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    鋼種火花鑒別方法詳細(xì)說明

    鋼種鋼材的火花鑒別法詳細(xì)說明


    火花鑒別

    將鋼與高速旋轉(zhuǎn)的砂輪接觸,根據(jù)磨削產(chǎn)生的火花形狀和顏色,近似地確定鋼的化學(xué)成分的方法,稱為火花鑒別法。



    之前咱們分享過一個(gè)視頻,長的比較像的鈦棒和不銹鋼棒是如何分辨的呢?


    從外觀上的確不好分辨,咱們就按火花鑒別的定義給大家展示這個(gè)簡單的方法,打磨一下,通過火花可以輕松分辨出來:


    鑒別原理


    當(dāng)鋼樣在砂輪上磨削時(shí),高溫的微細(xì)金屬顆粒沿砂輪旋轉(zhuǎn)的切線方向被拋射,之后同空氣摩擦,溫度繼續(xù)升高,顆粒發(fā)生激烈的氧化和熔化,因而在運(yùn)行中呈現(xiàn)出一條條光亮的流線。


    磨粒處于高溫狀態(tài),表面被強(qiáng)烈氧化,形成一層FeO薄膜。鋼中的碳在高溫下極易與氧發(fā)生反應(yīng),F(xiàn)eO+C→Fe+CO,使FeO還原;被還原的Fe將再次被氧化,然后再次還原;這種氧化-還原反應(yīng)循環(huán)進(jìn)行,會(huì)不斷產(chǎn)生出CO氣體,當(dāng)顆粒表面的氧化鐵薄膜不能控制產(chǎn)生的CO氣體時(shí),就有爆裂現(xiàn)象發(fā)生從而形成火花。


    爆裂的碎粒若仍殘留未參加反應(yīng)的FeO和C時(shí),將繼續(xù)發(fā)生反應(yīng),則出現(xiàn)二次、三次或多次爆裂火花。


    鋼中的碳是形成火花的基本元素,當(dāng)鋼中含有錳、硅、鎢、鉻、鉬等元素時(shí),它們的氧化物將影響火花的線條、顏色和狀態(tài)。根據(jù)火花的特征,可大致判斷出鋼材的碳含量和其它元素的含量。




    火花之作死系列

    有人說火花是鋼鐵的語言,我們都知道說話時(shí)噴濺的吐沫星子是有余溫的,鋼鐵的火花正是由于磨削的高溫致使微細(xì)金屬顆粒噴濺,瞬間產(chǎn)生的火花溫度超過1000℃,由于飛濺火花形同灰塵非常微小,所以瞬間就被冷卻了,如果火花密度非常大,仍然會(huì)有燒灼感。有點(diǎn)觸目驚心啊,看完這個(gè)視頻,為了安全期間,直觀學(xué)機(jī)械小編專門到車間親自試驗(yàn)了一下,飛濺的火花打在衣服上燒不透,打在手上有熱感,但溫度的確不太高。

    但是,這個(gè)動(dòng)作還是十分危險(xiǎn)的,火花的溫度即使只有灼熱感,我們可以忽略不計(jì)的話,面部正對砂輪,萬一砂輪破碎或者大塊磨粒飛出,足以致命。手持金屬塊在磨削時(shí)會(huì)受到很大的摩擦力,萬一沒有拿穩(wěn),會(huì)脫手擊中這個(gè)“傻瓜”。
    在有火花飛濺的場合,我們還是一再強(qiáng)調(diào),要佩戴勞保產(chǎn)品,特別是護(hù)目鏡一定佩戴,焊接或熱切割時(shí)面罩一定必不可少。



    常見合金鋼火花形態(tài)

    常見合金鋼火花鑒別舉例。進(jìn)行火花鑒別時(shí), 操作者應(yīng)戴無色平光眼鏡, 場地光亮但不宜太亮, 最好在暗處進(jìn)行。砂輪轉(zhuǎn)速一般為46~67r/s。鋼料接觸砂輪磨削時(shí),壓力適中, 火花流線略高于水平方向, 仔細(xì)觀察火花的顏色、形狀、長短、節(jié)花數(shù)量、尾花特征等來判斷鋼的類型。為防止發(fā)生誤差, 應(yīng)備有各種鋼號的標(biāo)準(zhǔn)鋼料, 以幫助判斷和比較。 

    30Cr



    30Cr 鋼的火花特征是: 火束細(xì)長 , 呈亮紅橙色 , 發(fā) 光稍大; 流線多而直, 尾部微垂, 帶紅色; 爆花為多根分叉的二次花, 有時(shí)為多根分叉的一次花, 呈大星形; 火花爆裂較激烈, 芒線粗而稀少, 花心較火束明亮( 含鉻特征) , 花量約占火束的2/ 5。



    12CrNi3




    12CrNi3 鋼的火花特征是 : 火束細(xì)長, 根部呈紅色, 其余為黃橙色, 發(fā)光適中; 流線細(xì)直稍下垂, 爆花為三、四根分叉的一次花, 呈星形, 明亮, 花角狹小,芒線稀疏; 流線尾粗并與花同色, 中部有明亮的花苞( 含鎳特征) , 較明亮; 花量約占火束的1/ 8。



    40CrNiMo



    40CrNiMo 鋼 的火花 特征是 : 火束 較粗而 亮, 橙 黃 色, 根部微紅, 發(fā)光適中; 流線細(xì)直略下垂; 爆花為三、四根分叉的三次花, 呈大星形, 芒線很多, 花角較大并間有碎花, 為雙層爆裂, 花粉及發(fā)火點(diǎn)甚多,橙黃色, 花心明亮, 并有花苞, 花量約占火束的3/ 5;尾部有清晰易見的槍尖尾花( 鎳、鉻、鉬共同存在的特征)



