钢铁材料的鉴别方法

钢铁材料的鉴别方法常用的鉴别方法：火花鉴别法、色标鉴别法、断口鉴别法和音色鉴别法等。火花鉴别法火花鉴别法一一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。一. 所需设备：砂轮机，带氧化铝砂轮，火花鉴别专用电动砂轮机的功率为0.200.75kW, 转速高于3000r/min。所用砂轮粒度为4060目，中等硬度，直径为15 200mm。二. 方法：1. 开动砂轮机，将待检工件与标准样件分别磨一磨，对比火花即可迅速分开。 磨削时施加压力以2060N为宜，轻压看合金元素，重压看含碳量。2. 如果没有材料样件。将工件在砂轮上磨一磨，锰钢手感较硬，流线白亮或黄 亮。爆花多且整齐，芒线白色细长，含碳量高时花粉多。工业纯铁手感较软，火花束长，几乎全为流线，不发生爆裂节花。颜色麦黄。 铸铁、生铁的火花很短，颜色暗黄一一暗红，火花细碎很小，花粉很多。三. 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。四. 由于含碳量的不同，其火花形状不同。1.碳素钢火花的特征通常低碳钢火 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。 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。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，竦、硅、钼、钨等元素抑制火花爆裂，而锰、 钒铭等元素却可助长火花爆裂。所以对合金钢的鉴别难掌握。一般铭钢的火花束 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。竦铭不锈钢的火花束细，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。总之，含碳量增高，火花由暗到亮再到暗，火花爆花由少到多，由粗到细。不同 的合金元素在火花中都有特征花。每种钢材的火花都不一样，经常看就会分得很准确。注意砂轮的材料，不同砂轮材料磨出的火花自成体系，与氧化铝的不同。同样的 砂轮材料磨同一种材料磨出的火花是一样的。高锰钢的硬度高，常用于耐磨的零 件，如拖拉机的链轨板等，生铁和锰钢的硬度是无法相比的。将两个零件互相 对磕一下，从硬度就能够立即分出来。色标鉴别法色标鉴别法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：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；合 金结构钢20CrMnTi钢为黄色加黑色，40CrMo钢为绿色加紫色；铭轴承钢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；热作模具钢5CrMnMo钢为紫色加白色。断口宏观鉴别法断口宏观鉴别法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，无结品颗粒，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品 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：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；高碳钢的断口边缘无明显塑 性变形特征，断口颗粒很细密；铸铁极易敲断，断口无塑性变形，品粒粗大，呈 暗灰色。音色鉴别法音色鉴别法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。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。 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。