钢铁材料的火花鉴别实验指导书
常用钢铁材料的火花鉴别方法

常用钢铁材料的鉴别规定1.目的采取即简单又快速的方法,较为可靠的现场识别常用钢铁材料的钢种规格,防止混料现象的发生。
2.范围适用于所有生产现场或库房的钢铁材料的鉴别。
3.职责由公司指定专人进行鉴别操作,发现问题有权停止现场相关生产活动并立即向质检部反映情况。
4.鉴别方法根据目前公司的生产规模,结合不同钢种鉴别的要求和特点,选择断口鉴别法和火花鉴别法作为公司常用钢铁材料的鉴别方法。
4.1 断口鉴别法根据化学成分不同的钢铁材料,其断口的特征也各不相同的特点,通过肉眼观察其断口特征,可以对常用钢铁材料进行钢种鉴别。
常用钢材的断口特征如下:1. 低碳钢:由于含碳量低,塑性好,并易敲弯而不易敲断,故一般应先锯开缺口后再进行敲击。
低碳钢的断口显示银白色,断口处能看到均匀的颗粒,断口边缘有明显的塑性变形现象存在。
2. 中碳钢:比低碳钢易敲,其断口呈银白色,比较平整,颗粒较低碳钢细,没有塑性明显变形的现象。
3. 高碳钢:断口呈银白色,平整,没有塑性变形的现象,颗粒很细。
4.2火花鉴别法4.2.1 火花测试设备火花检测设备,主要是砂轮机和砂轮,其规格要求和应用范围如下:4.2.2常用钢铁材料的火花特征主要材料是碳素结构钢、合金结构钢及轴承钢等。
4.2.3注意事项由于火花鉴别的准确性与操作者的经验和周围环境有很大的关系,因此,操作时须注意以下事项:1.鉴别时需保证砂轮的直径、转速固定不变。
2.应选择在较暗的环境下进行,并且保持环境固定不变。
3.应备有常用材料的标准试块,以便在不易鉴别时能进行比较。
4.操作时应严格遵守安全操作规定,避免发生人身、设备事故。
钢材的火花鉴别

钢材的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和颜色,近似地确定钢的化学成分的方法。
当钢被砂轮磨削成高温微细颗粒被高速抛射出来时,在空气中剧烈氧化,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,使所含的碳氧化为CO气体进而爆裂成火花。
根据流线和火花特征,可大致鉴别钢的化学成分。
(1)火花的组成火束:钢材在砂轮上磨削,产生的全部火花叫火束。
整个火束分为根花、间花和尾花。
见图。
流线:火束中线条状的光亮火花叫流线。
由于钢的化学成份不同,流线开头可分为直线流线、断续流线和波浪线。
见图。
含炭量越多流线越短;碳钢的流线多是亮白色,合金钢和铸钢是橙色和红色,高速钢的流线接近暗红色;碳钢的流线为直线状,高速钢的流线程断续状或波纹状。
节点和芒线:流线中途爆裂处较流线粗而亮的点叫节点,见火束示意图中局部放大图。
节点爆裂射出的发光线条叫芒线(又称分叉)。
随含碳量增高,分叉增多,有两根分叉、三根分叉、四根分叉和多根分叉之分。
见图。
爆花和花粉:流线中途爆裂所产生的光亮火花叫爆花,又称节花。
爆花由节点和芒线组成,形状见火束示意图中局部放大图。
爆花随流线上芒线的爆裂情况,有一次花、二次花、三次花和多次花之分。
一次节花是流线上第一次发射出来的节花,它是含碳量在0.25%以下的碳钢的火花特征。
二次节花是在一次节花的芒线上,又一次发生爆裂所呈现的节花,它是含碳量在0.25%--0.6%的中碳钢的火花特征。
三次节花是在二次节花的芒线上,再一次发生爆裂的节花,它是高碳钢的火花特征。
含碳量愈多,三次节花越多、越明亮。
分散在爆花芒线间的点状火花称为花粉,见图。
碳钢有节花,随含炭量增加,节花更多;高速钢一般没有节花,但含钼高速钢稍有节花,而含钨高速钢见不到节花,并流线断续状明显。
尾花:流线尾端呈现出不同形状的爆花称为尾花。
随钢中合金元素不同,尾花的形状分为直羽尾花、狐尾尾花和枪尖尾花等,见图。
金属材料与热处理 模块七 课题六钢的火花鉴定

(1)简述火花鉴别原理。 (2)画出所鉴别材料的火花示意图。 (3)根据实验完成表7-15。
