常用金属材料分类及鉴别知识

常用金属材料分类及鉴别知识（精选8篇）

篇1：常用金属材料分类及鉴别知识

1.2 常用金属材料

金属材料来源丰富，并具有优良的使用性能和加工性能，是机械工程中应用最普遍的材料，常用以制造机械设备、工具、模具，并广泛应用于工程结构中。

金属材料大致可分为黑色金属两大类。黑色金属通常指钢和铸铁；有色金属是指黑色以外的金属及其合金，如铜合金、铝及铝合金等。

1.2.1 钢

钢分为碳素钢（简称碳钢）和合金两大类。

碳钢是指含碳量小于2.11%并含有少量硅、锰、硫、磷杂质的铁碳合金。工业用碳钢的含碳量一般为0.05%～1.35%。

为了提高钢的力学性能、工艺性能或某些特殊性能（如耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等），冶炼中有目的地加入一些合金元素（如Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti等），这种钢称为合金钢。

（一）碳钢

1．碳钢的分类

碳钢的分类方法有多种，常见的有以下三种。

（1）按钢的含碳量多少分类 分为三类：

低碳钢，含碳量0.25%；

中碳钢，含碳量为0.25%～0.60%；

高碳钢，含碳量0.60%。

（2）按钢的质量（即按钢含有害元素S、P的多少）分类 分为三类： 普通碳素钢，钢中S、P含量分别≤0.055%和0.045%；

优质碳素钢，钢中S、P含量均≤0.040%；

高级碳素钢，钢中S、P含量分别≤0.030%和0.035%。

（3）按钢的用途分类 分为两类：

碳素结构钢，主要用于制造各种工程构件和机械零件；

碳素工具钢，主要用于制造各种工具、量具和模具等。

2．碳钢牌号的表示方法

（1）碳素结构钢 碳素结构钢的牌号由屈服点“屈”字汉语拼音第一个字母Q、屈服点数值、质量等级符号（A、B、C、D）及脱氧方法符号（F、b、Z）等四部分按顺序组成。其中质量等级按A、B、C、D顺序依次增高，F代表沸腾钢，b代表镇静钢，Z代表镇静钢等。如Q235-A·F表示屈服强度为235Mpa的A级沸腾碳素结构钢。

（2）优质碳素结构钢 优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示。这两位数字代表钢中的平均含碳量的万分之几。例如45钢，表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。08钢，表示平均含碳量为0.08%的优质碳素结构钢。

（3）碳素工具钢 碳素工具钢的牌号是用碳字汉语拼音字头T和数字表示。其数字表示钢的平均含碳量的千分之几。若为高级优质，则在数字后面加“A”。例如，T12钢，表示平均含碳量为1.2%的碳素工具钢。T8钢，表示平均含碳量为0.8%的碳素工具钢。T12A，表示平均含碳量为1.2%的高级优质碳素工具钢。

3．碳钢的用途举例

Q195、Q215，用于铆钉、开口销等及冲压零件和焊接构件。

Q235、Q255，用于螺栓、螺母、拉杆、连杆及建筑、桥梁结构件。

Q275，用于强度较高转轴、心轴、齿轮等。

Q345，用于船舶、桥梁、车辆、大型钢结构。

08钢，含碳量低，塑性好，主要用于制造冷冲压零件。10、20钢，常用于制造冲压件和焊接件。也常用于制造渗碳件。35、40、45、50钢属中碳钢，经热处理后可获得良好的综合力学性能，主要用制造齿轮、套筒、轴类零件等。这几种钢在机械制造中应用非常广泛。

