如何正确鉴别钢材：涂色标志和分析手段

钢铁材料品种繁多、性能各异，因此对钢铁材料进行鉴别是非常必要的。常用的现场鉴别方法有火花鉴别法、色标鉴别法、断口鉴别法、音色鉴别法等。

1.火花鉴别法

火花鉴别法是把钢材在旋转的砂轮上磨削，根据磨削过程中所产生的火花爆裂形状、流线、色泽、发火点等特点区别钢铁材料成分的方法。

1）火花组成

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，如图1-2所示。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，如图1-3所示。流线上火花爆裂的原点称为节点，呈明亮点；爆花就是节点处爆裂的火花，由许多小流线（芒线）及点状火花（花粉）组成，通常爆花可分为一次、二次、三次等，如图1-4所示；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。

图1-2　火花束形式示意图

2）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。由于碳含量的不同，其火花形状也不相同。

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，图1-5所示为20钢的火花特征。

图1-3　流线组成

图1-4　爆花的形式

中碳钢火花束稍短，流线较细长且多，爆花分叉较多，开始出现二次、三次花，花粉较多，发光较强，颜色为橙色，图1-6所示为45钢的火花特征。

图1-5　20钢的火花特征

(www.xing528.com)

图1-6　45钢的火花特征

高碳钢火花束较短且粗，流线多而细，碎花、花粉多，分叉多且多为三次花，发光较亮，图1-7所示为T12钢的火花特征。

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，颜色多为橙红色。火花试验时，手感较软，图1-8所示为HT200的火花特征。

图1-7　T12钢的火花特征

图1-8　HT200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，镍、硅、钼、钨等元素抑制火花爆裂，而锰、钒铬等元素却可助长火花爆裂。所以对合金钢的鉴别很难掌握。一般铬钢的火花束白亮，流线稍粗且长，爆裂多为一次花，花形较大，呈大星形，分叉多而细，附有碎花粉，爆裂的火花心较明亮。镍铬不锈钢的火花束细，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。

2.色标鉴别法

生产中为了表明金属材料的牌号、规格等，在材料上常做一定的标记，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，生产中可以根据材料的色标对钢铁材料进行鉴别。部分钢号的涂色标记如表1-3所示。

表1-3　部分钢号的涂色标记

3.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。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。

4.断口鉴别法

生产现场常根据断口的自然形态来判断材料的韧度，亦可据此判定相同热处理状态的材料碳的质量分数的高低。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度，碳的质量分数较低；若材料断口齐平，呈银灰色，且具有明显的金属光泽和结晶颗粒，则表明材料的脆性较大；而过共析钢或合金钢经淬火及低温回火，断口常呈亮色，具有绸缎光泽，类似于细瓷器的断口特征。

要准确地鉴别金属材料的类型、牌号，一般应采用化学分析、金相检验、硬度实验等分析手段对材料做进一步鉴别。