合金钢
(3)节点与芒线。 流线中途爆裂的地方称为节点。由节点发射出来的细流线称为芒线。节点与芒线如图7-28 所示。
合金钢
(4)爆花与花粉。 在流线上由节点、芒线所组成的火花称为爆花,如图7-29所示。 由于钢中的含碳量不同发射出来的芒线次数也不同,只有一次爆花的芒线称为一次花,在 一次爆花的芒线上,又一次发生爆裂时所形成的爆花称为二次花。因此,爆花又分为一次 花、二次花、三次花和多次花。一般爆花上的芒线越多,含碳量越高。分散在爆花之间的 点状火花称为花粉。出现花粉是高碳钢火花的特点。
合金钢
6
钢的火花鉴定
合钢
一、实验目的
(1)了解钢的火花鉴别方法。 (2)掌握几种主要钢材的火花特征。
二、实验原理
生产中常常通过火花来鉴别:钢号混杂的钢材、碳素钢的含碳量、钢材表层的脱碳情况、 材料中所含合金元素的类别等。
合金钢
1 在旋转着的砂轮上打磨钢试样,试件上脱落下来的钢屑在惯性力的作用下飞溅出来,形
成一道道或长或短、或连续或间断的火花射线(主流线)。根据试件和砂轮的接触压力不 同、钢的成分不同,火花射线也各不一样。全部射线组成火花束。飞溅的钢屑达到高温时, 钢和钢中的伴生元素(特别是碳、硅、锰)在空气中烧掉。由于碳的氧化物是CO和CO 2 是气体,这些小的赤热微粒在离开砂轮一定距离时会产生类似于爆炸的现象,于是便爆裂 成火花,所以可根据流线和火花的特征来鉴别钢材的成分。
合金钢
(5)尾花。火束尾部的火花称为尾花。根据尾花形状,可以判断钢中合金元素的种类。 例如,直羽尾花是钢中硅元素的特征,枪尖尾花是钢中钼元素的特征,狐尾花是钢中钨元 素的特征,在高速钢中常出现狐尾花,如图7-30所示。
12级金属材料学实验二

实验二钢的火花鉴别金属材料的鉴别方法很多,常用的有化学分析、金相分析、断口分析、火花鉴别等方法。
而最方便易行的是断口分析和火花鉴别方法。
火花鉴别是利用试样在砂轮上磨削时发射出的火花来鉴别钢种的方法。
这种方法快速、简便,在冶金和机械制造工厂的车间现场广泛用以鉴别钢种混号和进行废钢分类,并用以鉴定热处理后表面的含碳量。
在没有其他分析手段的情况下,也用以大致估量钢材的成分。
一、实验目的1.掌握综合分析问题的方法。
2.加深理解各类钢材的特性。
二、实验概述试样与高速旋转的砂轮接触时,由于摩擦,温度急剧升高,被砂轮切削下来的颗粒以高速度抛射出去,同空气摩擦,温度继续升高,发生激烈氧化甚至熔化,因而在运行中呈现出一条条光亮流线。
这种被氧化颗粒的表面生成一层氧化铁薄膜;而颗粒内所含的碳元素,在高温下极易与氧结合成一氧化碳,又把氧化铁还原成铁,铁再与空气氧化,又被碳还原;如此多次重复,以致颗粒内聚积愈来愈多的一氧化碳气,在压力足够时便冲破表面氧化膜,发生爆裂,形成爆花。
流线和爆花的色泽、数量、形状、大小同试样的化学成分和物理特性有关,这就是鉴别的依据。
1.火花组成钢铁材料在砂轮上磨削时所射出的全部火花称作火花束,它有根部火花、中部火花和尾部火花组成。
火花束中由灼热发光的粉末形成线条状的火花称为流线。
流线在中途爆炸而形成的稍粗而明亮的点称为节点。
节点处所射出的线称为芒线。
流线或芒线上由节点、芒线所组成的火花称节花。
节花按爆发先后分为一次花、二次花、三次花等。
芒线附近呈现明亮的点称为花粉。
有时在流线尾端会出现不同形状的尾花(菊花状尾花、弧尾花、羽状尾花等)。
图1花束形式示意图图2流线形式示意图2.常用钢铁材料的火花特征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)碳素钢火花的特征①低碳钢(20钢) 火花束较长,流线少,芒线稍粗,多为三分叉或四分叉的一次花,发光一般,带暗红色,无花粉,尾部稍下垂。
钢铁火花鉴别实验报告

钢铁火花鉴别实验报告实验背景:钢铁制品在生产过程中,常常会伴随着火花的出现。
这些火花可能是正常的现象,也可能是由于材料缺陷或者不良的制造工艺引起的。
