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火花鑒別鋼種鋼號的方法


鋼種火花鑒別方法詳細說明 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。 火花鑒別法是一種傳統(tǒng)的金屬材料鑒別方法,它通過觀察鋼鐵材料在磨削過程中產(chǎn)生的火花特征來區(qū)分不同的材料成分。 這種方法基于鋼鐵材料在磨削時,高溫的微細金屬顆粒被拋射并與空氣摩擦,發(fā)生氧化和熔化,形成光亮的流線。鋼中的碳和其...

鋼種火花鑒別方法詳細說明


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。

火花鑒別法是一種傳統(tǒng)的金屬材料鑒別方法,它通過觀察鋼鐵材料在磨削過程中產(chǎn)生的火花特征來區(qū)分不同的材料成分。

這種方法基于鋼鐵材料在磨削時,高溫的微細金屬顆粒被拋射并與空氣摩擦,發(fā)生氧化和熔化,形成光亮的流線。鋼中的碳和其他元素如錳、硅、鎢、鉻、鉬等會影響火花的線條、顏色和狀態(tài)。通過觀察火花的根部、中部和尾部的火花束,包括流線、節(jié)點、芒線、節(jié)花、花粉以及尾花等特征,可以大致判斷出鋼材的碳含量和其他元素的含量。例如,低碳鋼的流線粗、稀,爆花少且多呈一次花;中碳鋼的流線細長且多,爆花比低碳鋼增多;高碳鋼的流線細、短、直、多而密,爆花多,花型較小,多呈二次花、三次花或多次花。然而,需要注意的是,火花鑒別法雖然快速簡便但它有一定的局限性,不能用于所有合金元素的鑒別,且分析總是定性的

火花鑒別鋼種鋼號的方法

之前咱們分享過一個視頻,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簡單的方法,打磨一下,通過火花可以輕松分辨出來:


通過火花鑒別識別鋼材的方法

火花鑒別法是一種傳統(tǒng)的鑒別鋼材的方法,它主要是通過觀察鋼材在磨削過程中產(chǎn)生的火花特征來判斷鋼材的類型。以下是具體的步驟和注意事項:

  1. 準備工作:準備好高速旋轉(zhuǎn)的砂輪,將被鑒別的鋼鐵材料輕輕壓在砂輪上。
  2. 觀察火花特征:觀察鋼鐵材料在磨削過程中產(chǎn)生的火花形狀、流線、色澤、發(fā)火點等特征。不同的鋼材會產(chǎn)生不同特征的火花。
  3. 分析火花特征:根據(jù)火花特征來區(qū)別鋼鐵材料化學(xué)成分差異,近似地判定鋼鐵材料的化學(xué)成分。例如,高碳鋼火花束較短而粗,流線多而細,碎花、花粉多,又分叉多且多為三次花,發(fā)光較亮;鑄鐵的火花束很粗,流線較多,一般為二次花,花粉多,爆花多,尾部漸粗下垂成弧形,顏色多為橙紅。
  4. 注意事項:火花鑒別法主要用于鋼鐵,在砂輪磨削下由于摩擦,高溫作用,各種元素、微粒氧化時產(chǎn)生的火花數(shù)量、形狀、分叉、顏色等不同,來鑒別材料化學(xué)成分(組成元素)及大致含量的一種方法。此外,火花分析法能有效地檢驗鋼材表面的脫碳情況,觀察其脫碳層深度、尤其是利用鋼材表面脫碳層來觀察火花圖,能有效地分析合金成分的含量。

以上就是通過火花鑒別識別鋼材的基本方法和注意事項。需要注意的是,這種方法只能提供鋼材類型的近似判斷,如果需要精確的化學(xué)成分分析,還需要采用更先進的化學(xué)分析方法。

火花鑒別鋼種鋼號的鑒別原理:

