钢的鉴别火花鉴别word版
钢的火花鉴别 标准
钢的火花鉴别标准
一、钢材类别识别
不同种类的钢材在火花上有不同的特征，因此可以根据火花特征来识别钢材的种类。
例如，碳素结构钢的火花呈簇状、带状，夹有未击穿的节花，而高速工具钢的火花呈火球状、针状，并伴有较多较细的爆裂。
二、碳含量鉴别
钢材中的碳含量可以通过观察火花的颜色和形状来判断。
一般来说，碳含量越高，火花的颜色越暗，形状也越粗糙。
例如，低碳钢的火花呈橙黄色，而高碳钢的火花呈蓝白色。
三、合金元素鉴别
钢材中的合金元素也可以通过观察火花来判断。
不同种类的合金元素在火花上有不同的特征。
例如，锰元素的存在会使火花呈暗紫色，硅元素的存在会使火花呈明亮的白色。
四、淬火状态鉴别
淬火状态的钢材在火花上有明显的特征。
淬火可以使钢材表面产生一层硬壳，同时内部结构也发生改变。
因此，可以根据火花的特征来判断钢材是否经过淬火处理。
例如，淬火后的钢材的火花呈暗紫色或黑色，而非淬火状态的钢材的火花呈亮黄色或白色。
五、钢材质量鉴别
钢的品质和性能与其化学成分及组织结构相关。
一般情况下，质量好的钢材的火花特征为光亮、颜色纯正且小而整齐；而质量差的钢材的火花特征为暗淡、颜色不纯且大小不一。
通过观察钢花的特征可以大致判断钢材的质量优劣。
钢铁材料的火花鉴别实验指导书-参考模板
实验四钢铁材料的火花鉴别一、实验目的（一）运用火花鉴别法检查钢铁材料的原理方法（二）了解鉴别常用钢铁材料的断口分析方法。
二、实验设备与材料1．台式砂轮机：选用46~60粒度、中等硬度的普通氧化铝砂轮，砂轮直径为150~200mm，厚度为25mm.。
2．试样：20、45、T12、W18Cr4V、HT300等材料的试样若干。
三、实验概述：火花鉴别法就是运用钢铁材料在磨削过程中，随着材料化学成分的差异，出现各种不同的火花特征来区别材料成分的方法。
火花鉴别法快速简便，应用面广，对工件渗碳或渗氮处理的表面质量及表面脱碳程度也可作出定性的分析。
但钢中某些合金元素（如Ni、Cr、Mn等）含量较低时，对碳钢火花影响不明显；另外一些合金元素（如S、P、Cu、Al、Ti等）尚不能用火花鉴别，且火花法分析总是定性的，因此具有一定的局限性。
1、火花的构成钢铁材料在砂轮上磨削时所射出的火花是由根部火花、中部火花和尾部火花等三部分构成的火花束，如图6-1所示。
火花束由流线、节点、爆花和尾花构成。
图4-1 火花束各部位的名称1）流线为火花束中线条状的光亮火花。
随着钢铁材料的化学成分不同，将会产生三种不同形状的流线，如图所示。
（1）直线流线流线从根部到尾部成一直线或一抛物线。
（2）断续流线流线呈断续的虚线状线条。
（3）波浪流线整个流线中的某一端成波浪形线条。
a ) 直线流线b) 断续流线c) 波浪流线图 4-2 流线示意图2）节点节点是较流线明亮而粗大的闪亮点。
节点常在流线的中途发生，有时也在流线的尾部发生或在流线间断后再发生，如图所示。
图 4-3 节点示意图3）爆花爆花是由铁末颗粒爆裂而产生的。
爆花分布在流线上，它的形状随含碳量，其它元素成分、温度、氧化性以及钢的组织等因素的变化而变化，所以爆花在鉴别钢铁材料的火花中占有很重要的地位。
爆花的流线叫做芒线。
爆花可分为一次、二次、三次及多次爆花，如图4-4所示。
一次爆花只有一次爆裂的芒线。
常用钢的火花鉴别法
常用钢的火花鉴别法由于含碳量的不同，爆花可分为一次花、二次花、三次花和多次花。
1.有关火花图的基本知识一次花-在流线上的爆花，只有一次爆裂的芒线。
一次花是含碳量（质量分数）在0.25%以下的。
二次花-在一次花的芒线上，又一次发生爆裂所呈现的爆花形式。
二次花一般是含碳量（质量分数）在0.25%~0.60%时的。
三次花与多次花-在二次花的芒线上，再一次发生爆裂的火花形式称三次花。
若在三次花的芒线上继续有一次或数次爆裂出现，这种形式的爆花称多次花。
三次花与多次花是含碳量（质量分数）在0.25%~0.65%以上的。
单花-在整条流线上仅有一个爆花，称为单花。
复花-在一条流线上有两个或两个以上爆花，统称复花。
有两个爆花的称两层复花，有三个或三个以上爆花的称三层复花或多层复花。
