金属材料现场鉴别方法

1、金属材料现场鉴別方法 、火花鉴别 火花鉴别是将钢与高速旋转的砂轮接触，根据磨削产生的火花形状、“花粉”和颜色，近似地确定钢的化学成 分的方法。火花鉴别原理是：当钢被砂轮磨削成高温微细颗粒被高速抛射出来时，在空气屮剧烈氧化，金属微粒产生 高热和发光，形成明亮的流线，并使金属微粒熔化达熔融状态，使所含的碳及金属元素被氧化形成流线和气体的爆裂 而成火花。根据流线和火花特征，可大致鉴别钢的化学成分。 钢材在砂轮上磨削时所射出的火花由根部火花、中部火花和尾部火花构成火花束。磨削时由灼热粉末形成的线 条状火花称为流线。流线在飞行途屮爆炸而发出稍粗而明亮的点称为节点。火花在爆裂时所射岀的线条称为芒线。芒 线

2、所组成的火花称为节花。爆花分一次花、二次花、三次花，四次花，形式如下图； 芒线附近呈现明亮的微小细点称为花粉, 火花组成: （1）火花束：火花朿是指被测材料在砂轮上磨削时产生的全部火花，常由根部、中部、尾部组成。 （2）流线:从砂轮上直接射出的好像直线的火流称为流线。每条流线都由节点、爆花和尾花组成 （3）节点：节点就是流线上火花爆裂的原点，呈明亮点。 （4）爆花：爆花就是节点处爆裂的火花。钢的化学成分不同，尾花的形状也不同。通常，尾花可分为狐尾尾 花、枪尖尾花、菊花状尾花、羽状尾花等。 碳是钢铁材料火花的基本元素，也是火花鉴别法测定的主要成分。由于含碳量的不同，其火花形状不同。 1、碳素钢火

3、花的特征 （1）、通常低碳钢火花朿较长，流线少，芒线稍粗，多为一次花，发光一般，带暗红色，花粉微少。 （2）、中碳钢火花束稍短，流线较细长而多，爆花分叉较多，开始出现二次、三次花，花粉较多，发光较强，颜 色橙。 （3）、高碳钢火花束较短而粗，流线多而细，碎花、花粉多，又分叉多且多为三次花，发光较亮。 （4）、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。手感较软。 2合金钢的火花特征 （1）、線、硅、钳、鹄等元素抑制火花爆裂。 （2）、镭、锐、洛等元素却可助长火花爆裂。 （2）合金元素对火花特征的影响，见下表。 影响 爆 状态 丿元素 流线 爆花

4、 根部 色泽 色泽 长短 粗 细 流线量 爆 花 量 芒线 花粉 助长 Mn 黄 白亮（低C） 余：黄亮 长（低Mr） 短（咼Mr） 粗 多（低Mn 少（咼Mr） 多 白、细、长。 多（高C） Cr （低） 白亮（低C） 明亮（高C） 长（低C） 短（高C） 多（低C） 少（高C） 大 有（高C） V 黄亮 、 多 细 抑制 W 暗红 橙红 屮 细 少 少 暗红狐尾 没有 Mo 橙色 橙红 细 少 细、橙红色 没有 Si - 橙黄（高Si） 短 粗 少 短、白色 没有 Ni 黄 细 少 细、黄色 没有 Cr （高） 黄 短 少 少 合金钢的鉴别难掌握，一般锯钢的火花朿白亮，流线稍粗而长，爆裂多

5、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。線銘不锈钢的火花束细，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，根部和屮部为断续流线，尾花 呈弧状。举例如下： （1）、15钢：火花束较长，流线少，芒线稍粗，多为一次花，发光一般，带暗红色，花粉微少。 花禅线. 、40钢：火花束稍短，流线较细长而多，爆花分叉较多，开始出现二次、三次花，花粉较多，发光较强，颜 色橙。 H雉土二次花 (3) 、T10钢：火花束较短而粗，流线多而细，碎花、花粉多，又分叉多且多为三次花，发光较亮。 (4) 、合金结构钢

6、20CrInTi钢为黄色加黑色； (5) 40CrMo钢为绿色加紫色； (6) GCrl5钢：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。 W18C4V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。 W18Cr4V钢火花 (8) 不锈钢lCrl8Ni9Ti钢为蓝绿色； (9) 热作模具钢5CrMnM0冈为紫色加白色。 (10) 铸铁：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。 二、断口鉴别 材料或零部件因受某些物理、化学或

7、机械作用的影响而导致破断，此时所形成的自然表面称为断口。生产现场 根据断口的自然形态判定材料的韧脆性，从而推断材料含碳量的高低。 若断口呈纤维状，无金属光泽，颜色发暗，无结晶颗粒，且断口边缘有明显的塑性变形特征，则表明钢材具有 良好的塑性和韧性，属碳量偏低。若断口齐平，呈银灰色，且具有明显的金属光泽和结晶颗粒，则表明属脆性材料。 而过共析钢或合金钢经淬火后，断口呈亮灰色，具有绸缎光泽，类似于细瓷器断口特征。常用钢铁材料的断口特点如 T： 1低碳钢不易敲断，断口边缘有明显的塑性变形特征，有微量颗粒； 2中碳钢的断口边缘的塑性变形特征没有低碳钢明显，断口颗粒较细、较多； 3高碳钢的断口边缘无明显塑性变形特征，断口颗粒很细密； 4铸铁极易敲断，断口无塑性变形，晶粒粗大，呈暗灰色。 三、音、声鉴别法 生产现场有时也根据钢铁敲击时声音的不同，对其进行初步鉴别。例如：1、当原材料钢中混入铸铁材 料时，由于铸铁的减振性较好，敲击时声音较低沉，而钢材敲击时则可发出较清脆的声音。2、淬火件（包括钢铁件 及