當(dāng)鋼樣在砂輪上磨削時,高溫的微細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,因而在運行中呈現(xiàn)出一條條光亮的流線。

火花鑒別鋼種鋼號的方法

磨粒處于高溫狀態(tài),表面被強烈氧化,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),FeO+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)進行,會不斷產(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,就有爆裂現(xiàn)象發(fā)生從而形成火花。

火花鑒別鋼種鋼號的方法

爆裂的碎粒若仍殘留未參加反應(yīng)的FeO和C時,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。

火花鑒別鋼種鋼號的方法

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,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。

火花鑒別鋼種鋼號的方法


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,仍然會有燒灼感。有點觸目驚心啊,看完這個視頻,為了安全期間,直觀學(xué)機械小編專門到車間親自試驗了一下,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,這個動作還是十分危險的,火花的溫度即使只有灼熱感,我們可以忽略不計的話,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會受到很大的摩擦力,萬一沒有拿穩(wěn),會脫手擊中這個“傻瓜”。

在有火花飛濺的場合,我們還是一再強調(diào),要佩戴勞保產(chǎn)品,特別是護目鏡一定佩戴,焊接或熱切割時面罩一定必不可少。

火花鑒別鋼種鋼號的方法


常見合金鋼火花形態(tài)

常見合金鋼火花鑒別舉例。進行火花鑒別時, 操作者應(yīng)戴無色平光眼鏡, 場地光亮但不宜太亮, 最好在暗處進行。砂輪轉(zhuǎn)速一般為46~67r/s。鋼料接觸砂輪磨削時,壓力適中, 火花流線略高于水平方向, 仔細觀察火花的顏色、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)備有各種鋼號的標準鋼料, 以幫助判斷和比較。 


30Cr

30Cr 鋼的火花特征是: 火束細長 , 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。

火花鑒別鋼種鋼號的方法


12CrNi3

12CrNi3 鋼的火花特征是 : 火束細長, 根部呈紅色, 其余為黃橙色, 發(fā)光適中; 流線細直稍下垂, 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。

火花鑒別鋼種鋼號的方法


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)

火花鑒別鋼種鋼號的方法


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, 清晰易見, 尾部略有槍尖尾花; 磨時反抗力不很。

火花鑒別鋼種鋼號的方法

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, 尾細長, 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; 磨時反抗力稍弱。

火花鑒別鋼種鋼號的方法


3CrW8

3CrW8 鋼的火花特征是 : 火束細長 , 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, 形狀為點狀狐尾花; 磨時手感很硬。

火花鑒別鋼種鋼號的方法


CrWMn

CrWMn 鋼的火花特征是: 火束細而較長, 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; 芒線細密, 附有藍白色大星點, 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) ; 磨時手感頗硬。

火花鑒別鋼種鋼號的方法


5CrMnMo

5CrMnMo 鋼的火花特征是: 火束細長, 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 ; 磨時反抗力較強。

火花鑒別鋼種鋼號的方法


W18Cr4V

W18Cr4V 鋼的火花特征是 : 火束細長, 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, 有時出現(xiàn)波浪流線; 芒線及尾部膨脹下垂, 形成點形狐尾花。由于火花被抑制, 表示含鎢量很高。磨時手感極硬。

火花鑒別鋼種鋼號的方法


1Cr18Ni9

1Cr18 Ni9 鋼的火花特征是 : 火束細 , 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。磨時手感甚硬。

火花鑒別鋼種鋼號的方法


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%,就會產(chǎn)生多次爆裂,這時火花盛開,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

火花鑒別鋼種鋼號的方法
火花鑒別鋼種鋼號的方法

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

火花鑒別鋼種鋼號的方法

用這種方式和鋼鐵說話的特點是快,可以在煉鋼時爐中分析,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”。