2.低碳钢的火花图（以15钢为例）整个火束呈草黄带红，发光适中。
流线稍多，长度较长，自根部起逐渐膨胀粗大，至尾部又逐渐收缩，尾部下垂成半弧形。
花量不多，爆花为四根分叉一次花，呈星形，芒线较粗。
3.中碳钢的火花图整个火束呈黄色，发光明亮。
流线多而较细长，尾部挺直，尖端有分叉现象。
爆花为多根分叉二次花，附有节点，芒线清晰，有较多的小花及花粉产生，并开始出现不完全的两层复花，火花盛开，射力较大，花量较多，约占整个火束的3/5以上。
4.高碳钢的火花图（以65钢为例）整个火束呈黄色，光度根部暗，中部明亮，尾部次之。
流线多而细，长度较短，形挺直，射力很强。
爆花为多根分叉，二、三次爆裂，三层复花。
花量多而拥挤，占整个火束的3/4以上。
芒线细长而量多，间距密，芒线间杂有更多的花粉。
5.铬钢的火花图（以7Cr3为例）铬元素是助长产生爆花的，在一定范围内，铬的含量越多，产生的爆花也越多。
铬元素的存在，使火束趋向明亮，火花爆裂非常活跃而正规，花状呈大星形，分叉多而细，附有很多碎花粉。
7Cr3为高碳低铬钢，与高碳钢的火花图有些相似，爆花为二、三次爆裂复花，花形较大，有多量花粉产生，花量多而拥挤。
钢的火花鉴别
一、实验目的
1.了解火花鉴别钢材的方法。
2.掌握几种主要钢材的火花特征。
二、实验原理
火花鉴别法是将被试验的钢铁材料与高速旋转的砂轮接触，根据产生火花的形状和颜色，来近似地确定钢铁的化学成分的一种方法。
钢铁材料在一定的压力下，放在砂轮上摩擦，由于砂轮的磨削作用，钢铁成屑末状脱离试件，并且沿着砂轮与材料接触点的切线方向作高速运动。
同时被磨削热加热成熔融状态，形成光亮的流线，当流线中熔融状态的金属颗粒与空气中的氧接触时形成氧化膜。
氧化膜进而与钢铁中的碳作用产生一氧化碳气体，待气体压力超过熔融金属的表面张力时便爆裂成火花。
钢铁中的含碳量主要是根据火花的爆裂情况加以鉴定的。
碳钢中的含碳量越高，火花越多，火束越多。
对合金钢，由于各种合金元素对火花形状、颜色产生不同影响，因而也可基本上鉴别出合金元素的种类及大概含量。
但不象碳素钢那样容易和准确。
三、几种常用钢的火花特征(请点击下载）
1.20钢
流线多、带红色，火束长，芒线稍粗。
发光适中，花量稍多，多根分岔爆裂，呈星形，花角狭小。
2.45钢
流线多而稍细，火束短，发光大，爆裂为多根分岔，多量三次花量呈火星形，火花盛开花数约占全体五分之三以上，有很多的小花及花粉发生。
钢的鉴别、火花鉴别
钢材的火花鉴别钢材的品种繁多，应用广泛，性能差异也很大，因此对钢材的鉴别就显得异常重要。
钢材的鉴别方法很多，现场主要用火花鉴别及根据钢材色标识别两种方法。
火花鉴别法是依靠观察材料被砂轮磨削时所产生的流线、爆花及其色泽判断出钢材化学成分的一种简便方法。
火花鉴别常用设备及操作方法火花鉴别常用的设备为手提式砂轮机或台式砂轮机，砂轮宜采用46～60号普通氧化铝砂轮。
手提式砂轮直径为100～150mm，台式砂轮直径为200～250mm，砂轮转速一般为2800～4000r/min。
在火花鉴别时，最好应备有各种牌号的标准钢样以帮助对比、判断。
操作时应选在光线不太亮的场合进行，最好放在暗处，以免强光使火花色泽及清晰度的判别受到影响。
操作时使火花向略高于水平方向射出，以便观察火花流线的长度和各部位的火花形状特征。
施加的压力要适中，施加较大压力时应着重观察钢材的含碳量；施加较小压力时应着重观察材料的合金元素。
火花的组成和名称1. 火束钢件与高速旋转的砂轮接触时产生的全部火花叫做火花束，也叫火束。
火束由根部火花、中部火花和尾部火花三部分组成，如图1-13所示。
图1-13 火束的组成2. 流线钢件在磨削时产生的灼热粉末在空间高速飞行时所产生的光亮轨迹，称为流线。
流线分直线流线、断续流线和波纹状流线等几种，如图1-14所示。
碳钢火束的流线均为直线流线；铬钢、钨钢、高合金钢和灰铸件的火束流线均呈断续流线；而呈波纹状的流线不常见。
图1-14 流线的形状3. 节点和芒线流线上中途爆裂而发出的明亮而稍粗的点，叫节点。
火花爆裂时所产生的短流线称为芒线。