    38CrMoAl



    38CrMoAl 鋼的火花特征是: 火束稍長 , 呈亮紅色; 爆花為多根分叉的一次花, 尖端多發(fā)火點(diǎn)及花粉, 呈大星形, 橙黃色; 花量因鋁的影響而減少, 占火束的1/ 4; 流線呈紅色且細(xì), 清晰易見, 尾部略有槍尖尾花; 磨時(shí)反抗力不很。



    50CrV



    50CrV 鋼 的火花 特征是 : 火束 粗而較 短, 橙 黃色, 發(fā)光大; 爆花為十?dāng)?shù)根分叉的三次花( 層疊復(fù)花) , 呈大星形, 芒線多而細(xì), 尾細(xì)長, 附有花粉, 花心極明亮, 為淡橙黃色, 花勢較盛, 花量占3/ 5 以上; 火束美觀; 磨時(shí)反抗力稍弱。


    3CrW8



    3CrW8 鋼的火花特征是 : 火束細(xì)長 , 暗紅, 發(fā)光暗 弱, 尾部稍亮; 流線稍短, 量少而稀, 無爆花, 芒線細(xì)短稀少, 尖端類似禿尾; 根部為斷續(xù)流線, 尾部有明顯附穗及斷續(xù)干芒, 形狀為點(diǎn)狀狐尾花; 磨時(shí)手感很硬。


    CrWMn



    CrWMn 鋼的火花特征是: 火束細(xì)而較長, 流線稀疏, 暗紅色, 發(fā)光稍暗; 爆花為十?dāng)?shù)根分叉的二次花,量稍多, 赤橙色, 呈大星形; 芒線細(xì)密, 附有藍(lán)白色大星點(diǎn), 活潑美觀; 流線根部呈斷續(xù)狀, 尾部有赤橙色附穗及芒線, 粗長靈活, 形狀如狐尾花爆裂( 含鎢

    特征, 鎢量不高) ; 深黃色狐尾花接近于砂輪處( 鉻、錳的影響) ; 磨時(shí)手感頗硬。



    5CrMnMo



    5CrMnMo 鋼的火花特征是: 火束細(xì)長, 朱紅微帶橙 花, 明亮; 因鉻、錳影響, 爆花較大, 量多, 為多根分叉的三次花( 復(fù)花) , 呈大星形; 芒線細(xì)長, 花心明亮, 碎花與花粉很多; 有稀少的枝芒狀小爆花, 橙黃色( 錳的特征) ; 尾部有明顯的槍尖尾花( 鉬的特征) ;

    花量約占1/ 2 ; 磨時(shí)反抗力較強(qiáng)



    W18Cr4V



    W18Cr4V 鋼的火花特征是 : 火束細(xì)長, 赤橙色, 發(fā) 光極暗弱; 因鎢的影響, 幾乎無爆花出現(xiàn), 僅尾部略有三、四根分叉爆裂, 花量極少; 流線較W9Cr4 V 鋼長而少, 色較暗, 膨脹性小, 爆花更少; 根部與中部為斷續(xù)流線, 有時(shí)出現(xiàn)波浪流線; 芒線及尾部膨脹下垂, 形成點(diǎn)形狐尾花。由于火花被抑制, 表示含鎢量很高。磨時(shí)手感極硬。



    1Cr18Ni9



    1Cr18 Ni9 鋼的火花特征是 : 火束細(xì) , 流線很少 , 亮 朱紅色, 發(fā)光稍大; 受高鉻、鎳影響, 爆花為三根分叉的一次花, 星形, 花角很狹小, 爆花形式整齊一致;尾極細(xì)長; 流線根部為斷續(xù)狀, 暗紅色, 中部有鎳的花苞出現(xiàn), 淡橙黃色, 花量極少。磨時(shí)手感甚硬。




    火花特征之葵花寶典


    碳素鋼因含碳量不同,花火也不一樣:

    1)含碳量小于0.25%的碳素鋼,火花只發(fā)生一次爆裂,好像一顆小星星。

    2)含碳量高于0.25%,就會(huì)產(chǎn)生多次爆裂,這時(shí)火花盛開,流線多,火束長,形似菊花開放。

    3)含碳量較高的碳素工具鋼,火花都是三次爆裂,火束多而短,發(fā)暗紅光,花粉多,像孔雀開屏,極為美麗。


    碳鋼火花特征表

    合金鋼中,含的元素不同,火花的形狀也不同。有些元素,如鉻、錳、釩可以幫助產(chǎn)生火花爆裂,有些元素,如鎢、鈷、鎳、硅等會(huì)抑止火花爆裂。

    1)含鎳1%-2.5%的合金鋼,火花不散開,呈橢圓形花苞。

    2)含鎢的合金鋼火花像狐貍尾巴,含硅的合金鋼呈喇叭形火花。

    3)鉻鎳合金鋼火花盛開,三次爆裂,花呈多層星形,花心有明亮花苞,顯紅色。

    合金元素對火花影響表

    用這種方式和鋼鐵說話的特點(diǎn)是快,可以在煉鋼時(shí)爐中分析,觀察火花只要幾秒鐘就行了。當(dāng)然,精密的分析仍然要用化學(xué)方法“翻譯”。


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