火花鉴别.docx
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火花鉴别
1.2金属材料的现场鉴别
现场鉴别钢铁材料最简易的方法是火花鉴别法、色标鉴别法等。
1.2.1火花鉴别法
1.火花的构成
图1-9火花束
钢材在砂轮上磨削时所射出的火花由根部火花、中部火花和尾部火花构成火花束。
如图1-9所示。
磨削时由灼热粉末形成的线条状火花称为流线。
流线在飞行途中爆炸而发出稍粗而明亮的点称为节点。
火花在爆裂时所射出的线条称为芒线。
芒线所组成的火花称为节花。
节花分一次花、二次花、三次花不等。
芒线附近呈现明亮的小点称为花粉。
火花束的构成如图1－10所示。
图1-10火花束的组成
由于钢材的化学成分不同，流线尾部出现不同的尾部火花，称为尾花。
尾花有苞状尾花、菊状尾花、狐尾花、羽状尾花等。
如图1-11所示。
图1-11各种尾花形状
a）苞状尾花b）狐尾花c）菊状尾花d）羽状尾花
2．常用钢的火花特征
碳素钢随着含碳量增加，流线形式由挺直转向抛物线，流线逐渐增多，火束长度逐渐缩短，粗流线变细，芒线逐渐细而短，由一次瀑花转向多次爆花，花的数量和花粉也逐渐增多，光辉度随着含碳量的升高而增加，砂轮附近的晦暗面积增大。
在砂轮磨削时，手感也由软而渐渐变硬。
图1－12１５钢的火花
15钢的火花特征：
火花流线多，略呈弧形。
火束长，呈草黄色，带红。
芒线稍粗。
爆花呈多分叉，一次爆花，如图1-12所示。
图1－1340钢的火花
40钢的火花特征：
整个火束呈黄而略明亮。
流线较细、多分叉而长。
爆花接近流线尾端，呈多叉二次爆裂。
磨削时手感反抗力较弱，如图1-13所示。
图1－14T13钢的火花
T13钢的火花特征：
火束短粗，中暗红色。
流线多，细而密。
爆花为多次爆裂，花量多并重叠，碎花、花粉量多。
磨削时手感较硬，如图1-14所示。
图1-15W18Cr4V火花特征
合金钢火花的特征与加入合金元素有关。
例如Ni、Si、Mo、W等有抑制爆裂的作用，而Mn、V、Cr却可以助长爆裂，所以对合金钢火花的鉴别较难掌握。
图1-15是高速钢W18Cr4V的火花特征。
W18Cr4V火花束细长，流线数量少，无火花爆裂，色泽是暗红色。
根部和中部为断续流线，尾花呈狐状。
常用高品质模具钢对照及特性
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中国 美国 日本 瑞典 德国 特性 交货状态 淬火温度 用途
GB ASTM JIS ASSAB DIN HB ℃
冷作模具钢
CrWMn
SKS31
105W
Cr6
高硬度，中等淬透性，价格低廉。
207-255
820-840
下料模、冲头、成型模、搓丝板顶出杆及小型塑料压模等。
9Mn2V
O2
DF-2
具有良好冲载能力，热处理变形小。
≤229
780-800
厚度小于6mm以下的小型冲压模具及切纸机、刀具等。
9CrWMn
O1
SKS3
DF-3
100Mn
CrW4
淬火变形小，具有良好的刃口保持能力，热处理变形小。
197-241
820-840
薄片冲压模、手饰压花模等。
9SiCr
X100Cr
MoV51
具有高硬度良好的韧性和较好的抗回火稳定性。
197-241
860-880
下料模、冲头、搓丝板、压印模、顶出杆等
Cr5Mo1V
A2
SKD12
XW-10
X210
Cr12
空冷淬硬性铬钢，韧性极佳，高耐磨损性和抗腐蚀能力。
≤255
950-1000
拉伸模、压花模、下料模、冲压模、及耐磨塑料模等。
Cr12
D3
SKD1
X165Cr
MoV12
高碳铬钢，具有高耐磨性和抗腐蚀能力。