因钢中含碳量的不同，芒线有二根分叉、三根分叉、四根分叉和多根分叉等几种，如图1-15所示。
图1-15 芒线的形式错误!文档中没有指定样式的文字。
4. 爆花与花粉在流线或芒线中途发生爆裂所形成的火花形状称为爆花，由节点和芒线组成。
只有一次爆裂芒线的爆花称为一次花，在一次花的芒线上再次发生爆裂而产生的爆花称为二次花，以此类推，有三次花、多次花等，如图1-16所示。
附录钢铁材料的火花鉴别
爆花花形：含碳量 0.1％左右，发生一次开叉的树枝状爆花，开叉随含碳量增加，开叉 根数增加，开叉角度增大；含碳量 0.2％左右，发生一次开叉和部分二次开叉的树枝状爆花； 含碳量 0.3％左右，发生二次开叉和部分三次开叉的树枝状爆花；含碳量 0.4％以上，发生三 次开叉的树枝状爆花，并出现花粉。
图 4-1 火花束各部位的名称
1
金属材料及其热处理实验指导书
火花束由流线、节点、爆花和尾花所构成。 ① 流线 流线为火花束中线条状的光亮火花。随着钢铁材料的化学成分不同，将会产生三种不 同形状的流线，如图 4-2 所示。 直线 流线 流线从根部到尾部成一直线或一抛物线。 断 续 流线 流线呈断续的虚线状线条。 波浪流线 整个流线中的某一端成波浪形线条。
a) 直线流线
b) 断续流线
c) 波浪流线 图 4-2 流线示意图
② 节点 节点是较流线明亮而粗大的闪亮点。节点常在流线的中途发生，有时也在流线的尾部发 生或在流线间，断后再发生，如图 4-3 所示。
图 4-3 节点示意图
③ 爆花 爆花是由铁末颗粒爆裂而产生的。爆花分布在流线上，它的形状随含碳量，其它元素成 分、温度、氧化性以及钢的组织等因素的变化而变化，所以爆花在鉴别钢铁材料酌火花中占 有很重要的地位。爆花的流线叫做芒线。爆花可分为一次、二次、三次及多次爆花，如图 4-4 所示。 一次爆花 只有一次爆裂的芒线。 二次爆花 在一次爆花的芒线上又一次发生爆裂。 三次和多次爆花 在二次爆花的芒线上再一次出现爆裂叫三次爆花；若在三次爆花的芒 线上继续出现爆裂时，就叫做多次爆花。
颗粒经一次爆破后，更细的颗粒内部如有未参加反应的碳时，又可以进行如上所述的氧 化反应，继之发生第二次爆裂，乃至第三、第四次爆裂，这就形成为树枝状的花形。由此可 知，爆裂是由于碳的燃烧形成的。由此，碳素钢中，爆花量的多寡与含碳量的多少有着直接 的关系。碳素钢中含碳量越高，爆花发生量越多，反之越少。树枝状爆花发生时，也随着钢 中含碳量增高，而开叉层次增加，花粉增多。
火花鉴别
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。
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。
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。
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。
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钢材的火花鉴别
钢材的火花鉴别2009年06月02日星期二 20:26火花鉴别是将钢与高速旋转的砂轮接触，根据磨削产生的火花形状和颜色，近似地确定钢的化学成分的方法。
当钢被砂轮磨削成高温微细颗粒被高速抛射出来时，在空气中剧烈氧化，金属微粒产生高热和发光，形成明亮的流线，并使金属微粒熔化达熔融状态，使所含的碳氧化为CO气体进而爆裂成火花。
根据流线和火花特征，可大致鉴别钢的化学成分。
(1)火花的组成火束：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。
钢材的火花鉴别
钢材的火花鉴别2009年06月02日星期二 20:26火花鉴别是将钢与高速旋转的砂轮接触，根据磨削产生的火花形状和颜色，近似地确定钢的化学成分的方法。
当钢被砂轮磨削成高温微细颗粒被高速抛射出来时，在空气中剧烈氧化，金属微粒产生高热和发光，形成明亮的流线，并使金属微粒熔化达熔融状态，使所含的碳氧化为CO气体进而爆裂成火花。