T7、T8钢，用于制造具有较高韧性的工具，如冲头、凿子等。

T9、T10、T11钢，用作要求中等韧性、高硬度的刃具，如钻头、丝锥、锯条等。

T12、T13钢，用于要求更高硬度、高耐磨性的锉刀、拉丝模具等。

（二）合金钢

合金钢的分类方法有多种，常见的有以下两种。

（1）按用途分类 分为三类：

合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的机械零件和工程构件；

合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的刃具、量具和模具；

特殊性能钢，具有特殊物理和化学性能的钢，如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。

（2）铵合金元素总含量多少分类 分为三类：

低合金钢，合金元素总含量小于5%；

中合金钢，合金元素总含量为5%～10%；

高合金钢，合金元素总含量大于10%。

2．合金钢牌号的表示方法

合金钢是按钢材的含碳量以及所含合金元素的种类和数量编号的。

① 钢号首部是表示含碳量以及所含合金结构钢与碳素结构钢相同，以万分之一的碳作为单位，如首部数字为45，则表示平均含碳量为0.45%；合金工具钢以千分之一的碳作为单位，如首部数字为5，则表示平均含碳量为0.5%。

② 在表示含碳量的数字后面，用元素的化学符号表示出所含的合金元素。合金元素的含量以百分之几表示，当平均含量小于1.5%时，只标明元素符号，不标含量。如25Mn2V，表示平均含碳量为0.25%，含锰量约为2%，含钒量小于1.5%的合金结构钢。又如9SiCr，表示平均含碳量为0.9%，含硅、铬都少于1.5%的合金工具钢。

③ 对于含碳量超过1.0%的合金工具钢，则在牌号中不表示含碳量。如CrWMn钢，表示含碳量大于1.0%并含有铬、钨、锰三种合金元素的合金工具钢。但也有特例，高速钢的含碳量小于1.0%，牌号中也不表示含碳量。如W18Cr4V钢，其含碳量仅为0.7%～0.8%。

④ 特殊性能钢牌号中也不表示方法基本上与合金工具钢相同。如2Cr13，表示平均含碳量为0.2%，含铬量约为13%的不锈钢。

⑤ 有些特殊用钢，则用专门的表示方法，如滚动轴承钢，其牌号以G表示，不标含碳量，铬的平均含量用千分之几表示。如GCr15，表示含铬量为1.5%的滚动轴承钢。

⑥ 对于高级优质钢，在钢号末尾加一个“A”字，如38CrMoAIA。

3．合金钢的用途举例

09MnNb、16Mn、15MnTi钢属低合金结构钢，用于制造桥梁、车辆、锅炉、油罐、建筑结构和化工容器等。

14MnVTiRe、14MnMoV、18MnNb、14CrMnMoVB钢用于制造大型船舶、重要桥梁、电站设备及锅炉、化工、石油等中高压容器。

20Cr、20MnV钢，适于制造渗碳小齿轮、小轴、活塞销等。

20CrMnTi钢，常用于制造汽车、拖拉机上的齿轮。

18Cr2Ni4WA、15CrMn2SiMo、20Cr2Ni4A钢，常用于制造大型渗碳齿轮和轴类件。

40MnB、40Cr、35CrMo、40CrMnMo钢，用于制造重要调质件，如主轴、曲轴、连连杆和齿轮等机械零件。

65Mn、60Si2Mn钢属弹簧钢，主要用于制造截面小于25mm的弹簧，如车箱板簧和机车板簧、扭杆簧等。

GCr15、GsiMnMoV钢属轴承钢，主要用于制造滚动轴承的内圈、外圈和滚动体，也可用于制造冷冲模、冷轧辊等。

CrWMn、CrMn、9Mn2V钢，用于制造测量工具，如卡尺、千分尺、量规、块规塞规等。

W18Cr4V、W6Mo5C4V2钢，用于制造高速切削的刃具，如钻头、铣刀、滚刀、拉刀、铰刀车刀等。

5CrMnMo、3Cr2W8V钢，属热模具钢，用于制造热锻模、热压模、压铸模等。

Cr12、Cr12MoV钢，属冷模具钢，用于制造冷冲模具、冷切剪刀具等。

1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13钢，属马氏体不锈钢，用于制造抗弱腐蚀性介质并承受冲击载荷的零件，还可用来制造具有较高硬度和耐磨性的医疗工具等。

1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti钢，属奥氏体不锈钢，用于制造耐硝酸、冷磷酸、有机酸及盐、碱溶液腐蚀的设备零件。

