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钢种鉴别黑科技:火花鉴别法

发布日期:2017-01-03来源:世界金属在线编辑浏?#26469;?#25968;:1614
 火花鉴别

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,称为火花鉴别法。

 

鉴别原理

?#22791;?#26679;在砂轮上磨削时,高温的微细金属颗粒沿砂?#20013;?#36716;的切线方向被抛射,之后同空气摩?#31890;?#28201;度继续升高,颗粒发生激烈的氧化和熔化,因而在运行中呈现出一条条光亮的流线。

 

磨粒处于高温状态,表面被强烈氧化,形成一层FeO薄膜。钢中的碳在高温?#24405;?#26131;与氧发生反应,FeO+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-还原反应循?#26041;?#34892;,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,?#22791;?#20013;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?#24049;?#37327;和其它元素的含量。

 

火花形态

钢铁在砂轮上磨削时产生的火花由根部火花,中部火花和尾部火花构成火花束。高温磨削颗粒形成的线条状轨迹称为流线。




流线上明亮而又较粗的点称为节点。火花在爆裂时,产生的若干短线条称为芒线。芒线所组成的火花称为节花。



 

随着?#24049;?#37327;的增加,在芒线上继续爆裂产生二次花、三次花不等。在芒线附近所呈现的明亮的小点称为花粉。


 

由于钢铁材料化学成分不同,流线尾部呈现不同形状的火花称为尾花。尾花有苞?#27425;?#33457;、狐尾?#27425;?#33457;、菊?#27425;?#33457;和羽?#27425;?#33457;。

 

苞?#27425;?#33457;

狐尾花


菊?#27425;?#33457;

 

羽?#27425;?#33457;

 

 

实际应用
碳素钢的火花特征

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低碳钢的流线粗、稀,爆花少且多呈一次花,芒线粗、长并有明亮的节点。火花色泽草黄带暗红色。

 

20#钢

 

②中碳钢的流线细长且多,流线尾部和中部有节点,爆花比低碳钢增多,花型大,有一次花和二次花,附少量花粉。火花色泽为黄色。

 

45#钢

 

③高碳钢的流线细、短、?#34180;?#22810;而密。爆花多,花型较小,多呈二次花、三次花或多次花,芒线细而疏,花粉多,火花色泽为明黄色。

 

T10钢

 

 

铸铁的火花特征

铸铁的火花束很粗,流线较多,?#35805;?#20026;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。

 

合金钢的火花特征

合金钢的火花特征与其含?#26800;?#21512;金元素有关。?#35805;?#24773;况下,镍、硅、钼、钨等元素?#31181;?#28779;花爆裂,而锰、钒铬等元素却可助长火花爆裂。所以对合金钢的鉴别?#39068;?#25569;。

 

?#35805;?#38124;钢的火花束白?#31890;?#27969;线?#28304;?#32780;长,爆?#35759;?#20026;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?#21487;伲?#26080;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。

 

高阶秘籍

火花鉴别表


碳钢火花特征表


合金元素对火花影响表

 

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