根据流线和火花特征，可大致鉴别钢的化学成分。
(1)火花的组成火束：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。
钢的火花鉴别
九、化学成分分析： 化学成分一般按炉号取样分析。钢号 的各种元素成分分析方法按国家标准规定 进行。化学分析方法比较慢，不适用于生 产现场，由于光谱科学的发展，目前，在 生产厂一般采用光谱分析方法来分析检验 钢材的化学成分。
十、高倍组织检查： 高倍组织用金相显微镜进行检查，检验的项 目有：退火组织(放大500倍)脱碳层深度(放大100 倍)，在钢材的横肉截面上检查。碳化物液析、碳 化物带状、非金属夹杂物(放大100倍)在钢材的纵 向截面上检查，但为了减少试样数量，网状可与 带状、液析用同一试样在纵向截面上检查，有疑 问时，以横向截面检验结果为准。
四、音响鉴别
生产现场有时也根据钢铁敲击时声音的不同， 对其进行初步鉴别。例如，当原材料钢中混入铸 铁材料时，由于铸铁的减振性较好，敲击时声音 较低沉，而钢材敲击时则可发出较清脆的声音。 五、锉痕法鉴别钢材是一种比较粗躁的鉴别方法， 与操作者经验关系密切，多用于小作坊对钢材硬 度进行粗步的判断。对于金属材料（这里只谈钢 材）通常要进行一下鉴别。
金属材料的十大鉴别方法
一、火花鉴别
火花鉴别是将钢铁材料轻轻压在旋转的砂轮上打磨，观察所迸射出的火 花形状和颜色，以判断钢铁成分范围的方法。材料不同，其火花也不同。 /jxjsh/kej ... /IMAGES/3huohua.avi 20钢 流线多、带红色，火束长，芒线稍粗。发光适中，花量稍多，多根分岔爆 裂，呈星形，花角狭小。 45钢 流线多而稍细，火束短，发光大，爆裂为多根分岔，多量三次花量呈火星 形，火花盛开花数约占全体五分之三以上，有很多的小花及花粉发生。 T7钢 流线多而细，火束由于含碳量高，其长度渐次缩短而粗，发光渐次减弱， 火花稍带红色，爆裂为多根分岔，多量三次花，花形由基本的星形发展为三 层迭开，花数增多。研磨时手的感觉稍硬。 W18Cr4V钢 火束细长，呈赤橙色，发光极暗，由于钨的影响，几乎无火花爆裂。膨胀 性小，中部和根部为断续流线，尾部呈点形狐尾花。研磨时材质较硬。
材料实验——钢铁材料的火花鉴别
3）爆花 爆花是由铁末颗粒爆裂而产生的。爆花分布在流线上，它的 形状随含碳量，其它元素成分、温度、氧化性以及钢的组织 等因素的变化而变化，所以爆花在鉴别钢铁材料的火花中占 有很重要的地位。爆花的流线叫做芒线。爆花可分为一次、 二次、三次及多次爆花，如图所示。
常见材料的断口特征如下：
（1）灰口铸铁——易折断，且断口呈暗灰色， 结晶颗粒粗大；
（2）白口铸铁——更易折断，且断口呈白亮 色，结晶颗粒较细；
（3）低碳钢——塑性好不易折断，断口呈银 白色，有明显变形，能看到均匀的结晶颗粒；
（4）中碳钢——断口塑性变形不太明显，结 晶颗粒比低碳钢细蜜；
2 火花的形成原理
当一块钢材与转速足够高的砂轮接触时，钢材表面被切 削下来的钢末以高速抛射出来，这些钢末在运行中与空气 摩擦而温度升高，有时甚至能达到钢的熔点温度。这些高 温钢末在空气中运行时呈现出一条一条的光亮线条，这就 是火花的流线。
由于钢铁材料中碳元素是火花形成的基本元素，而一些 合金元素则能直接或间接地影响火花束的形态，所以可以 根据火花束中的爆花、流线、色泽、尾花等特征来定性地 判断钢材的化学成分。
1、火花的构成 钢铁材料在砂轮上磨削时所射出的火花是由根部火花 、中部火花和尾部火花等三部分构成的火花束，如图6-1 所示。
火花束由流线、节点、爆花和尾花构成。
1）流线为火花束中线条状的光亮火花。 随着钢铁材料的化学成分不同，将会产生三种不同形状的 流线，如图所示。 （1）直线流线 流线从根部到尾部成一直线或一抛物线。 （2）断续流线 流线呈断续的虚线状线条。 （3）波浪流线 整个流线中的某一端成波浪形线条。
实验六__钢铁材料的火花鉴别
实验六__钢铁材料的火花鉴别
一、实验目的
本实验旨在对各种钢铁材料进行火花鉴别，以判别钢的种类，使用X 射线熔池测试，以便确定不同钢铁材料的化学成分、金相结构、硬度等性质。