因此,对钢铁火花的鉴别是非常重要的,可以帮助生产工人及时发现问题,保证产品质量和生产安全。
实验目的:本实验旨在通过观察和分析钢铁火花的形态和特点,探索钢铁火花的产生原因,以及判断火花的质量和制造工艺的好坏。
实验材料和设备:- 钢铁制品样品- 钢铁打火石或钢铁划脱条- 实验台- 安全护目镜- 打火机或火柴实验步骤:1. 将钢铁制品样品放置在实验台上,确保实验环境安全。
2. 戴上安全护目镜,保护眼睛免受火花的伤害。
3. 使用打火机或火柴点燃钢铁打火石或划脱条,使其产生火花。
4. 观察和记录火花的形态、色彩、数量等特征,特别注意与不同材质和制造工艺相关的差异。
5. 将火花样品与已知材质和质量的火花进行对比,以鉴别未知火花的材质和质量。
6. 根据观察结果和对比,分析火花的产生原因,并判断样品的质量和制造工艺。
实验结果和分析:通过观察和对比实验,我们可以得出以下结论:1. 钢铁火花的形态可以展现为火球状、星状、弧形等。
2. 火花的颜色可以有明亮的白色、黄色、蓝色等。
3. 火花数量和产生速度与材质和质量相关,优质的钢铁往往能够产生较少且稳定的火花。
4. 不同的制造工艺会对火花的形态和特点产生影响,可能表现为火花的长度、强度、延展性等方面的差异。
综合以上结果和分析,我们可以根据钢铁火花的形态、颜色、数量等特点来判断其材质和制造工艺的优劣。
这些结果可以帮助我们及时发现问题,改进生产工艺,提高产品质量。
实验注意事项:1. 进行实验时需要保持实验台和周围环境的干燥和整洁,避免其他因素对实验结果的影响。
2. 实验过程中需要佩戴安全护目镜,确保眼睛免受火花的伤害。
3. 进行实验时应注意安全,保持距离可燃物和易燃液体。
4. 在实验中要确保正确操作火柴、打火机等火源设备,避免火灾和其他危险的发生。
钢的火花鉴别法

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,根据钢铁材料在磨削过程中所出现的火花爆裂形状、流线、色泽、发火点等特点区别钢铁材料化学成分差异,来近似地确定钢铁的化学成分的一种方法。
1.火花产生的机理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表面被强烈氧化,形成一层FeO薄膜。
钢中的碳在高温下极易与氧发生反应,F eO+C→ Fe+CO,使FeO还原;被还原的Fe将再次被氧化,然后再次还原;这种氧化一还原反应循环进行,会不断产生出CO气体,当颗粒表面的氧化铁薄膜不能控制产生的CO气体时,就有爆裂现象发生从而形成火花。
爆裂的碎粒若仍残留未参加反应的FeO和C时,将继续发生反应,则出现二次、三次或多次爆裂火花。
钢中的碳是形成火花的基本元素,当钢中含有锰、硅、钨、铬、钼等元素时,它们的氧化物将影响火花的线条、颜色和状态。
根据火花的特征,可大致判断出钢材的碳含量和其它元素的含量。
2.火花产生的方式以往研究火花鉴别是采用专用电动砂轮机,其参数:功率为0.20~0.75kW,转速高于3000r/min,所用砂轮粒度为40~60目,中等硬度,直径为φ150~200mm。
磨削时施加压力以20~60N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学成分的小试样。
3.火花鉴别的要点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。
火花试验

合金含元素的火花特
徵
1. 助長碳破裂 → Mn、 Cr、V之合金元素
2. 氧化性之元素如Al、 Mn、Si、Ti
3. 阻止碳破裂,Ni、Mo、 W可減吵其光輝。
4. 非氧化性元素Ni、 Cr 、 W如使火花呈橙色或紅 色。
問題判斷
火花越少或分支少表示在高溫下較不易氧 化。
結果與討論
1. 為何火花實驗法為判別鋼種最簡便的方 法?