Mn13钢，属耐磨钢，用于制造拖拉机链轨板、挖掘机铲齿、球磨机衬板、铁路道岔等。

15CrMo、4Cr10Si2Mo钢，属耐热钢，用于制造在高温下工作的零件或构件。

1.2.2 铸铁

铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金，它含有比碳钢更多的硅、锰、硫、磷等杂质。工业上常用的铸铁含碳量为2.5%～4.0%。

根据铸铁中碳的存在形式不同，铸铁可分为白口铸铁可分为白口铸铁和灰口铸铁两大类。

（一）白口铸铁

白口铸铁中的碳几乎全部以Fe3形式存在，断口呈银白色，性能硬而脆，很难进行切削加工，工业上极少用来制造机械零件。主要用作炼钢原料或用于可锻铸铁的毛坯。

（二）灰口铸铁

灰口铸铁中的碳大部分或全部以自由状态的石墨形式存在，断口呈暗灰色。根据灰口铸铁中石墨存在形式不同，它又可分为普通灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁等。

1．普通灰口铸铁

简称灰口铸铁，其石墨形态呈片状。由于片状石墨的存在，割裂了金属基体组织，减少了承载的有效面积，因此其综合力学性能较低，但其减振性、耐磨性、铸造性及切削加工性较好，主要用于制造承受压力的床身、箱体、机座、导轨等零件。

灰口铸铁牌号的表示方法为“HT”加数字，其中“HT”是灰铁两字汉语拼音的第一个字母，数字表示最低抗拉强度。常用的灰口铸铁牌号为HT100、HT150、HT200、HT250、HT300等。

2．可锻铸铁

可锻铸铁是由白口铸铁经石墨化退火后而得到，其后墨形态呈团絮状。由于其石墨呈团絮状，对金属基体的割裂作用减小，故其抗拉强度、塑性、韧性都比灰口铸铁高，主要用于制造一些形状比较复杂而在工作中承受一定冲击载荷的薄壁小型零件，如管接头、农具等。

可锻铸铁的牌号由“KTH”或“KTZ”加两组数字组成。其中“KT”是可铁两字汉语拼音第一个字母，后面的“H”表示黑心可锻铸铁，“Z”表示珠光体可锻铸铁。其后面的两组数字分别表示材料的最低抗拉强度数值和最小伸长率数值。其主要牌号有KTH350-

10、KTZ550-04等。

3．球墨铸铁

球墨铸铁中石墨形态呈球状。由于球状石墨对金属基体的割裂作用更小，因此它具有较高的强度、塑性和韧性，所以应用较广，在某些情况下可替代中碳钢使用。主要用于制造受力较复杂、负荷较大的机械零件，如曲轴、连杆、齿轮、凸轮轴等。

球墨铸铁的牌号由“QT”加两组数字组成。其中“QT”是球铁两字汉语拼音的第一个字母，两组数字分别表示最低抗拉强度数值和最小伸长率数值。主要牌号有QT500-

7、QT800-2等。

1.2.3 铸钢

铸钢也是一种重要的铸造合金，其应用仅次于铸铁。铸钢件的力学性能优于各类铸件，并具有优良的焊接性能，适于采用铸焊联合工艺制造重型铸件。生产上铸钢主要用于制造形状复杂、难于锻造而又需承受冲击载荷的零部件。如机车车架、火车车轮、水压机的缸和立柱、大型齿轮、轧钢机机架等。

常用的铸钢有碳素铸钢和合金铸钢两大类，其中碳素铸钢应用较广，约占铸钢件的80%。

一般工程用铸钢的牌号由“ZG”加两组数字表示。其中“ZG”为铸钢二字汉语拼音第一个字母，后面两位数字分别表示材料的最小屈服强度值和最小抗拉强度值。如ZG200-400、ZG270-500、ZG340-640等。