二、实验原理
火花鉴别法是一种快速的材料鉴别方法，主要是根据钢铁材料放出的火花特性来分析它的材料性质，通过观察得到的火花特性来判断钢铁材料的成分、硬度、组织结构等。
可以准确判断钢铁材料的特性。
火花鉴别法的原理是当钢铁材料受到强脉冲电流或高功率电流的攻击时，它会发生热裂解，然后产生火花。
在火花产生过程中，不同成分的钢铁会产生不同的火花特性，由此可以反应出不同材料的特性，从而判别所测试材料的种类。
三、实验设备
1、脉冲电源：脉冲电源是一种发出强脉冲电流的设备，可以设定不同的时间间隔和持续时间，用于火花鉴别实验。
2、火花收集器：火花收集器用来收集火花，是火花鉴别实验中不可或缺的设备。
3、钢铁材料标本：本实验中使用的钢铁材料标本是各种钢铁材料分类的参考样品，用来做对比研究。
四、实验步骤
1、准备实验：安装火花收集器，准备好脉冲电源，准备钢铁材料标本。
2、设定脉冲电源：调整脉冲电源的脉冲宽度和时间间隔。
火花辨别法辨别不锈钢
火花辨别法是将被实验的钢铁材料与高速旋转的砂轮接触，按照钢铁材料在磨削进程中所出现的火花爆裂形状、流线、色泽、起火点等特点区别钢铁材料化学成份不同，来近似地肯定钢铁的化学成份的一种方式。
（一）火花产生的机理钢铁材料在必然的压力下，放在砂轮上摩擦，由于砂轮的磨削作用，钢铁成屑末状离开试件，而且沿着砂轮与材料接触点的切线方向作高速运动。
同时被磨削热加热成熔融状态，形成光亮的流线，当流线中熔融状态的金属颗粒与空气中的氧接触时表面被强烈氧化，形成一层FeO薄膜。
钢中的碳在高温下极易与氧发生反映，FeO+C→ Fe+CO，使FeO还原；被还原的Fe将再次被氧化，然后再次还原；这种氧化一还原反映循环进行，会不断产生出CO气体，当颗粒表面的氧化铁薄膜不能控制产生的CO气体时，就有爆裂现象发生从而形成火花。
爆裂的碎粒若仍残留未参加反映的FeO和C时，将继续发生反映，则出现二次、三次或多次爆裂火花。
钢中的碳是形成火花的大体元素，当钢中含有锰、硅、钨、铬、钼等元素时，它们的氧化物将影响火花的线条、颜色和状态。
按照火花的特征，可大致判断出钢材的碳含量和其它元素的含量。
（二）火花产生的方式以往研究火花辨别是采用专用电动砂轮机，其参数：功率为～，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。
这种方式需将钢件制成小试样便于手持磨削，现场应用受到必然限制。
对于生产现场的工件可采用风砂轮或电动砂轮进行对比火花辨别，即将工件与已知成份的钢件试样对比磨削，观察火花的一至程度，来肯定钢铁的化学成份。
这种方式需制作必然数量已知化学成份的小试样。
（三）火花辨别的要点钢铁中的含碳量主如果按照火花的爆裂情形加以鉴定的。
碳钢中的含碳量越高，火花越多，火束越多。
对合金钢，由于各类合金元素对火花形状、颜色产生不同影响，因此也可大体上辨别出合金元素的种类及可能含量。
常用钢材的火花特征
常用钢材的火花特征
1 .20# 钢的火花特征：
流线不很多，带红色，火束长，芒线稍粗，花量不多，有多根分叉，一次花爆裂，尾端呈明显的枪尖形，色泽呈草黄色，见图1-6 。
2.20Cr 钢火花特征：
与20# 钢的火花比较，色泽白亮，辉光度高，爆花大而整齐，流线粗而长，一次多叉爆花，且有少量二次花，花型较大，芒线粗而稀，爆花核心有明亮节点，见图1-7 。
3. 45# 钢火花特征：
45# 钢火花特征：火束较短，流线较多而稍细，光辉度较亮，爆裂为多分叉三次花，有小花及花粉，尾尖端有分叉，见图1-8 。
4 .T10 钢的火花特征：
2. T10 钢火花特征：流线多而细，火束比中碳钢更短而粗，三次花占5/6 以上，爆花光辉度稍弱，带有红色爆裂，碎花，小花和花粉极多，见图1-9 。
5 .GCr15 钢的火花特征：
GCr15r 钢火花特征：火束粗而短，整个火束呈橙黄色，芒线多而细，三次花占5/6 以上，尾部细而长，碎花及小花和花粉极多，见图1-10 。
：6 .W18Cr4V 钢的火花特征：
