花图光度较强。图 1220钢火花图图 1320钢火花示意图45钢火束呈较明亮的橙黄色泽发光大。流线多而细长,火束短。自根部起逐渐膨胀粗大,尾部略带下垂,微隐再生明亮的长形节点,已不显明。爆花形式为四根分叉三
32、次星形爆花,渗杂着三根分叉和五根分叉三次星形爆花,花角较大。附有单芒线,芒线较多稍细长,附生的花粉较多且清晰,有少盘的小型碎花,布于星形爆花附近。全体呈橙红色泽,火花盛开花数约占总体五分之三弱,爆花花势增大,趋于盛开姿态,使星形爆花开始扩展呈大星形,爆裂强度较高。图 1445钢火花图图 1545钢火花示意图60钢火束呈明黄色泽;根部稍暗、中部明亮、尾部为橙黄色泽,光度明亮。流线多而细长,自根部起逐渐膨胀粗大,流线尾部趋向平直状态,微隐再生明亮的节点,已不显明。爆花形式为多根分叉三次星形爆花,渗杂着六根分叉三次星形爆花,花角甚大。附有许多单芒线且细长。附生的花粉甚多,显明清晰,很多的小、中型碎花
33、布于星形爆花近旁。全体呈明亮橙黄色泽,花数约占总体四分之三弱,爆花花势盛开,趋于层复花,呈大星形爆裂强度甚高,火花图光度较强。图 1660钢火花图T7钢火束呈黄色稍带红色;根部暗红,中部较亮、尾部渐渐减弱,光度稍明亮。流线多而细密,根部起逐渐膨胀粗大,流线不长,尾部较平直。火束由于含碳量高,其长度渐次缩短而粗,发光渐次减弱。爆花形式为多根分叉三次星形爆花和少量的多根分叉三次花的微型碎花爆花,花角甚大,附生繁多单芒线和花粉,小、中型碎花布于星形爆花近旁。研磨时手的感觉稍硬。全体呈明亮橙红色泽,花数约占总体五分之四以下,爆花花势旺盛美观,花形由基本的星形发展为三层叠开,爆裂强度很高,火花灿烂,火花
34、图光度稍强。图 17T7钢火花图T10钢火束呈橙红色;根部色泽暗淡、中部明亮,尾部渐而减弱,光度较T8Mn 钢稍暗淡,流线极多而很细密,自很部起逐渐微带膨胀粗大,流线稍短尾部平直。爆花形式为多根分叉三次星形爆花和较多的多根分叉三次花的中型碎花,单芒线,花粉繁多密集,整体火花图主要有芒线、花粉、碎花等组成,形态和色泽很美丽,非常繁茂又十分清晰。全体呈暗橙红色泽,花数约占总体六分之五以上,爆花花势旺盛层复花三层叠开,核心爆花压缩,爆裂强度稍弱,火花灿烂,火花图光度不强。图 18T10钢火花图图 19T10钢火花示意图T12钢整个火束呈暗橙色,光度较T10 暗淡,发光不大,愈近根部色泽和光度愈暗淡,
35、流线多而极细密,火束更为粗短,爆裂为多根分岔,三次花的花量极多,三层、四层重迭开花,大量碎花和花粉。花数约占总体七分之六以上,爆花花势更旺盛。爆裂强度很弱,火花灿烂,火花图光度较TIO 钢弱。摩擦中感觉材料较硬。图 20T12钢火花图40Cr钢火束呈橙黄色泽;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、芒线常呈分又状态。全体呈白亮的橙黄色泽,花数约占总体二分之一,爆花花势增大,呈盛开的姿态爆裂强度甚高。图 21
