钢铁材料现场鉴别方法

钢铁材料现场鉴别方法

钢铁材料现场鉴别方法

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。

二、色标鉴别

生产中为了表明金属材料的牌号、规格等，通常在材料上做一定的标记，常用的标记方法有涂色、打印、挂牌等。金属材料的涂色标志用以表示钢种、钢号，涂在材料一端的端面或外侧。成捆交货的钢应涂在同一端的端面上，盘条则涂在卷的外侧。具体的涂色方法在有关标准中做了详细的规定，生产中可以根据材料的色标对钢铁材料进行鉴别。

三、断口鉴别

材料或零部件因受某些物理、化学或机械因素的影响而导致破断所形成的自然表面称为断口。生产现场常根据断口的自然形态来断定材料的韧脆性，亦可据此判定相同热处理状态的材料含碳量的高低。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；若材料断口齐平、呈银灰色具有明显的金属光泽和结晶颗粒，则表明材料金属脆性断裂。

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。

若要准确地鉴别材料，在以上几种现场鉴别方法的基础上，还应采用化学分析、金相检验、硬度试验等实验室分析手段对材料进行进一步的鉴别。

火花鉴别法

通过钢铁材料砂轮上研磨过程中所产生的火花特征来判断其化学成分的方法，可用于现场快递识别材料之用。但用这种方法一般只能得到主要成分的定性估计，欲知其含量必须具有极其丰富的经验。

（1）火花产生的基本原理

钢铁材料在砂轮上研磨时，由于砂轮转速很快，产生高热，使材料研磨出的颗粒达到熔融状态，这些高温、熔融的细颗粒被砂轮的离心作用抛射在空气中发生亮光，其表面层与空气中的氧发生氧化作用，形成一层氧化铁薄膜。此外，钢中的碳化物（Fe3C ）在高温下分解，析出碳原子，反应式为：

Fe3C --- 3Fe+C

碳原子和表面层氧化亚铁产生还原作用，形成一氧化碳，反应式为：

FeO+C--- Fe+CO

氧化亚铁被还原后，与空气中的氧再起氧化作用，在瞬时氧化还原的循环作用下颗粒的温度越升越高，内部的一氧化碳积聚也越来越多，由于内部膨胀，产生爆裂，就形成火花。钢铁材料中的碳元素是产生火花的基本元素，而当钢中含有猛、硅、钨、钼、铬等元素时，它们的氧化物将影响火花的统一线条、颜色和形态，由此可以判别钢的化学成分。

点试鉴别法

点试鉴别法是一种简易、定性的快速化验法，但其能鉴别的元素种类有限，以下是常用的鉴别合金是否含有铬和镍的方法。

a. 将稀盐酸和浓磷酸按1 ：1 混合，然后将制备好的试剂点在锉光的金属面上，待1h 后，如有铬，被试剂点的部位会变绿。

b. 在600ml 80% 的乙酸液中混合二甲基乙二醛肟1g ，再加入30ml 浓氢氧化铵和10g 柠檬酸铵，制成试剂后，将其点在锉光的金属面上3~5min 后，如有镍，被试剂点的部位会变红。

断口鉴别法

把需要鉴别的钢铁材料，先用凿或锯开一个缺口，然后垫空敲断，用肉眼观察断口的方法来鉴别材料。通过观察断口的形状来判断金属内部结构和材质是一种最简易而又实际可行的方法之一。

金属的破断及其断面情况比较复杂，此处只简单介绍一下常用材料的断口特征。

1 灰口铸铁：在敲击时容易折断，断口呈暗灰色，结晶颗粒粗大。

2 白口铸铁：在敲击时灰口铸铁更容易折断，断口呈白亮色，结晶颗粒较灰口铸铁细。

3 低碳钢：因为塑料较好，必须先开缺口，敲击时不易折断，断裂后在断口附近有塑性变形现象，断口呈银白色，能清晰看到均匀的结晶颗粒。

4 中碳钢：在折断时塑性变形现象不如低碳钢那么明显，断口的结晶颗粒比低碳钢细致。

5 高碳钢：在折断时塑性变形现象不明显，甚至没有变形现象，断口的结晶颗粒很细密。