有經(jīng)驗的師傅可以從火花大致鑒別材質(zhì)范圍,你能做到嗎?趕緊自查一下吧。

火花鑒別鋼種鋼號的方法


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。

火花鑒別鋼種鋼號的方法

鑒別原理

當(dāng)鋼樣在砂輪上磨削時,高溫的微細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),FeO+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)進行,會不斷產(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,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,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,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。

火花鑒別鋼種鋼號的方法


火花形態(tài)

鋼鐵在砂輪上磨削時產(chǎn)生的火花由根部火花,中部火花和尾部火花構(gòu)成火花束。高溫磨削顆粒形成的線條狀軌跡稱為流線。
火花鑒別鋼種鋼號的方法流線上明亮而又較粗的點稱為節(jié)點。火花在爆裂時,產(chǎn)生的若干短線條稱為芒線。芒線所組成的火花稱為節(jié)花。

火花鑒別鋼種鋼號的方法

隨著碳含量的增加,在芒線上繼續(xù)爆裂產(chǎn)生二次花、三次花不等。在芒線附近所呈現(xiàn)的明亮的小點稱為花粉。

火花鑒別鋼種鋼號的方法

由于鋼鐵材料化學(xué)成分不同,流線尾部呈現(xiàn)不同形狀的火花稱為尾花。尾花有苞狀尾花、狐尾狀尾花、菊狀尾花和羽狀尾花。

苞狀尾花

火花鑒別鋼種鋼號的方法

狐尾花

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菊狀尾花

火花鑒別鋼種鋼號的方法

羽狀尾花

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實際應(yīng)用


1、碳素鋼的火花特征
碳是鋼鐵材料火花的基本元素,也是火花鑒別法測定的主要成分。由于含碳量的不同,其火花形狀不同。
(1)低碳鋼的流線粗、稀,爆花少且多呈一次花,芒線粗、長并有明亮的節(jié)點。火花色澤草黃帶暗紅色。

20#鋼

火花鑒別鋼種鋼號的方法

(2)中碳鋼的流線細長且多,流線尾部和中部有節(jié)點,爆花比低碳鋼增多,花型大,有一次花和二次花,附少量花粉。火花色澤為黃色。

45#鋼

火花鑒別鋼種鋼號的方法

(3)高碳鋼的流線細、短、直、多而密。爆花多,花型較小,多呈二次花、三次花或多次花,芒線細而疏,花粉多,火花色澤為明黃色。

T10鋼

火花鑒別鋼種鋼號的方法


2、鑄鐵的火花特征
鑄鐵的火花束很粗,流線較多,一般為二次花,花粉多,爆花多,尾部漸粗下垂成弧形,顏色多為橙紅。火花試驗時,手感較軟。

3、合金鋼的火花特征
合金鋼的火花特征與其含有的合金元素有關(guān)。一般情況下,鎳、硅、鉬、鎢等元素抑制火花爆裂,而錳、釩鉻等元素卻可助長火花爆裂。所以對合金鋼的鑒別難掌握。
一般鉻鋼的火花束白亮,流線稍粗而長,爆裂多為一次花、花型較大,呈大星形,分叉多而細,附有碎花粉,爆裂的火花心較明亮。
鎳鉻不銹鋼的火花束細,發(fā)光較暗,爆裂為一次花,五、六根分叉,呈星形,尖端微有爆裂。
高速鋼火花束細長,流線數(shù)量少,無火花爆裂,色澤呈暗紅色,根部和中部為斷續(xù)流線,尾花呈弧狀。

火花鑒別鋼種鋼號的方法


高階秘籍

火花鑒別表

火花鑒別鋼種鋼號的方法


碳鋼火花特征表

火花鑒別鋼種鋼號的方法


合金元素對火花影響表

火花鑒別鋼種鋼號的方法

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光靠火花來鑒別鋼種和鋼號是不準確的,作為專業(yè)的鋼管生產(chǎn)企業(yè)常州仁成精密鋼管廠還是建議您通過滴流試驗和光普試驗來驗證鋼種和鋼號:

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