過共析鋼
鑄鐵
5-32
材料規格
CNS 中國國家標準 ANS 美國國家標準 JIS 日本工業標準 DIN 德國工業標準各協會標準 ASTM 美國材料工程試驗協會 SAE 美國汽車工程協會 AISI 美國鋼鐵協會
標準規格
各標準規格都以材料之化學成份、抗拉強 度、降伏強度及形狀或加工程度、狀態為 其分類符號編號之依據。
彈簧用
結構的鋼料
結構的鋼料→含結構用碳鋼及合金鋼 如 SCM420
CM 代表鉻Cr、鉬 Mo 420 代表第 420 種
表含碳量
S25C 25 表含碳量 表鋼、鉻鉬鋼、編號 420 的材料
也可表最小的抗拉強度
如 SS41(舊)表鋼鋼中的一般構造用鋼 抗拉強度不得小於 41Kg/mm2 SS400(新)S表鋼 S 表構造用鋼 400 表抗拉強度不得小於400N/mm2
0.9% 、碳
JIS 鋼類編號與 CNS 大致相同
1. 第一部份為材質,鋼 S 鐵 F 2. 第二部份鋼製品的規格或用途,如 K 代表工具鋼 EX SK2 表鋼、 工具用第二 種 3.
JIS 鋼類編號
第三部份為鋼料的種別 如需描敘加工方法,可將加工方法敘於第三部份 之後。 例如 SS400(新) S 表鋼、S 表構造用鋼、400 表抗拉強度不得小於 400N/mm2 SS41(舊) S 表鋼 S 表構造用鋼 41 表抗拉 強度不得小於 41Kg/mm2 SNCM439 S 表鋼、NCM 鎳鉻鉬鋼合金、4 表第 4 類、39 表第 39 種
钢铁材料的火花鉴别

钢铁材料的火花鉴别火花鉴别是钢铁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、火花形成原理钢铁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。
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实验四钢铁材料的火花鉴别
一、实验目的
(一)运用火花鉴别法检查钢铁材料的原理方法
(二)了解鉴别常用钢铁材料的断口分析方法。
二、实验设备与材料
1.台式砂轮机:选用46~60粒度、中等硬度的普通氧化铝砂轮,砂轮直径为150~200mm,厚度为25mm.。
2.试样:20、45、T12、W18Cr4V、HT300等材料的试样若干。
三、实验概述:
火花鉴别法就是运用钢铁材料在磨削过程中,随着材料化学成分的差异,出现各种不同的火花特征来区别材料成分的方法。
火花鉴别法快速简便,应用面广,对工件渗碳或渗氮处理的表面质量及表面脱碳程度也可作出定性的分析。
但钢中某些合金元素(如Ni、Cr、Mn等)含量较低时,对碳钢火花影响不明显;另外一些合金元素(如S、P、Cu、Al、Ti等)尚不能用火花鉴别,且火花法分析总是定性的,因此具有一定的局限性。
1、火花的构成
钢铁材料在砂轮上磨削时所射出的火花是由根部火花、中部火花和尾部火花等三部分构成的火花束,如图6-1所示。
火花束由流线、节点、爆花和尾花构成。
图4-1 火花束各部位的名称
1)流线为火花束中线条状的光亮火花。
随着钢铁材料的化学成分不同,将会产生三种不同形状的流线,如图所示。
(1)直线流线流线从根部到尾部成一直线或一抛物线。
(2)断续流线流线呈断续的虚线状线条。
(3)波浪流线整个流线中的某一端成波浪形线条。