2. W18Cr4V 钢火花特征：火束细长，整个火花呈极暗红色，无火花爆裂，仅在尾端略有三四根分叉爆花，芒线长而尖端秃，常呈断续流线或波状流线，尾端膨胀而下垂呈狐尾尾花，见图1-11 。
7 .灰口铸铁的火花特征：
灰口铸铁火花特征：灰口铸铁中因含有碳量和硅量较高，有游离的石墨碳存在，因此流线尾端有羽毛状尾花，火束短而细，流线呈暗红色，光辉度在尾部增强，见图1-12 。
钢铁材料的火花鉴别
钢铁材料的⽕花鉴别钢铁材料的⽕花鉴别⽕花鉴别是钢铁材料化学成分现场控制⼿段中最为简易的⽅法之⼀，其特点是设备简单，操作⽅便，对⾦属牌号及其化学成分的鉴定分析速度快，准确性强，在临场分析中不必破坏试件，基本能满⾜⾦属材料⽣产和热处理⼯艺要求．尤其对⼈批量⾦属材料的鉴别和分析更发挥了它的优点，这是化学分析法和其它物理分析法所不能⽐拟的。
⼀、⽕花鉴别的应⽤范围1．在浇铸和冶炼的企业，⽕花鉴别可⽤于钢铁废⾦属原料的外购、炉前搭配废钢铁原料的检查．以及⾦属成品的化学成分检杏。
对于炼钢炉前现场快速分析鉴定．⽕花鉴别也是极为有效的⽅法，能在⼏秒钟的时间⾥分析出炉内钢⽔是否已符合熔炼制造所要求牌号的化学成分2．在⾦属材料热处理或锻压加⼯前，应⽤⽕花分析法核对其材料牌号，就能正确掌握其加热温度和加热时间，防⽌产⽣废品。
3．⽕花分析法能检验钢材是否经过渗碳、渗氮处理。
能判断渗碳层及氮化层的深度、均匀性，对于渗碳钢还能分析渗碳层的含碳量。
4．⽕花分析法能有效地检验钢材表⾯的脱碳情况，观察其脱碳层深度、尤其是利⽤钢材表⾯脱碳层来观察⽕花图，能有效地分析合⾦成分的含量，这是每⼀个⽕花分析⼯作者准确分析合⾦成分的诀窍。
5．对于⾦属材料仓库，在装卸搬运过程中容易发⽣混料事故，⽽⽕花分析法是杜绝混钢事故的最简单最有效的⽅法。
6．化学分析⼈员在化验⼯作前对被分析的⾦属材料作⼀次⽕花分析，可以省略试样中未含元素的化学分析⼯作，同时可以验证化学分析的结果正确与否。
物理分析的⼈员进⾏⽕花分析．可对⾦属材料的牌号做到⼼中有数，有利于对⾦属材料的抗拉强度、延伸率、断⾯收缩率及⾦相组织等作进⼀步分析。
⼆、⽕花形成原理钢铁材料在⼀定的压⼒下与旋转砂轮接触时，砂轮对⼯件产⽣切削作⽤，从⼯件产⽣的钢铁微粒被磨削热加热成熔融状态脱离⼯件，沿砂轮切线⽅向作⾼速运动，产⽣光亮的流线形成⽕花束，这些⾼温熔融状态的⾦属颗粒与空⽓中的氧⽓接触会形成氧化膜，钢中的碳元素，在⾼温下极易与氧结合形成⼀氧化碳，发⽣还原反应，这时被还原的铁再度被空⽓氧化，然后再还原．这种反应多次重复，当⼀氧化碳⽓体压⼒超过熔融⾦属的表⾯张⼒时便爆裂成⽕花，同时⾼温钢粒在空间运⾏形成切向的轨迹，就是我们所见的⼀条光亮线和光亮⽕花。
钢材的材质鉴别
1、钢材的材质鉴别钢材的火花鉴别法
火花的基本知识
火花说明：
含碳量≤0.25（低碳钢）-------以下的钢为一次花
含碳量0.25~0.6（中碳钢）----为二次花
含碳量>0.6（高碳钢）----------为三次花
锰钢中的锰为助长火花的元素—一次锰钢的火花最大
钨元素仰制火花的产生-----------因此火花会变小
常用刀具材料的耐热温度
碳素工具钢：200~250℃
合金工具钢：300~400℃
普通高速钢：600~700℃
硬质合金： 800~1000℃
金刚石材料：由于碳对铁的亲和作用，在高温下金刚石与铁发生化学反应，从而降低了刀具的寿命。
CBN与铁元素（Fe）的亲和力差，所以适合于钢及高硬度钢的加工。
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钢材的火花鉴别钢材的品种繁多，应用广泛，性能差异也很大，因此对钢材的鉴别就显得异常重要。
钢材的鉴别方法很多，现场主要用火花鉴别及根据钢材色标识别两种方法。
火花鉴别法是依靠观察材料被砂轮磨削时所产生的流线、爆花及其色泽判断出钢材化学成分的一种简便方法。
火花鉴别常用设备及操作方法火花鉴别常用的设备为手提式砂轮机或台式砂轮机，砂轮宜采用46～60号普通氧化铝砂轮。
手提式砂轮直径为100～150mm，台式砂轮直径为200～250mm，砂轮转速一般为2800～4000r/min。
在火花鉴别时，最好应备有各种牌号的标准钢样以帮助对比、判断。