36、40Cr钢火花图图 2240Cr钢火花示意图38CrMoAl钢火束呈淡红色泽;根部稍暗,中部比较明亮,尾部呈暗橙色。流线不多。微带挺直而细长,自根部起逐渐膨胀粗大,至尾部收缩断明,微为下垂状态。受铬铝元素影响,爆花形式为多根分叉二次与三根分叉三次菊星爆花和星形爆花的混合。爆花核心微明,花角不大,附生微量微、小型碎花,芒线和花粉。流线尾部显现再次明亮的枪尖,构成枪尖尾爆花(钼元素特征)。爆花趋于压缩,但尚活泼。全体呈橙黄色泽,爆花花量受铝元素影响而压缩抑制。花数占总体四分之一左右。爆花花势不旺,爆裂强度较为软弱,火花图光度比较强烈。图 2338CrMoAl钢火花图CrWMn钢火束呈暗橙红色泽;根
37、部为暗红,光度稍暗。流线稍多而细短,自根部起逐渐膨胀壮大,至尾部呈狐尾节点,下垂成弧形,量多显明,根部为断续流线 钨元素存在的特征)。受钨铬锰碳元素的相互影响,火花爆裂为稍多量的多根分叉二次菊星爆花和大星形爆花的交叉显呈。爆花核心稍明亮,附生小碎花和花粉于爆花周围。流线尾部附穗及芒线,粗长灵活,构成狐尾爆花,活泼美观。全体呈褐中透红色泽,爆花花势稍盛,爆裂强度低弱,花数约占总休四分之一强。磨削时手的感觉颇硬。火花图光度比较低弱。图 24CrWMn钢火花图GCr15钢其爆裂为多量较紧密的三次花,花心是火团,芒线多而细,附有很多碎花和花粉,全体呈橙黄色。火束呈淡橙红色泽;根部为樱红色,光度适中。流
38、线极多、稍长而细密,自根部起至尾部略为膨胀,微带下垂。受碳铬元素和少量锰硅镍铜元素彩响,爆花形式为多根分叉三次菊星爆花的多层复花。花芯较明亮,爆花周围附有很多碎花,花粉,芒线,碎花二、三层重叠开花,芒线多而细短。全体呈亮橙红色泽,花数约古总体六分之五以上,爆花花势旺盛,爆裂强度稍弱,花角甚大,火花灿烂,火花图光度较强图 25GCr15火花图9CrSi钢火束明亮而长,呈橙黄色,流线粗而明亮,流线各部粗细近于一致,尾部有狐尾状。火花爆裂多为三次花,花心明亮。火束呈樱红色泽:根部微带朱红色,光度微明而又暗弱。流线很多,较挺直细长。自根部起逐渐膨胀壮大,尾部隐显微量的再生明亮勾形节点。受硅铬元素影响,
39、爆花形式以四根、多根分叉一次喇叭花为基础,夹杂一次和二次菊星爆花所构成大、中、小型爆花形态、爆花间附生挺直芒线于分叉尖端,花芯布有多量花粉和小型碎花,花角较大、在爆花核心与后位处呈自色鼓形的闪亮节点(硅元素特征)。全体呈深樱红色泽,爆花花数约占总体五分之三弱,爆花趋密稍盛有复花形式产生爆裂强度一般强烈,火花图光度较强图 269SiCr火花示意图图 279SiCr火花图Cr12钢火束呈暗橙红色泽;根部微带褐红色光度极暗强。流线稀疏不多,细而短流线中时有断续流线发生,流线尾部略为粗大。受高铬影响,爆花形式呈多根分又三次菊星碎花花型的爆花形态。附有花粉,细小碎花和短葱芒线,尾部有尖长形芒线显现。全体
40、呈褐中透红色泽,花数约占总体三分之一,爆花花势虽不盛,但为多层层复花形式,显呈微、小、中、大不等的火花球爆裂,爆裂强度很弱。磨削时有较多卷轮花手感觉试件极硬,火花图光度非常低弱。图 28Cr12火花图3Cr2W8V钢火束呈暗红色泽;中部为暗褐色,光度很暗弱,仅尾部稍明亮些。流线长度稍短,量稀少,自根部起逐渐膨胀壮大至尾部呈秃狐尾节点,流线根部常以断续流线显现。因受高钨影响,火花爆裂完全受到抑制而匿灭。芒线为秃狐尾形式,细短稀少,尾部有明显的附穗及断续的干芒,形态为点状狐尾爆花和狐尾爆花,附穗接近于砂轮。全体呈深褐红色泽,爆花几无,爆裂强度极低弱,磨削时手的感觉极硬,火花图光度非常微弱。图 29