1.2.4 铜合金及铝合金

铜、铝合金是工业上最常用的有色合金。因具有某些特殊的使用性能，使其成为现代工业技术中不可缺少的材料。

（一）铜合金

在纯铜中加入某些合金元素（如锌、锡、铝、铍、锰、硅、镍、磷等），就形成了铜合金。铜合金具有较好的导电性、导热性和耐腐蚀性，同时具有较高强度和耐磨性。

根据成分不同，铜合金分为黄铜和青铜等。

1．黄铜是以锌为主要合金元素的铜合金。按照化学成分，黄铜分为普通铜和特殊黄铜两种。

（1）普通黄铜 普通黄铜是铜锌二元合金。由于塑性好，适于制造板材、棒材、线材、管材及深冲零件，如冷凝管、散热管及机械、电器零件等。铜的平均含量为62%和59%的黄铜也可进行铸造，称为铸造黄铜。

（2）特殊黄铜 为了获得更高的强度、抗蚀性和良好的铸造性能，在铜锌合金中加入铝、硅、锰、铅、锡等元素，就形成了特殊黄铜。如铅黄铜、锡黄铜、铝黄铜、硅黄铜、锰黄铜等。

铅黄铜的切削性能优良，耐磨性好，广泛用于制造钟表零件，经铸造制作轴瓦和衬套。

锡黄铜的耐腐蚀性能好，广泛用于制造海船零件。

铝黄铜中的铝能提高黄铜的强度和硬度，提高在大气中的抗蚀性，铝黄铜用于制造耐蚀零件。

硅黄铜中的硅能提高铜的力学性能、耐磨性的耐蚀性，硅黄铜主要用于制造海船零件及化工机械零件。

2．青铜

青铜原指铜锡合金，但工业上都习惯称含铝、硅、铅、铍、锰等的铜合金也为青铜，所以青铜实际上包括锡青铜、铝青铜、铝青铜、铍青铜、硅青铜、铅青铜等。青铜也分为压力加工青铜和铸造青铜两类。

（1）锡青铜 以锡为主要合金元素的铜基合金称锡青铜。工业中使用的锡青铜，锡含量大多在3%～14%之间。锡含量小于5%锡青铜适于冷加工使用；锡含量为5%～7%的锡青铜适于热加工；锡含量大于10%的锡青铜适于铸造。锡青铜在造船、化工、机械、仪表等工业中广泛应用，主要用以制造轴承、轴套等耐磨零件和弹簧等弹性元件以及抗蚀、抗磁零件等。

（2）铝青铜 以铝为主要合金元素的铜基合金称铝青铜。铝青铜的力学性能比黄铜和锡青铜高。实际应用的铝青铜的铝含量在5%～12%之间，含铝为5%～7%的铝青铜塑性最好，适于冷加工使用。铝含量大于7%～8%后，强度增加，但塑性急剧下降，因此多在铸态或经热加工后使用。铝青铜的耐磨性以及在大气、海水、海水碳酸和大多数有机酸中的耐蚀性，均比黄铜和锡青铜高。铝青铜可制造齿轮、轴套、蜗轮等高强度抗磨零件以及高耐蚀性弹性元件。

（3）铍青铜 以铍为基本元素的铜合金称铍青铜。铍青铜的含铍量为1.7%～2.5%。铍青铜的弹性极限、疲劳极限都很高，耐磨性和抗蚀性优异，具有良好的导电性和导热性，还具有无磁性、受冲击时不产生火花等优点。铍青铜主要用于制作精密仪器的重要弹簧、钟表齿轮、高速高压下工作的轴承、衬套以及电焊机电极、防爆工具、航海罗盘等重要机件。

（二）铝合金

铝中加入合金元素就形成了铝合金。铝合金具有较高的强度和良好的加工性能。根据成分及加工特点，铝合金分为形变铝合金和铸造铝合金。

1．形变铝合金

形变铝合金包括防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金等。因其塑性好，故常利用压力加工方法制造冲压件、锻件等，如铆钉、焊接油箱、管道、容器、发动机叶片、飞机大梁及起落架、内燃机活塞等。

2．铸造铝合金

铸造铝合金是用于制造铝合金铸件的材料，按主要合金元素的不同，铸造铝合金分为铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金和铝锌合金。

（1）铝硅铸造铝合金 铝硅合金是应用最广的铸造铝合金，通常称为硅铝明。其铸造性能好，比重小，并有相当好的抗蚀性和耐热性，适于制造形状复杂的零件，如泵体、电动机壳体、发动机的气缸头、活塞以及汽车、飞机、仪器上的零件，也可制造日用品。