a) 直线流线
b) 断续流线
c) 波浪流线
图 4-2 流线示意图
2)节点
节点是较流线明亮而粗大的闪亮点。
节点常在流线的中途发生,有时也在流线的尾部发生或在流线间断后再发生,如图所示。
图 4-3 节点示意图 3)爆花
爆花是由铁末颗粒爆裂而产生的。
爆花分布在流线上,它的形状随含碳量,其它元素成分、温度、氧化性以及钢的组织等因素的变化而变化,所以爆花在鉴别钢铁材料的火花中占有很重要的地位。
爆花的流线叫做芒线。
爆花可分为一次、二次、三次及多次爆花,如图4-4所示。
一次爆花
只有一次爆裂的芒线。
二次爆花 在一次爆花的芒线上又一次发生爆裂。
三次和多次爆花 在二次爆花的芒线上再一次出现爆裂叫三次爆花;若在三次爆花的芒线上继续出现爆裂时,就叫做多次爆花。
a) —次爆花 b)
二次爆花
C) 三次爆花
图 4-4 爆花示意图 在一次爆花的基础上,若爆花只有一根芒线叫做二分叉;有两根芒线叫做三分叉;有三 根芒线叫做四分叉;有三根以上芒线叫做多分叉。
4) 尾花
在流线尾部末端所呈现的特殊形式的火花统称为尾花。
尾花通常包括四种,有直线尾花、狐尾尾花、枪尖尾花和钩状尾花等,见图4-5所示。
(1)直线尾花 尾端和整根流线相同。
(2)狐尾尾花 流线尾端逐渐膨胀呈狐尾状的火花。
(3)枪尖尾花 流线尾端膨胀呈三角形枪尖状,且与流线脱离的火花。
(4)钩状尾花 流线尾端象枪尖细小的钩状,且与流线脱离的火花。
a) 直线尾花 b) 狐尾尾花 C) 枪尖尾花 d) 钩状尾花 图 4-5 尾花示意图
2 火花的形成原理
当一块钢材与转速足够高的砂轮接触时,钢材表面被切削下来的钢末以高速抛射出来,这些钢末在运行中与空气摩擦而温度升高,有时甚至能达到钢的熔点温度。
这些高温钢末在空气中运行时呈现出一条一条的光亮线条,这就是火花的流线。
由于钢铁材料中碳元素是火花形成的基本元素,而一些合金元素则能直接或间接地影响火花束的形态,所以可以根据火花束中的爆花、流线、色泽、尾花等特征来定性地判断钢材的化学成分。
3. 各元素对火花形态的影响
① 碳对火花形态的影响 因为爆花是碳的燃烧、爆裂造成的。
所以,在不含合金成份 的碳素钢中,火束中的爆花形状和爆花的数量多少完全随钢中的含碳量变化而变化。
其基本 规律如表 4-1。
爆花花形:含碳量 0.1%左右,发生一次开叉的树枝状爆花,开叉随含碳量增加,开叉 根数增加,开叉角度增大;含碳量 0.2%左右,发生一次开叉和部分二次开叉的树枝状爆花; 含碳量 0.3%左右,发生二次开叉和部分三次开叉的树枝状爆花;含碳量 0.4%以上,发生三次开叉的树枝状爆花,并出现花粉。
爆花数量:随着含碳量增加,而逐渐增多;花间距离越短花粉越多。
流线 :随着含碳量增加,数量增多;从低碳至中碳含碳量范围内,流线长度和粗细变化 不大;但从中碳至高碳范围,流线长度逐渐缩短,粗度逐渐变细。
色泽 :随着含碳量增加,颜色由橙色逐渐转为红色,明亮程度逐步增加;但含碳量在 0.6%以上反随含碳量的增加明亮程度逐步降低,色泽变暗。
②硅对火花形态的影响一般认为硅是抑制火花爆裂的元素。
实践证明,硅对火花形态的影响,随着硅含量的变化表现出不同的特性。
含硅量大于0.10%小于0.4%时,硅不但没有抑制爆裂的作用,反而能使爆花形式整齐,爆裂强度增强。
这在同样含碳量的沸腾钢和镇静钢的火花对比中,完全可以证实。