217-269
950-980
应用于小动载条件下要求高耐磨形状简单的拉伸模及冲载模。
Cr12MoV
X155Cr
VMo121
具有良好的淬透性，高耐磨性，韧性高。
207-255
1000-1020
下料模、冲头、滚丝轮、剪刀片、冷镦模、陶土模及热固塑料成型模等。
Cr12Mo1V1
D2
SKD11
XW-42
具有良好的淬透性，高韧性，高耐磨损性，强韧性极佳，并具有良好的抗回火稳定性，热处理变形小。
≤255
1000-1020
重型落料模、冷挤压模、深拉伸模、滚丝模、剪刀片、冷镦模、陶土模等。
7Cr7Mo2V2Si
具有高韧性，高耐磨损性，热处理变形小。
241-269
1100-1150
适用于要求强韧性及高冲击载荷下工作的冷镦、冷冲等作业模具，特别适用于标准件和钢球的冷镦模具及汽车弹簧钢板的冲孔、冲头
7CrSiMnMoV
火焰淬火模具钢,具有高淬透性,淬火温度范围宽,可用火焰加热淬火,并具有良好堆焊性
217-241
880-910
应用于要求热处理变形小而施以火焰加热局部淬火的大型镶块模具及冲压厚度、≤7mm钢板大冲压模具和剪切下料模、切纸刀、陶土模及轧辊等。
热作模具钢
5CrMnMo
淬透性一般，价格较低，淬火后硬度和5CrNiMo相近，而塑性韧性相对低一些。
197-241
820-850
用于制造形状简单，厚度小于250毫米的小型热锤锻模。
5CrNiMo
L6
56Cr
NiMoV7
淬火后综合力学性能较好，热强性和淬透性一般
197-241
830-860
用于制造形状简单，工作温度一般，厚度在250~350毫米之间的中型热锤锻模块。
5CrNiMoV
SKT4
淬透性，淬硬性较5CrNiMo、5CrMnMo显著改善。
≤240
830-880
用于制造厚度＞350毫米，型腔复杂，受力载荷较大的大型锤锻模或锻造压力机热锻模。
4Cr5MoSiV1SWG8407
H13H13ESR
SKD61
X40Cr
MoV51
具有良好耐热性，抗热疲劳性能及耐液态金属冲蚀性能，高淬透性，优良综合力学性能，较高的抗回火稳定性。
≤235
1020-1050
用于制造冲击载荷较大，型腔复杂的长寿命锤锻模或锻造压力机用模具或镶块；以及铝合金挤压模，铝镁锌等金属长寿命压铸模具，部分高寿命耐磨塑料模具。
4Cr5MoSiV
H11
SKD6
84028407
X38Cr
MoV51
塑性及韧性较H13好，但高温强度、硬度及抗回火稳定性较H13差一些。
≤235
1000-1050
用于制造冲击载荷较大，型腔复杂的长寿命锤锻模或锻造压力机用模具或镶块；以及铝合金挤压模，铝镁锌等金属长寿命压铸模具，部分高寿命耐磨塑料模具。
3Cr2W8V
H21
SKD5
较5CrNiMo及H13在高温下有较高强度、硬度及抗回火稳定性，但韧性及抗热疲劳性能，抗熔融金属冲蚀性能不及H13
207-255
1100-1150
用于制造工作温度≥550℃并承受较高的静载荷，而冲击载荷较低的锻造压力机模或热挤压模具。
塑料模具钢
45-55
1045-1055
S45-55C
淬透性较差，但材料切削加工性能较好，价格低廉。
可正火状态交货
800-870
用于制造生产批量小，模具截面不大，尺寸精度及表面粗糙度要求不高的塑料成型模具或模架。
我公司可同时可供（20-150）*（100-550）轧制扁钢。
40Cr
淬透性较差，但材料切削加工性能较好，价格低廉。
840-860
用于制造生产批量小，模具截面不大，形状复杂，尺寸精度及表面粗糙度要求不高的塑料成型模具或模架。
我公司可同时可供（20-150）*（100-550）轧制扁钢。
3Cr2Mo
P20
618
40Cr
Mo7
