鋼材的火花鑒別.doc

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1、鋼材的火花鑒別2009年06月02日星期二20:26???????火花鑒別是將鋼與高速旋轉(zhuǎn)的砂輪接觸，根據(jù)磨削產(chǎn)生的火花形狀和顏色，近似地確定鋼的化學成分的方法。當鋼被砂輪磨削成高溫微細顆粒被高速拋射出來時，在空氣中劇烈氧化，金屬微粒產(chǎn)生高熱和發(fā)光，形成明亮的流線，并使金屬微粒熔化達熔融狀態(tài)，使所含的碳氧化為CO氣體進而爆裂成火花。根據(jù)流線和火花特征，可大致鑒別鋼的化學成分。(1)火花的組成火束：　　鋼材在砂輪上磨削，產(chǎn)生的全部火花叫火束。整個火束分為根花、間花和尾花。見圖。流線：　　火束中線條狀的光亮火花

2、叫流線。　　由于鋼的化學成份不同，流線開頭可分為直線流線、斷續(xù)流線和波浪線。見圖。含炭量越多流線越短；碳鋼的流線多是亮白色，合金鋼和鑄鋼是橙色和紅色，高速鋼的流線接近暗紅色；碳鋼的流線為直線狀，高速鋼的流線程斷續(xù)狀或波紋狀。節(jié)點和芒線：　　流線中途爆裂處較流線粗而亮的點叫節(jié)點，見火束示意圖中局部放大圖。節(jié)點爆裂射出的發(fā)光線條叫芒線（又稱分叉）。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之分。見圖。爆花和花粉：　　流線中途爆裂所產(chǎn)生的光亮火花叫爆花，又稱節(jié)花。爆花由節(jié)點和芒線組成，形狀見

3、火束示意圖中局部放大圖。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。一次節(jié)花是流線上第一次發(fā)射出來的節(jié)花，它是含碳量在0.25%以下的碳鋼的火花特征。二次節(jié)花是在一次節(jié)花的芒線上，又一次發(fā)生爆裂所呈現(xiàn)的節(jié)花，它是含碳量在0.25%--0.6%的中碳鋼的火花特征。三次節(jié)花是在二次節(jié)花的芒線上，再一次發(fā)生爆裂的節(jié)花，它是高碳鋼的火花特征。含碳量愈多，三次節(jié)花越多、越明亮。分散在爆花芒線間的點狀火花稱為花粉，見圖。碳鋼有節(jié)花，隨含炭量增加，節(jié)花更多；高速鋼一般沒有節(jié)花，但含鉬高速鋼稍有節(jié)花，

4、而含鎢高速鋼見不到節(jié)花，并流線斷續(xù)狀明顯。尾花：　　流線尾端呈現(xiàn)出不同形狀的爆花稱為尾花?！　‰S鋼中合金元素不同，尾花的形狀分為直羽尾花、狐尾尾花和槍尖尾花等，見圖。直羽尾花的尾端和整根流線相同，呈羽毛狀，是鋼中含有硅的火花特征。狐尾尾花的尾端逐漸膨脹呈狐貍尾巴形狀，是鋼中含有鎢的火花特征。槍尖尾花的尾端膨脹呈三角槍尖形狀，是鋼中含有鉬的火花特征。(2)常用鋼的火花特征低碳鋼：　火束較長，流線稍多，呈草黃色，自根部起逐漸膨脹粗大，至尾部逐漸收縮，尾部下垂呈半弧夾形，花量不多，主要為一次花，見圖。中碳鋼：　火

5、束較短，流線多而稍細，，呈明亮黃色，花量較多，主要為二次花，也有三次花，火花盛開，見圖。高碳鋼：　火束短而粗，流線多而很細密，呈橙紅色，花量多而密，主要為三次花及花粉，見圖。高速工具鋼：　火束細長，流線少，呈暗紅色，中部和根部為斷續(xù)流線，有時呈波浪狀，尾部膨脹而下垂成點狀狐尾尾花，僅在尾部有少量爆花，花量極少，見圖。???????含鎢高速鋼火花色澤赤橙，近暗紅色，流線較長又稀少并有斷續(xù)狀流線，火束尾花呈狐花，幾乎無節(jié)花爆裂；含鉬高速鋼火花色澤呈暗橙紅色，火束較，流線細，有少量節(jié)花爆裂。????????鋼中加

6、人合金元素后，火花特征將發(fā)生變化。Ni、Si、Mo、W等合金元素抑制爆花爆裂，Mn、V等合金元素則助長爆花爆裂。①鎢：抑制爆花爆裂作用最為強烈。鎢含量達到1.0%左右時，爆花顯著減少，鎢含量為2.5%時，爆花呈禿尾狀。鎢使色澤變暗。鎢抑制爆花爆裂作用的大小，與鋼中含碳量有關(guān)，低碳鋼中鎢含量為4%~5%時，鎢可完全抑制爆花爆裂。從火花色澤上看，鎢鋼中含碳量越高，越是呈暗紅色火花。②鉬：鉬具有較強烈的抑制爆花爆裂、細化芒線和加深火花色澤的作用。鉬鋼的火花色澤是不明亮的，當鉬含量較高時，火花呈深橙色。鉬鋼有沒有槍

7、尖尾花，與含鉬量和含碳量有關(guān)，含碳量越低，槍尖越明顯。③硅：硅也有抑制爆花爆裂作用。當硅含量達２％-~3％時，這種抑制作用就較明顯，它能使爆裂芒線縮短。硅錳彈簧鋼的火花呈橙紅色，流線粗而短，芒線短粗且少，火花試驗時手感抗力較小。④鎳：鎳對爆花有較弱的抑制作用，使花形不整潔和縮小，流線較碳鋼細。隨鎳含量增高。流線的數(shù)量減少及長度變短，色澤變暗。⑤鉻：鉻的影響比較復雜。對于低鉻低碳鋼，鉻有助長火花爆裂、增加流線長度和數(shù)量的作用，火花呈亮白色，爆花為一、二次花，花型較大。對于含碳量較高的低鉻鋼，鉻助長爆裂的作用不

8、明顯，并阻止枝狀爆花的發(fā)生，流線粗短而量較少，火花束仍然明亮。由于碳高，爆花有花粉。隨鉻含量增加，火花的爆裂強度、流線長度、流線數(shù)量等均有所減少，色澤也將變暗。鉻鋼中若含有抑制爆裂和助長爆裂的合金元素存在，則鋼的火花現(xiàn)象表現(xiàn)復雜，為判定鋼的鉻含量，需配合其它試驗方法。⑥錳：錳元素有助長爆花爆裂作用。錳鋼的火花爆裂強度比碳鋼強，爆花位置比碳鋼離砂輪遠。鋼中含錳稍高時，鋼的火花比較整潔，色澤也比碳鋼黃亮，含碳量較低的