火花鉴别材料法的原理与方法

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火花识别法原理

当钢材在砂轮上磨削时，高温的细小金属颗粒沿砂轮旋转的切线方向抛出，然后与空气摩擦，温度继续上升。钢中的碳元素在与空气接触的过程中，会与被氧化的氧化铁发生化学反应，生成单质铁和一氧化碳。一氧化碳与空气接触会爆炸形成火花，所以金属颗粒的运动轨迹上会形成明亮的流线。

我们知道，钢不仅含有碳，还含有锰、硅、钨、铬、钼和其他元素。形成火花时，这些元素的氧化物会产生火焰反应，从而影响火花的线条、颜色和状态。根据火花的颜色和形状，可以大致确定钢种的化学成分。

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各种形式的研磨火花

虽然大家都见过火花，但是你知道如何描述火花的各种形态吗？

研磨产生的火花束由根火花、中火花、尾火花组成，火花束由流线、节、爆花、尾花组成。

随着含碳量的增加，继续在芒线上爆裂，产生二级花和三级花。芒线附近的亮点叫做花粉。

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不同钢材的火花特性

进行火花识别时，砂轮转速一般为46 ~ 67 r/s，用接触式砂轮磨削钢材时，压力适中，火花流线略高于水平方向。仔细观察火花的颜色、形状、长度、结数、尾花特征来判断钢的种类。

1)碳钢

钢的含碳量会导致火花形状的不同。碳含量小于0.25%的低碳钢，流线粗而细，大方坯少而多，芒线粗而长，节点明亮。草黄色带深红色。

20#钢

含碳量高于0.25%的中碳钢，流线细长而众多，流线尾部和中部有节，花型大，主花和次花有少量花粉。颜色是黄色的。

45号钢

高碳钢的流线细、短、直、多、密。多花，小花，二次花，三次花或多花，芒线细而稀，花粉多。颜色是亮黄色。

T10钢

2)合金钢

铬、锰和钒可以帮助火花爆发，而钨、钴、镍和硅可以抑制火花爆发。含镍1% ~ 2.5%的合金钢，火花不散开，呈椭圆形芽状。含钨合金钢火花像狐狸尾巴，含硅合金钢火花像喇叭。铬镍合金钢火花盛开，爆开三次，花呈多层星形，花心有鲜艳的花蕾，呈红色。

3)铬钢

一般铬钢的火花束为白色，流线略粗长，爆裂多为单花，花纹大，大星形，枝多枝细，有碎花粉，爆裂火花心亮。

4)镍铬不锈钢

铬不锈钢的火花束较细，光线较暗，绽开成单朵花，有五六个枝干呈星形，尖端有轻微爆裂。

5)高速钢

高速钢花束细长，流线少，无火花爆发，颜色深红，根部和中部有断续流线，尾花呈弧形。