钢铁材料的现场鉴别

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钢铁材料的现场鉴别
' @, i4 A7 l5 S9 a0 K" [钢铁材料品种繁多，性能各异，因此对钢铁材料的鉴别是非常必要的。常用的鉴别方法有火花鉴别法、色标鉴别法、断口鉴别法和音色鉴别法等。
1 火花鉴别法
" h: X' p, A- X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。
6 E% J7 j" G/ Y* h) q* r7 `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。
6 d/ d1 v% {! n: y8 X" y2 J# p% x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。
. q( @8 k8 m8 w1 R（一）火花组成
( `! ^# F+ w2 ?- j7 J（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。
5 Q' B* |3 v& C* T（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
7 b3 F& y9 y( `8 _, X6 b$ u（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
/ {) j1 I0 f: h  l- r0 [; s" u  g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。
# [+ K! S- w2 z+ t5 W3 L5 Z) Z1．碳素钢火花的特征
- j3 K# e4 w6 t* [$ Q. `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。
# @% m6 }; ^8 q8 ~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。
2 E6 N. \( p1 z5 _+ d③ 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。
) ^  n9 `# M0 C, ?8 w2．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。
+ W1 K. e. D3 Z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。
' B7 g. Y8 ?% |; `/ e9 w' z" E1 d$ z2 色标鉴别法
! X7 }& D" f$ @生产中为了表明金属材料的牌号、规格等，常做一定的标记，如涂色、打印、挂牌等。金属材料的涂色标志是表示钢号、钢种的，涂在材料一端的端面或端部。具体的涂色方法在有关标准中做了详细规定，现举例如下：
4 H2 [: Y0 s' I, o碳素结构钢Q235钢为红色；
优质碳素结构钢20钢为棕色加绿色，45钢为白色加棕色；
0 j9 R3 x5 X( L7 [; G( B0 W( H# n合金结构钢20CrMnTi钢为黄色加黑色，40CrMo钢为绿色加紫色；
! b$ P5 O0 m( l9 ]) R: ~4 C铬轴承钢GCr15钢为蓝色；
高速钢W18Cr4V钢为棕色加蓝色；
不锈钢1Cr18Ni9Ti钢为绿色国蓝色；
; w0 _- i3 C& i" o热作模具钢5CrMnMo钢为紫色加白色。
+ s# ]1 Z/ K3 m( e1 e3 断口宏观鉴别法
' t6 e3 Y1 L5 Y9 g. F" P2 o材料或零部件因受某些物理、化学或机械作用的影响而导致破断，此时所形成的自然表面称为断口。生产现场根据断口的自然形态判定材料的韧脆性，从而推断材料含碳量的高低。若断口呈纤维状，无金属光泽，，颜色发暗，无结晶颗粒，且断口边缘有明显的塑性变形特征，则表明钢材具有良好的塑性和韧性，含碳量较低。若断口齐平，呈银灰色，且具有明显的金属光泽和结晶颗粒，则表明属脆性材料。而过共析钢或合金经淬火后，断口呈亮灰色，具有绸缎光泽，类似于细瓷器断口特征。常用钢铁材料的断口特点大致如下：
& g; f# E0 I; G* k7 O低碳钢不易敲断，断口边缘有明显的塑性变形特征，有微量颗粒；
中碳钢的断口边缘的塑性变形特征没有低碳钢明显，断口颗粒较细、较多；
3 j6 A# E) B/ D' y. b) ?0 m高碳钢的断口边缘无明显塑性变形特征，断口颗粒很细密；
1 g& q9 U8 B' z, @铸铁极易敲断，断口无塑性变形，晶粒粗大，呈暗灰色。
4 音色鉴别法
4 G$ A4 l3 K" G$ d根据钢铁敲击时发出的声音不同，以区别钢和铸铁的方法称为音色鉴别法。
$ e7 V9 `1 P4 ], `6 d% _* v# Y敲击时，发出比较清脆声音的材料为钢，发出较低沉声音的材料为铸铁。
6 |: C0 F& h2 w  C5 q* A# L* L. X为了准确地鉴别材料，在以上几种现场鉴别的基础上，一般还可采用化学分析、金相检验以及硬度试验等手段进行鉴别