操作时应选在光线不太亮的场合进行，最好放在暗处，以免强光使火花色泽及清晰度的判别受到影响。
操作时使火花向略高于水平方向射出，以便观察火花流线的长度和各部位的火花形状特征。
施加的压力要适中，施加较大压力时应着重观察钢材的含碳量；施加较小压力时应着重观察材料的合金元素。
火花的组成和名称1. 火束钢件与高速旋转的砂轮接触时产生的全部火花叫做火花束，也叫火束。
火束由根部火花、中部火花和尾部火花三部分组成，如图1-13所示。
图1-13 火束的组成2. 流线钢件在磨削时产生的灼热粉末在空间高速飞行时所产生的光亮轨迹，称为流线。
流线分直线流线、断续流线和波纹状流线等几种，如图1-14所示。
碳钢火束的流线均为直线流线；铬钢、钨钢、高合金钢和灰铸件的火束流线均呈断续流线；而呈波纹状的流线不常见。
图1-14 流线的形状3. 节点和芒线流线上中途爆裂而发出的明亮而稍粗的点，叫节点。
火花爆裂时所产生的短流线称为芒线。
因钢中含碳量的不同，芒线有二根分叉、三根分叉、四根分叉和多根分叉等几种，如图1-15所示。
图1-15 芒线的形式4. 爆花与花粉在流线或芒线中途发生爆裂所形成的火花形状称为爆花，由节点和芒线组成。
只有一次爆裂芒线的爆花称为一次花，在一次花的芒线上再次发生爆裂而产生的爆花称为二次花，以此类推，有三次花、多次花等，如图1-16所示。
分散在爆花之间和流线附近的小亮点称为花粉。
出现花粉为高碳钢的火花特征。
图1-16 爆花的形式5. 尾花流线末端的火花，称为尾花。
常见的尾花有两种形状：狐尾尾花和枪尖尾花，如图1-17所示。
根据尾花可判断出所含合金元素的种类，狐尾尾花说明钢中含有钨元素，枪尖尾花说明钢中含有钼元素。
图1-17 尾花的形状6. 色泽整个火束或某部分的火束的颜色，称为色泽。
碳钢火花的特征碳钢中火花爆裂情况随含碳量的增加而分叉增多，且形成二次花、三次花甚至更复杂。
火花爆裂的大小随含碳量的增加而增大，含碳量在0.5%左右时最大，火花爆裂数量由少到多，花粉增多，如图1-18所示。
碳钢的火花特征变化规律如表1-1所示。
图1-18 含碳量与火花特征W c / %流线爆花磨砂轮时手的感觉颜色亮度长度粗细数量形状大小花粉数量0亮黄黄橙暗长粗少无爆花软硬. 0 5二根分叉小大小无少多.1三根分叉无.2多根分叉无0 . 3二次花多分叉微量0 . 4三次花多分叉稍多.6.7.8>.8钢的火花特征15钢的火花特征是火束呈草黄微红色，流线长，节点清晰，爆花数量不多，如图1-19所示。
钢的火花特征45钢的火花特征是火花束色黄而稍明，流线较多且细，挺直，节点清晰，爆花多为多根分叉三次花，花数占全体的3/5以上，有很多小花及花粉产生，如图1-20所示。
图1-19 15钢的火花特征图1-20 45钢的火花特征3. T8钢的火花特征T8钢的火花特征是火花束为橙红微暗，流线短且直，节花多且较密集，如图1-21所示。
4. 高速钢W18Cr4V的火花特征高速钢W18Cr4V的火花特征是火花色泽赤橙，近暗红，流线长而稀，并有断续状流线，火花呈狐尾状，几乎无节花爆裂，如图1-22所示。
图1-21 T8钢的火花特征图1-22 W18Cr4V钢的火花特征1.3 实践中常见问题解析过热与过烧1. 过热过热是指因工件加热温度过高或在高温下保温时间过长，而使晶粒粗大化的一种缺陷。
过热使奥氏体晶粒变得粗大，容易造成淬火变形和开裂，并显著降低工件的塑性和韧度。
2. 过烧过烧是指因加热温度过高而使奥氏体晶界出现严重氧化甚至熔化的现象。
过烧后的工件晶粒极为粗大，晶粒间的联系被破坏，强度降低，脆性很大。
过热后的工件可以重新进行一次正火或退火以细化晶粒，再按常规工艺重新进行淬火；而过烧的工件则无法挽救，只得报废。
为避免过烧或过热，生产中常采用下列措施进行预防。
(1) 合理选择和确定加热温度和保温时间。
(2) 装炉时，工件与炉丝或电极的距离不能太近。
(3) 对截面厚薄相差较大的工件，应采取一定的工艺措施使之加热均匀。
氧化与脱碳1. 氧化氧化是指钢件加热时与炉内的氧化性的炉气发生化学反应生成一层氧化皮的现象。