钢材在砂轮上研磨时磨削颗粒中缺硅,碳就容易氧化,颗粒外膜的表面张力低,气态氧化碳易于爆炸,但爆裂强度不大,致使爆裂较为散乱。
而含硅量增加,碳的氧化作用减缓,颗粒外膜较坚实,气态氧化碳累计到较大程度时才能爆裂,一经爆裂,则爆裂程度较大。
当含硅量增高时,它对火花形态的影响,又发生了变化。
含硅量在1%以上,明显地表现为抑制爆裂作用。
含硅高的,火花爆裂强度显著减弱,花形缩小,芒线缩短,节点明亮,爆花表现为苞花形式。
③铬对火花形态的影响一般认为铬是助长爆裂元素,其实一成不变的东西是没有的,随着钢中含碳、含铬量的不同,它对火花发生不同程度的影响。
含铬1%左右,含碳量不高时,它的确有助长爆裂的作用,20Cr 钢与20 碳钢的火花对比中可见其差异。
20Cr 的爆花较之20 钢整齐,爆裂强度较大,树枝状花形呈较规则的松叶状开叉,节点更为明显。
含铬1%左右,含碳量0.80%以上,铬是存在反使火花受到压抑。
如果用滚动轴承钢GCr15 与碳素工具钢T10 比较,可发现芒线缩短,花形缩小,爆裂强度有所降低。
含碳量不高,含铬量增加时,火花形态也有变化。
如低碳高铬的不锈钢1Cr13、2Cr13 比相似含碳量的含铬合金结构钢来说,火束显著缩短,色泽大为明亮,流线明显加粗。
含铬量高,含碳量也高时,火花特征更为特殊。
如合金工具钢Cr12,其火束很短,许多流线不发生爆裂,爆花为无数层次的细树枝状爆裂。
4. 常用钢铁材料的火花特征
①20 钢火束呈黄带红色泽,流线稍多而细长,尾部下垂,有少量节点和爆花,爆花多为一次爆花,渗杂着少量的二次爆花,见图46。
②45 钢
火束较明亮的橙黄色泽,流线多而细长,尾部略带下垂,节点和爆花增多,爆花多为三 次爆花,见图 47。
图 4-6 20 钢的火花图
图 4-7 45 钢的火花
图 ③ T12 钢 火束呈橙红色泽,根部暗红,中部稍明亮,尾部渐而减弱,流线平多十分细密,流较短,尾部平直,爆花多且为三次爆花,见图 4-8。
图 48 T12 钢的火花图 图 49 HT300 的火花图 ④ HT300 铸铁 火束呈橙红微带桔红色泽,流线多稍粗短,根部极细,至中部与尾部处突膨胀扩粗,下垂成半弧形,爆花较多,一般为二次、三次爆花,中间亦夹杂着一次爆花。
⑤ 20Gr 和 40Gr
这两种钢号属于合金结构钢的铬钢组。
这组钢中还有 15Cr 、30Cr 、350r 、450r 和 50Ct 五种钢号。
以 20Cr 和 400r 的应用最为常见。
它们的含铬量均在 0.70~1.1%之间,含碳量也 不很高,这时铬的存在表现出助长爆裂的作用。
这些钢号与相同含碳量的碳素结构钢相比, 火束色泽更为明亮;爆花形式更为整齐、规则、爆裂强度更大,节点更为明晰。
如果将 20Gr 与 20 号碳素钢、40Cr 与 40 号碳素钢的火花对比—下,就能发现这些特点(图 4-10、4-11)。
实践经验比较缺乏时,最好借助看谱分析测定铬以后再作决定。
图 4-10 20Cr 钢的火花图 图 4-11 40Cr 的
火花图
鉴别时,需戴上无色平光眼镜。
站在背光的方向,将试样沿砂轮圆周面进行磨削。
磨削时,使火花束略高于水平方向发射,以便观察。
操作时要注意手腕施压的感觉,用力要适中,不能过重,也不能过轻。
仔细观察火花束的长度和各部位花型特征,并与指导书的火花图进行比较,鉴别出各种材料。