淬透性较好，可预硬交货。
具有良好的电火花加工性能和抛光性能。
预硬后材料截面硬度分布均匀。
预硬HRC28-32
840-880
用于制造生产批量较大，模具尺寸较大，形状复杂，尺寸精度及表面粗糙度要求较高的塑料成型模具。
我公司可同时可供（20-150）*（100-550）轧制扁钢。
3Cr2NiMnMo
P20+Ni
PDS5S
718
2738
由于加了约1%的Ni，淬透性极佳，可预硬交货。
具有良好的电火花加工性能和抛光性能。
预硬后材料大截面硬度分布均匀。
预硬HRC30-34
840-880
用于制造生产批量较大，模具尺寸较大，尺寸精度、表面抛光性能要求较高的高质量塑料成型模具。
我公司可同时可供（20-150）*（100-550）轧制扁钢。
3-4Cr13
420
S-136
2083
属中碳高铬型耐蚀模具材料，淬火后有较高硬度、耐蚀性和抛光性。
≤230
950-1050
用于制造生产PVC等腐蚀性较强的塑料模具，透明塑胶模抛光性能要求较高的塑料模。
9Cr18Mo
T440C
SUS
440C
4125
属高碳高铬型耐蚀金属，具有较高耐磨性，良好耐蚀性。
≤285
1050-1100
用于制造耐腐蚀性和耐磨性要求较高的塑料模。
如：
PVC塑料模，透明塑料模等。
碳素工具钢
T7
W1-7
SK7
C70W2
TC70
具有较好的韧性和一定硬度
≦187
800-820
凿子、
冲头等小尺寸风动工具，
木工用锯、凿等
T8
W1-71/2
SK6
C80W1
TC80
具有较高的硬度和耐磨性
≦187
780-800
加工木材用铣刀、斧、凿，手用锯、圆锯片等
T8Mn
W1-8
SK5
C85W
具有较高的硬度、耐磨性和淬透性
≦187
780-800
手用锯、圆锯片，钳工装配工具、冲模等
T9
W1-81/2
SK5
TC90
具有高的硬度和耐磨性
≦192
760-780
加工木材用刃具、冷镦模、刮刀、锉刀等
T10
W1-91/2
SK4
TC105
具有高的硬度和耐磨性
≦197
760-780
加工木材用刃具、麻花钻、拉丝模、冲模等
T11
W1-101/2
SK3
C105W2
具有高的硬度和耐磨性，晶粒长大敏感性小
≦207
760-780
丝锥、刮刀、锉刀、冷冲模等
T12
W1-111/2
SK2
TC120
硬度高、耐磨性好，淬火后有较多的过剩碳化物
≦207
760-780
车刀、铣刀、钻头、绞刀、丝锥、板牙等
T13
W1-121/2
SK1
TC140
硬度高、耐磨性好，淬火后有较多的过剩碳化物
≦217
760-780
扩充钻、刮刀、锉刀、量规、冷切边模等
T10CrV（协议）
硬度高、耐磨性好，具有较高的淬透性 羊毛剪刀、烟机刀具等
高速工具钢
W18Cr4V
T1
SKH2
具有高的硬度、红硬性及高温硬度
≦255
1270-1285
车刀、铣刀、拉刀、钻头、绞刀、插齿刀、高温轴承等
W6Mo5Cr4V2
M2
SKH51
具有高的硬度、红硬性及高温硬度，韧性和热塑性优于W18Cr4V
≦255
1210-1230
车刀、铣刀、拉刀、钻头、绞刀、插齿刀、冷挤压模具等
W9Mo3Cr4V
具有高的硬度、红硬性及高温硬度，韧性和热塑性优于W18Cr4V
≦255
1220-1240
车刀、铣刀、拉刀、钻头、绞刀、插齿刀、冷挤压模具等
W6Mo5Cr4V2Al
具有超高硬度，红硬性及高温硬度优于W6Mo5Cr4V2,具有良好的热塑性和韧性
≦269
1230-1240
车刀、铣刀、拉刀、
钻头、绞刀、插齿刀、冷挤压模具等
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