回复：金属材料的现场鉴别

火花试验
2-1　实验目的
鉴定碳钢之含碳量
鉴别碳钢,合金钢种类,以利分类应用
观察热处理对火花型态之影响
判断钢材之高温抗氧化性
推估铸铁之石墨化程度
2-2　使用规范
CNS-3915钢之火花试验法
2-3　实验设备
1.火花测试柜
2.砂轮机
(1)电动型或压缩空气型,一般为1/4~1/3HP,转速3000~3600rpm
(2)砂轮为CNS-999(资资烧结研磨机),粒度36~46,结合度为P或Q,圆周速度20m/sec以上
(3)标准试验∶图2-2,D=12mm,L=120mm
(4)安全眼镜
2-4　实验原理
(一)　钢材以一定压力在转动的砂轮上磨削时,因受到砂轮磨削作用而产生许多
细小粉末颗粒,这些颗粒带著因磨擦所产生之高热而被抛出於空气中时,　
,会立即发生氧化燃烧而产生火花且碳烧成CO2气体,会产生许多爆炸,
火花.
整个火花束分为三段∶
(1)　火花(根部)
(2)　中央部
(3)　花端
火花试验可判别钢材种类及成份,尚有下列功能:
判定材料有无淬火,淬火过钢料,火花量较多,火花流线角度较大
钢材之高温耐氧化性,易生火花之钢材耐氧化性较差,反之亦然
鉴定有否脱碳,渗碳及氧化之程度
脱碳层—火花爆裂极少
渗碳层—火花爆裂极多
氧化层—火花极少
判定铸铁石墨化程度,随石墨化程度增加,火花型态愈接近碳钢.
(二)　碳钢火花之特性
(三)　合金钢火花特性
(1)助长碳破裂:Mn,Cr,V(钒)
(2)阻止碳破裂:W,Si,Ni,Mo
(3)氧化性元素:Al,Mn,Si,Ti—增火花光辉,呈白,金色
(4)非氧化性元素:Ni,Cr,W—减火花光辉,呈橙,红色
实验方法
若为碳钢,低合金钢
分为　低碳　<0.25%
中碳　0.5%
若　0.5%,可能有W,V
(c)　再依表2-3与2-1及图2-5,2-6推定钢种
若为高合金钢,(可能含Ni,Cr,Mo,W,V,Co)
不锈钢
耐热钢
高速钢
合金工具钢
成分推理后,予以标记,可上颜色

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一、实验目的

1.了解火花鉴别钢材的方法。
2.掌握几种主要钢材的火花特征。

二、实验原理

　　　　火花鉴别法是将被试验的钢铁材料与高速旋转的砂轮接触，根据产生火花的形状和颜色，来近似地确定钢铁的化学成分的一种方法。　
　　　　钢铁材料在一定的压力下，放在砂轮上摩擦，由于砂轮的磨削作用，钢铁成屑末状脱离试件，并且沿着砂轮与材料接触点的切线方向作高速运动。同时被磨削热加热成熔融状态，形成光亮的流线，当流线中熔融状态的金属颗粒与空气中的氧接触时形成氧化膜。氧化膜进而与钢铁中的碳作用产生一氧化碳气体，待气体压力超过熔融金属的表面张力时便爆裂成火花。　
　　　　钢铁中的含碳量主要是根据火花的爆裂情况加以鉴定的。碳钢中的含碳量越高，火花越多，火束越多。对合金钢，由于各种合金元素对火花形状、颜色产生不同影响，因而也可基本上鉴别出合金元素的种类及大概含量。但不象碳素钢那样容易和准确。

三、几种常用钢的火花特征(请点击下载　　）

1.20钢
　

　　　　流线多、带红色，火束长，芒线稍粗。发光适中，花量稍多，多根分岔爆裂，呈星形，花角狭小。

2.45钢　

　　　　流线多而稍细，火束短，发光大，爆裂为多根分岔，多量三次花量呈火星形，火花盛开花数约占全体五分之三以上，有很多的小花及花粉发生。　
3、T7钢　

　　　　流线多而细，火束由于含碳量高，其长度渐次缩短而粗，发光渐次减弱，火花稍带红色，爆裂为多根分岔，多量三次花，花形由基本的星形发展为三层迭开，花数增多。研磨时手的感觉稍硬。　

4、W18Cr4V钢　
　
　　　　火束细长，呈赤橙色，发光极暗，由于钨的影响，几乎无火花爆裂。膨胀性小，中部和根部为断续流线，尾部呈点形狐尾花。研磨时材质较硬。

四、实验内容　

　　　　亲自动手磨削几种钢材，并仔细观察它们的火花特征，并判断其钢的牌号。

五、实验设备用器材　

1.砂轮机或立式砂轮机。
2.几种钢材标准样品及标准火花图谱。
3.防护用品，如无色平光眼镜等。

六、实验注意事项

1.在砂轮机上操作时，带上无色平眼镜，人站在砂轮机侧面。
2.试样与砂轮接触，其压力大小要适中，才能正确判断火花特征。
3.鉴别时就避免其他光线照射，要作多方面的识辩，才会得到较正确的结论。

七、实验报告要求

1.明确实验目的。
2.简述火花鉴别的原理。
3.画出所鉴别材料的火花示意图，指出其火花特征。　

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一、火花鉴别

　　火花鉴别是将钢铁材料轻轻压在旋转的砂轮上打磨，观察所迸射出的火花形状和颜色，以判断钢铁成分范围的方法。材料不同，其火花也不同。
http://jpkc.bgy.org.cn/jxjsh/kejian/cailiaokejian/ziliao/IMAGES/3huohua.avi
　

　　二、色标鉴别

　　生产中为了表明金属材料的牌号、规格等，通常在材料上做一定的标记，常用的标记方法有涂色、打印、挂牌等。金属材料的涂色标志用以表示钢种、钢号，涂在材料一端的端面或外侧。成捆交货的钢应涂在同一端的端面上，盘条则涂在卷的外侧。具体的涂色方法在有关标准中做了详细的规定，生产中可以根据材料的色标对钢铁材料进行鉴别。

　　三、断口鉴别

　　材料或零部件因受某些物理、化学或机械因素的影响而导致破断所形成的自然表面称为断口。生产现场常根据断口的自然形态来断定材料的韧脆性，亦可据此判定相同热处理状态的材料含碳量的高低。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，含碳量较低；若材料断口齐平、呈银灰色具有明显的金属光泽和结晶颗粒，则表明材料金属脆性断裂。　

　　四、音响鉴别

　　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，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。

　　若要准确地鉴别材料，在以上几种现场鉴别方法的基础上，还应采用化学分析、金相检验、硬度试验等实验室分析手段对材料进行进一步的鉴别。

　

不错