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機械加工中鍛件火花鑒別的意義
機械制造工業的技術工人,都會遇到金屬材料選用及熱處理問題。在選擇制造機械鍛件(零件)時,如果選材不當,或者零件加工過程中,熱處理時有其他鋼號混雜,則零件性能不僅能滿足加工和使用的要求,而且還會帶來經濟損失或嚴重的事故。
要確保鋼鍛件材料正確地使用,就必須了解所用鋼材的品種和性能。不同品種的鋼材有著不同的編號和標志。鋼號鑒別是在鋼號不明的情況下,對所使用的鋼材作出分析、鑒別,以正確合理地使用鋼材。因此鋼號鑒別是機械制造生產過程中不可缺少的一個重要環節。
鍛件鑒別的方法可分為化學、物理兩大類:化學分析雖然正確可靠,但只適用于鋼材抽樣檢驗,在手續上比較繁瑣,所需要的時間、費用較多,因此現場工作不太適用;物理鑒別法雖不及化學分析正確、可靠,但通過人們長期實踐認識所積累的經驗,已能達到一定的正確程度,故適用于現場初步分析,具有快速、方便等特點。
物理鑒別法的種類較多,其中以“火花鑒別法”、“看譜分析法”最為簡單實用。
“火花鑒別法”鑒別鋼材,不僅具有簡單迅速的特點,而且不損傷鋼材,因此被廣泛應用。鋼材是機械制造的重要原材料之一, 大批進廠時,由于運輸、倉儲等多次周轉,有可能使鋼號混雜。在生產過程中,鍛件投料前要把好質量關。在鋼材鍛件進行熱處理以前,需要對鋼號進行復查、核對。不同的鋼號其熱處理的條件不同,工藝要求也不一樣,不要搞錯熱處理工藝。零件報廢后需要及時補廢時,要了解該零件所用材料的鋼號,這些都必須進行鋼號鑒別。
鍛件的火花鑒別的注意事項是:
根據所觀察的火花形態判斷被檢測試樣的鋼號是一項比較難的問題。因為火花形態的細小差異,往往難以確切地加以敘述和表達,鑒別者必須在自己的反復實踐中去研究和體會。
(1)對已知鍛件所要求的鋼號做鑒別核對這時,只需利用火花鑒別去證實是否屬于所用的鋼號。如果是鑒別成批零件,第一只應仔細觀察分析,如確認使用這鋼號正確時,再將這只零件輕輕地研磨,觀察它最小磨損時的火花基本特征。記住這一特征,其余零件就可以統統以較輕的壓力去研磨。這樣,既有利于鑒別,又可使零件很少受到摩擦,避免影響外觀和使用。
(2)已知兩種鍛件鋼號發生混雜,做鑒別區分這時,必須注意研究這兩種鋼號在火花形態上的基本差異,當它們各自的特征和主要區別掌握以后,區分工作是很方便的。
(3)對未知鋼號的鍛件做鋼號鑒定遇此情況,如果鑒別者懂得鋼材的基本用途,熟悉各種零件該用什么材料制造的常識,就能給火花鑒別帶來很大的方便。
研磨火花時是否發生樹枝狀的爆花,如有樹枝狀爆花,可進一步從下面幾種情況推斷。
①樹枝狀爆花正常發生,并無其他特殊形式的火花出現,這時多為碳素鋼(鎮靜和半鎮靜鋼)。它的花型如為一次開叉的爆裂,爆花比較稀疏時,說明該試樣含碳童較低,屬于低碳范圍的碳素鋼;它的花型如為二次、三次或少童多次開叉的樹枝狀爆裂,爆花量中等,爆花與爆花之間的距離淸楚時,說明試樣含碳量在0.4%左右,屬于中碳范圍的碳素鋼;它的爆花如為多次分叉的樹枝狀爆裂,爆花量多,爆花之間的距離很小,爆花擁擠時,說明含碳量高,屬于高碳鋼。
②如果爆花有樹枝狀爆裂,其基本形態為羽毛狀爆花時,則屬于含硅量很低的沸騰鋼,并根據爆花的數量大致估計它的含碳量,推斷鋼號。
③大致判斷鋼種:火束尾部明顯地出現大枝丫分出的樹枝狀爆裂,爆花花型較大,芒線較亂,爆裂強度大,多屬于錳鋼組的合金結構鋼;爆花整齊、規則,色澤明亮,流線挺直而粗,多屬于含鉻結構鋼;火束尾部出現明顯挺直的槍尖尾花,樹枝狀爆裂有一定程度的抑制,多屬于鉻鉬鋼、鉻錳鋼等鋼組的結構鋼;爆花發生前的節點特別明亮或發生含硅苞花的爆花現象多屬于硅錳、鉻硅鋼組 的結構鋼或彈簧鋼;既出現槍尖尾花,也發生含硅苞花現象,樹枝狀爆花顯著萎縮,多屬于硅錳鋁、硅錳鋁釩類結構鋼;爆花為整齊的樹枝狀爆裂,并在爆裂前發生含鎳苞花現象,鋼材表面脫碳層, 所謂“粗劃”苞花的明亮部分較為明顯,多屬于鉻鎳構鋼;出現狐尾尾花,樹枝狀爆裂基本上依附于狐尾四周,根非暗紅而比較明亮,多屬于含鎢合金結構鋼。
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