氧化皮不仅使工件表面粗糙、尺寸不准确、钢材烧损，还影响工件的力学性能、切削加工性及耐腐蚀性等。
2. 脱碳脱碳是指高温下工件表层中的碳与炉内的氧化性气氛发生化学反应形成气体逸出，使工件表面含碳量下降的现象。
脱碳后，工件表面贫碳化，导致工件淬火后的硬度、耐磨性严重下降，并增加了工件的开裂倾向。
防止氧化和脱碳的措施有以下几种。
(1) 用保护气氛炉加热工件。
(2) 淬火加热前，在工件表面涂以防氧化脱碳的涂料。
(3) 将工件装入盛有硅砂、生铁屑或木炭粉的密封箱内加热。
(4) 用盐浴炉加热，并定期加入脱氧剂进行脱氧和除渣。
(5) 严格控制加热温度和保温时间。
3. 硬度不足或不均1) 淬火工件硬度不足硬度不足是指工件淬火后整个工件或工件的较大区域内硬度达不到工艺规定要求的现象。
(1) 硬度不足的原因。
①加热温度过低或保温时间不足，使钢件的内部组织没有完全奥氏体化，有铁素体或残余的珠光体，从而使淬火硬度不足。
②对过共析钢，加热温度过高，奥氏体含碳量过高，淬火后残余奥氏体数量增多，也会造成硬度值偏低。
③冷却速度太慢，如冷却介质的冷却能力差等原因，使淬火工件发生高温转变，从而导致硬度不足。
④操作不当，如在冷却介质中停留时间过短；预冷时间过长，使奥氏体转变为非马氏体组织，从而使硬度不足。
⑤工件表面脱碳，使工件含碳量过低导致淬火硬度值偏低。
⑥原材料本身存在大块铁素体等缺陷。
⑦材料的牌号、成分未达到技术要求值。
(2) 预防及弥补措施。
①加强保护，防止工件氧化和脱碳。
②严格按工艺规程进行操作。
③硬度不足的工件经退火或高温回火后重新进行淬火。
2) 硬度不均硬度不均俗称“软点”，是指工件淬火后出现小区域硬度不足的现象。
(1) 硬度不均的原因。
①材料化学成分(特别是含碳量)不均匀。
②工件表面存在氧化皮、脱碳部位或附有污物。
③冷却介质老化、污染。
④加热温度不足或保温时间过短。
⑤操作不当，如工件间相互接触，在冷却介质中运动不充分。
(2) 预防及弥补措施。
①截面相差悬殊的工模具等工件选用淬透好的钢材。
②通过锻造或球化退火等预备热处理改善工件原始组织。
③加热时加强保护，盐浴炉要定期脱氧捞渣。
④选用合适的冷却介质并保持清洁。
⑤工件在冷却介质中冷却时要进行适当的搅拌运动或分散冷却。
⑥淬火温度和保温时间要足够，保证相变均匀，防止因加热温度和保温时间不足而造成“软点”。
变形与开裂变形与开裂是由于工件淬火时产生的内应力而引起的。
淬火时产生的内应力有两种：一种是工件在加热或冷却时因工件表面与心部的温差引起胀缩不同步而产生的，称为热应力；另一种是工件在淬火冷却时，因工件表面与心部的温差使马氏体转变不同步而产生的，称为组织应力。
当淬火工件的内应力超过工件材料的屈服极限时，则导致变形；若超过强度极限时，则导致开裂。
防止变形和开裂的根本措施就是减少内应力的产生。
在生产中可采取下列措施。
(1) 合理设计工件结构。
厚薄交界处平滑过渡，避免出现尖角；对于形状复杂、厚薄相差较大的工件应尽量采用镶拼结构；防止太薄、太细件的结构。
(2) 合理选用材料。
形状复杂、易变形和开裂或要求淬火变形极小的精密工件选用淬透性好的材料。
(3) 合理确定热处理技术条件。
用局部淬火或表面淬火能满足要求的，尽量避免采用整体淬火。
(4) 合理安排冷、热加工工序。
工件毛坯经粗加工后去除表面缺陷，可减少淬火处理产生的裂纹。
(5) 应用预先热处理。
对机加工应力较大的工件应先去应力退火后再进行淬火；对高碳钢工件预先进行球化退火等。
(6) 采用合理的热处理工艺。
对形状复杂易变形工件用较慢速度加热；高合金钢采用多次预热；在满足硬度的前提下，尽可能选用冷速较慢的介质进行淬火冷却。
钢铁材料的现场鉴别钢铁材料品种繁多，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。
1.3.1 火花鉴别法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，（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。