41、3Cr2W8V火花图5CrNiMo钢火束呈橙红色泽;根部微带暗红,光度稍明。流线较多且细长,自根部起逐渐膨胀,至尾部壮大呈竹叶状节点(钼元素存在的特征)。受铬镍钼元素影响,爆花形式为五根、六根、多根分叉一次,二次多层的小型菊星爆花形态。碎花多而细,附有少量花粉,芒线短促。以三、四层层复花形式产生(铬的特征)。爆花芯部时有明亮的椭形花苞(镍的特征)。流线的尾部呈竹叶尾爆花和枪尖尾爆花(钼的特征)。全体呈赤红色泽,爆花花势稍盛,爆裂强度比一般稍强,火花图光度较强。图 305CrNiMo火花图50CrV钢火束呈淡橙黄色泽;根部带微红,中部甚明亮,发光大。流线甚多而细长,自根部起逐渐膨胀粗壮一些,微带
42、下垂。受铬钒元素影响,爆花形式为四根分叉、五根分叉和六根分义的三次菊星爆花、爆花非常活泼和优美,花角极大, 爆花核心显呈稍明的圆形节点。爆花爆裂后附生多量的大、中、小型碎花、花粉和芒线,芒线较长偶成分叉状态,非常清晰显明,分布于爆花周围。全体呈白亮橙黄色泽,花数约占总体四分之二以上,爆花花势盛开,爆裂强度很高,火花图光度明显增强。图 3150CrV火花图W6Mo5Cr4V2钢火束呈朱红色泽;根部呈褐橙色,光度很暗弱。流线适中、稍多,比较细长,自根部起逐渐粗壮,至尾都突然膨胀,呈孤尾而下垂成半弧形状态,其根部、中部以断续流线为主,偶呈波浪流线和附穗流线,尾部为狐尾、点状孤尾和麦穗特征。因受比较高
43、量钨、钼的影响,钢中所含铬、钒及高碳等元素特征均被压抑或中和变态,几无火花爆裂,仅在尾部略有二、三、四枝狐尾芒线分叉的狐尾爆花,穗狐尾爆花和点状狐尾爆花,芒线比较粗长显明。全体呈暗橙红色泽,基础以比较细长的线条所组成,没有爆花花势,爆裂强度很弱小,手感觉试件甚硬,火花图光度不甚强烈。图 32W6Mo5Cr4V2火花图W9Cr4V2钢火束呈赤红色泽;根部暗褐,光度很暗弱。流线较少,稍粗长,自根部起逐渐膨胀下垂,形成半弧形状态,其根部、中部为断续流线,时呈波浪流线和较多的附穗流线及断续干芒所形成的狐尾花。受较高含钨的影响,钢中所含铬、钒及高碳量等元素的特征均被压抑或中和变态,几无火花爆裂,偶而出现三、四枝狐尾芒线分叉的穗狐尾爆花,因为它具有良好的膨胀性,加之爆花色泽较明亮所以非常清晰易见。碳素火花被隐匿,显出含钨量很高,根部时有附穗分布于砂轮近处,中部为穗形狐尾尾部以狐尾爆裂显呈。全体呈褐红色泽,以稍粗长的线条为主体,没有爆花花势,爆裂强度弱小,手感觉试件很硬,火花图光度不甚强烈。图 33W9Cr4V2火花图W18Cr4V钢火束呈赤橙色泽;根部暗红,光度极暗弱。流线较少,稍细长,自根部起逐渐膨胀,呈平直状态其根部和中部为断续流线,有时呈波浪流线。受高钨的影响,所含铬,钒及较高碳量等元素的特征均被压抑或中和变态,所以几
限制150内