钢材的火花鉴别

(1)火花的组成

　　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。直羽尾花的尾端和整根流线相同，呈羽毛状，是钢中含有硅的火花特征。狐尾尾花的尾端逐渐膨胀呈狐狸尾巴形状，是钢中含有钨的火花特征。枪尖尾花的尾端膨胀呈三角枪尖形状，是钢中含有钼的火花特征。

(2)常用钢的火花特征

低碳钢：　火束较长，流线稍多，呈草黄色，自根部起逐渐膨胀粗大，至尾部逐渐收缩，尾部下垂呈半弧夹形，花量不多，主要为一次花，见图。

中碳钢：　火束较短，流线多而稍细，，呈明亮黄色，花量较多，主要为二次花，也有三次花，火花盛开，见图。

高碳钢：　火束短而粗，流线多而很细密，呈橙红色，花量多而密，主要为三次花及花粉，见图。

高速工具钢：　火束细长，流线少，呈暗红色，中部和根部为断续流线，有时呈波浪状，尾部膨胀而下垂成点状狐尾尾花，仅在尾部有少量爆花，花量极少，见图。

        含钨高速钢火花色泽赤橙，近暗红色，流线较长又稀少并有断续状流线，火束尾花呈狐花，几乎无节花爆裂；含钼高速钢火花色泽呈暗橙红色，火束较，流线细，有少量节花爆裂。

         钢中加人合金元素后，火花特征将发生变化。Ni、Si、Mo、W等合金元素抑制爆花爆裂，Mn、V等合金元素则助长爆花爆裂。
①钨：抑制爆花爆裂作用最为强烈。钨含量达到1.0%左右时，爆花显著减少，钨含量为2.5%时，爆花呈秃尾状。钨使色泽变暗。钨抑制爆花爆裂作用的大小，与钢中含碳量有关，低碳钢中钨含量为4%~5 %时，钨可完全抑制爆花爆裂。从火花色泽上看，钨钢中含碳量越高，越是呈暗红色火花。
② 钼：钼具有较强烈的抑制爆花爆裂、细化芒线和加深火花色泽的作用。钼钢的火花色泽是不明亮的，当钼含量较高时，火花呈深橙色。钼钢有没有枪尖尾花，与含钼量和含碳量有关，含碳量越低，枪尖越明显。
③ 硅：硅也有抑制爆花爆裂作用。当硅含量达２％-~3％时，这种抑制作用就较明显，它能使爆裂芒线缩短。硅锰弹簧钢的火花呈橙红色，流线粗而短，芒线短粗且少，火花试验时手感抗力较小。
④ 镍：镍对爆花有较弱的抑制作用，使花形不整洁和缩小，流线较碳钢细。随镍含量增高。流线的数量减少及长度变短，色泽变暗。
⑤ 铬：铬的影响比较复杂。对于低铬低碳钢，铬有助长火花爆裂、增加流线长度和数量的作用，火花呈亮白色，爆花为一、二次花，花型较大。对于含碳量较高的低铬钢，铬助长爆裂的作用不明显，并阻止枝状爆花的发生，流线粗短而量较少，火花束仍然明亮。由于碳高，爆花有花粉。随铬含量增加，火花的爆裂强度、流线长度、流线数量等均有所减少，色泽也将变暗。铬钢中若含有抑制爆裂和助长爆裂的合金元素存在，则钢的火花现象表现复杂，为判定钢的铬含量，需配合其它试验方法。
⑥ 锰：锰元素有助长爆花爆裂作用。锰钢的火花爆裂强度比碳钢强，爆花位置比碳钢离砂轮远。钢中含锰稍高时，钢的火花比较整洁，色泽也比碳钢黄亮，含碳量较低的锰钢呈白亮色，爆花核心有大而白亮的节点，花型较大，芒线稀少且细长。含碳量较高的锰钢，爆花有较多的花粉。低锰钢的流线粗而长，量较多。高锰钢流线短粗且量少，由于锰是助长爆裂的元素，因此有时可能误认为钢的碳含量高。
⑦ 钒：也是助长爆花爆裂的元素。

        观察火花是鉴别钢的简便方法。对于碳素钢的鉴别比较轻易，但对合金钢，尤其是多种合金元素的合金钢，各合金元素对火花的影响不同，它们互相制约，情况比较复杂。

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的方法，称为火花鉴别法。

火花鉴别专用电动砂轮机的功率为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。

火花鉴别的要点是：详细观察火花的火束粗细、长短、花次层叠程度和它的色泽变化情况。注意观察组成火束的流线形态，火花束根部、中部及尾部的特殊情况和它的运动规律，同时还要观察火花爆裂形态、花粉大小和多少。

（一）火花组成

（1）火花束  火花束是指被测材料在砂轮上磨削时产生的全部火花，常由根部、中部、尾部组成，

（2）流线  从砂轮上直接射出的好像直线的火流称为流线。每条流线都由节点、爆花和尾花组成，见图

（3）节点  节点就是流线上火花爆裂的原点，呈明亮点。

（4）爆花  爆花就是节点处爆裂的火花。钢的化学成分不同，尾花的形状也不同。通常，尾花可分为狐尾尾花、枪尖尾花、菊花状尾花、羽状尾花等。

（二）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 通常低碳钢火花束较长，流线少，芒线稍粗，多为一次花，发光一般，带暗红色，无花粉。

② 中碳钢火花束稍短，流线较细长而多，爆花分叉较多，开始出现二次、三次花，花粉较多，发光较强，颜色橙。

③ 高碳钢火花束较短而粗，流线多而细，碎花、花粉多，又分叉多且多为三次花，发光较亮。

2．铸铁的火花特征

铸铁的火花束很粗，流线较多，一般为二次花，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。

3．合金钢的火花特征

合金钢的火花特征与其含有的合金元素有关。一般情况下，镍、硅、钼、钨等元素抑制火花爆裂，而锰、钒铬等元素却可助长火花爆裂。所以对合金钢的鉴别难掌握。

一般铬钢的火花束白亮，流线稍粗而长，爆裂多为一次花、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，流线数量少，无火花爆裂，色泽呈暗红色，根部和中部为断续流线，尾花呈弧状。

颜色：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；
形状：碳钢的流线为直线状，高速钢的流线程断续状或波纹状；
长短：在相同压力下，含炭量越多流线越短；
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；

低碳钢火束长，呈草黄微红色，流线中等，节点清晰，节花不多
中碳钢火花颜色黄亮稍明，线流数量较多，节点清晰，挺直，节花较多；
高碳钢火花颜色橙红带微暗，流线较短，挺直，节花多，比较密集；
含钨高速钢火花色泽赤橙，近暗红色，流线较长又稀少并有断续状流线，火束尾花呈狐花，几乎　　　　　无节花爆裂；
含钼高速钢火花色泽呈安橙红色，火束较短，流线细，有少量节花爆裂．

相关知识

【钢材回收
废旧钢材回收
一种防止切割机火花飞溅集尘装置的制作方法
防止钢材锈蚀的措施主要有
钢材仓库管理制度
钢材期货基础知识：螺纹钢简介
钢材防腐处理都有几种
火花兰花语（探寻火花兰的花语）
钢材焊接工艺常识[整理版]
钢材仓储管理的问题和解决方法

网址: 钢材的火花鉴别 https://www.huajiangbk.com/newsview1938870.html