通过磨削火花鉴别钢材料种类的黑科技

火花鉴别法的原理

当钢材料在砂轮上磨削时，高温的微细金属颗粒沿砂轮旋转的切线方向抛出，之后同空气摩擦，温度继续升高。在与空气发生接触的过程中，钢中所存有的碳元素会与被氧化的氧化铁发生化学反应，生成铁单质和一氧化碳。一氧化碳再于空气接触发生爆裂而形成火花，因此在金属颗粒的运行轨迹上，会形成一条光亮的流线。

我们知道，钢中不仅含有碳元素，同时还可能含有锰、硅、钨、铬、钼等元素。在形成火花时，这些元素的氧化物会产生焰色反应，影响火花的线条、颜色和状态。因此，有经验的加工人员根据火花的特征，就能够大致判断出钢材的碳及其它元素的含量。

火花鉴别的几个重要特征点

钢铁在砂轮上磨削时产生火花的火花束由根部火花、中部火花和尾部火花三部分构成。而高温磨削颗粒形成的线条状轨迹称为流线。流线上有一些特别明亮而又较粗的点，称为节点。火花在爆裂时，会产生若干条较短的线条，称为芒线。而由芒线构成的火花称为节花。

随着钢材料中碳含量的增加，在芒线上继续爆裂会产生二次花，甚至是三次花。而在芒线附近呈现出来的明亮小点称为花粉。流线尾部所呈现出的形状称为尾花。尾花可能的形状大致包括苞状尾花、狐尾状尾花、菊状尾花和羽状尾花几种。由于不同种类的钢材料，其化学成分各不相同，所以形成的火花各自特点也都不同。

碳素钢火花特征

碳素钢中的低碳钢的在磨削中形成的火花具有流线粗、稀的特点，爆花次数少，多呈一次花。芒线较粗、较长，并有明亮的节点。火花的颜色呈草黄带暗红色。

中碳钢形成的火花流线细长而且多，流线的尾部和中部会出现节点。形成爆花次数比低碳钢要多，有一次花和二次花，花型较大，附带有少量花粉。火花的颜色呈黄色。

高碳钢形成的火花流线较细、较短，弯曲度较直，数量多而密。爆花多，多呈二次花、三次花或多次花。花型较小，有细而疏的芒线和较多的花粉。火花颜色呈明黄色。

铸铁的火花特征

由于含有较多碳元素的缘故，铸铁在磨削时形成的火花束很粗、流线较多，爆花数量较多，通常为二次花，且有较多的花粉。铸铁火花尾部会逐渐变粗、下垂，形成弧形。火花的颜色呈橙红色。另外，铸铁材料在进行火花试验时，还有一个明显的特征就是手感较软。

合金钢的火花特征

合金钢磨削形成的火花特征与其所含有的合金元素有关。其中，镍、硅、钼、钨等元素会抑制火花的爆裂，反之，锰、钒铬等元素则会可助长火花的爆裂。

通常来说，铬钢所呈现的火花束颜色白亮，流线稍粗而长。爆裂多为一次花，有较大的花型，呈星形分布，分叉较多而且细，附带有碎花粉，爆裂的火花心较明亮。

而镍铬不锈钢的火花比铬钢要细，发出的光也较暗。其爆裂同样为一次花，有五、六根呈星形分布的分叉，尖端微有爆裂。

高速钢火花束较细、较长，流线数量少且无爆裂现象，火花的颜色呈暗红色，根部和中部为断续流线，尾花呈弧状。