用火花鉴别材质.doc

钢铁材料的火花鉴别 1目的 主要通过常用牌号钢制工件的火花对比，学会使用火花鉴别法分辨这些材料的材质的方法，从而提高检测效率，快速降低混料风险。 2适用范围 公司所涉及的所有中低碳钢的原料、中间线及成品线的检查。 3工作原理 钢在高速旋转的砂轮机上磨削时，由于不同材质的钢材其化学成分含量不一样会产生不同的火花（颜色和形状），再火花的形状和颜色鉴别钢的的牌号。 当试样与高速旋转的砂轮接触时，由于剧烈摩擦，温度急剧升高，被砂轮切削下来的颗粒以高速抛射出去，同空气摩擦，温度继续升高，发生激烈氧化甚至熔化，因而在抛射中呈现出一条条光亮流线。磨削颗粒的表面生成的氧化铁被颗粒内所含的碳元素还原，生成CO气体，在压力足够时便冲破表面氧化膜，发生爆裂而形成爆花。流线和爆花的色泽、数量、形状、大小同试样的化学成分相关有关，因此可以初步鉴别金属材料。含碳量越多，火花越多！ Fe2O3+3C=2Fe+3CO 4Fe+3O2=2Fe2O3 3.1火花束　　 工件与砂轮接触时产生的火花也叫做火束，由根花、间花和尾花三个主要部分组成。整个火束示意图如图1-1所示。 图1-1火花束组成 3.1.1根花：靠近砂轮部位的火花。 3.1.2间花：在火束中间部位，火花最密集的一段。从间花中可以看出钢中碳质量分数多少。 3.1.3尾花：火束末端接近消失的部位，根据尾花形状，可以判断钢中所含合金元素。 3.2 火花 火花由亮线（流线）、节点、芒线、爆花、花粉和尾花所组成，其示意图如图1-2所示。 图1-2火花示意图 3.2.1流线：高温的粉末微粒沿砂轮切线飞行时产生线条状的亮体称为流线，通常分为3种：①直线状流线；②断续状流线；③波纹状流线。其示意图如图1-3所示 图流线 3.2.3芒线节点爆裂射出的发光线条随含碳量增高，分叉增多，有两根分叉、三根分叉、四根分叉和多根分叉见图。图芒线分叉流线中爆裂所产生的光亮火花是节点处爆裂的火花爆花。爆花由节点和芒线组成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见图 图爆花花粉分散在爆花芒线间的点状火花称为花粉，尾花流线尾端呈现出不同形状的爆花称为尾花。钢的化学成分不同，尾花的形状也不同，通常尾花的形状分为直羽状尾花狐尾尾花枪尖尾花等，图 ② 形状：碳钢的流线为直线状，高速钢的流线呈断续状或波纹状。 ③ 长短：在相同的压力下，分数越大流线越短，高速钢的流线比碳钢的流线短。 3.3.2节点鉴别 ① 碳钢：有节点，随着碳质量分数增加，节点更多。 3.3.3尾花鉴别 不同碳质量分数、不同的合金元素火花的节点及尾花不同。常见的节点和尾花见图5-5所示。 3.4常用钢的火花特征 3.4.1 20钢见图1-7。 图1-7 20钢火花 特征：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。 3.4.2 45#钢见图1-8。 图1-8 45钢火花 特征：流线多而稍细，火束短，发光大，爆裂为多根分岔，多量三次花呈火星形，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。 3.4.3 40Cr钢见图1-14。 图5-14 40Cr钢的火花 特征：40Cr钢火花束呈橙黄色，根部稍暗，中部明亮，尾部次之，流线多而细长，形状稍挺直，微下垂成弧状。爆花形式分为多根分叉二次菊星爆花，渗杂着三次菊星爆花，爆花爆裂非常活泼而正规，花角很大，爆花核心呈稍明亮的圆形节点，爆花爆裂后能附生较多的中、小型碎花、花粉及芒线，芒线常呈分叉状态。整体呈白亮的橙黄色，花数约占总体1/2，爆花花势增大，呈盛开的姿态，爆裂强度甚高。 4所需材料及设备 生产中常用的1T、6A、8A、BL1、SL2、18A、22A、10B21、35K、45#原料￠6.5mm*200mm规格各一根，台式砂轮机一台。 5作业内容及方法 5.1作业内容 讲解鉴别碳钢碳质量分数的方法。掌握碳质量分数对碳钢的火花特征影响及其特征。采用中、低碳质量分数的钢进行训练。训练鉴别合金钢所含元素的方法。掌握常用合金元素对火花的影响及其特征。采用含Si、Cr、Mo、W 5.3火花鉴别的操作步骤 5.3.1鉴别流线 通常碳钢的流线多是亮白色，合金钢和铸铁是橙色和红色，高速钢的流线接近暗红色；碳钢的流线为直线状，高速钢的流线呈断续状或波纹状；在相同的压力下，含碳量越多，流线越短，高速钢的流线比碳钢的流线短。 5.3.2鉴别节点 随着含碳量增加，节点更多，高速钢一般没有节点。 5.3.3鉴别尾花 不同含碳量、不同的合金元素火花的节点及尾花不同。 6操作注意事项 1、操作时应带无色平光防护眼镜，以免砂粒飞射入眼内。