（2）铝铜铸造铝合金 铝铜合金的强度较高，耐热性较好，铸造性能较差，常用于铸造内燃机气缸头、活塞等零件，也可作为结构材料铸造承受中等载荷、形状较简便的零件。

（3）铝镁铸造铝合金 铝镁合金强度高、比重小，有良好的耐蚀性，但铸造性能不好，多用于制造承受冲击载荷、在腐蚀性介质中工作、外形简单的零件，如舰般配件、氨用泵体等。

（4）铝锌铸造铝合金 铝锌合金价格便宜、铸造性能优良、强度较高，但抗蚀性差、热裂倾向大，常用于制造汽车、拖拉机发动机零件及形状复杂的仪器元件，也可用于制造日用品。

1.3 钢铁材料的现场鉴别

钢铁材料品种繁多，性能各异，因此对钢铁材料的鉴别是非常必要的。常用的鉴别方法有火花鉴别法、色标鉴别法、断口鉴别法和音色鉴别法等。

1.3.1 火花鉴别法

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。

火花鉴别专用电动砂轮机的功率为0.20～0.75kW，转速高于3000r/min。所用砂轮粒度为40～60目，中等硬度，直径为φ150～200mm。磨削时施加压力以20～60N为宜，轻压看合金元素，重压看含碳量。

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。由于含碳量的不同，其火花形状不同。

1．碳素钢火花的特征

① 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。② 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。

③ 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，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难掌握。

一般铬钢的火花束白亮，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。

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。

1.3.2 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；

铬轴承钢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。

1.3.3 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晶颗粒，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，晶粒粗大，呈暗灰色。

1.3.4 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。

1.4 钢的常用热处理

热处理就是通过对固态金属的加热、保温和冷却，来改变金属的显微组织及其形态，从而提高或改善金属的机械性能的一种方法。铸造、锻压、焊接和机加工的目的是使零件成形或改变其形状，而热处理的目的是改变金属材料的组织和性能，而不要求改变零件的形状和尺寸，各种机械零件中，大多数或绝大多数都要经过热处理才投入使用。钢的热处理对提高和改善零件的机械性能发挥着十分重要的作用。

热处理方法很多，常用的有退火、正火、淬火、回火和表面热处理等。热处理既可以作为预先热处理以消除上一道工序所遗留的某些缺陷，为下一道工序准备好条件；也可作为最终热处理进一步改善材料的性能，从而充分发挥材料的潜力，达到零件的使用要求。因此，不同的热处理工序常穿插在零件制造过程的各个热、冷加工工序中进行。

任何一种热处理的工艺过程，都包括下列三个步骤：

（1）以一定速度把零件加热到规定的温度。这个温度范围根据不同的金属材料、不同的热处理要求而定。

（2）在此温度下保温，使工件全部或局部热透。

（3）以某种速度把工件冷却下来。

钢的热处理工艺规范如图1-8所示。通过控制加热温度和冷却速度，可以在很大范围内改变金属材料的性能。

1.4.1 退火

退火是把工件加热到适当的温度（对碳钢一般加热至780～900℃），保温一定时间后随炉子降温而冷却的热处理方法。

工具钢和某些重要结构零件的合金钢有时硬度较高，铸、锻、焊后的毛坯有时硬度不均匀，存在着内应力。为了便于切削加工，并保持加工后的精度，常对工件施以退火处理。

退火后的工件硬度较低，消除了内应力，同时还可以使材料的内部组织均匀细化，为进行下一步热处理（淬火等）做好准备。

加热时温度控制应准确。温度过低达不到退火目的，温度过高又会造成过热、过烧、氧化、脱碳等缺陷。操作时还应注意零件的放置方法，当退火的主要目的是为了消除内应力时更应注意。如对于细长工件的稳定尺寸退火，一定要在井式炉中垂直吊置，以防止工件由于自身重力所引起的变形。

操作时还应注意不要触碰电阻丝，以免短路。为保证安全，应安装炉门开启断电装置，装炉和取出工件时能自行断电。

2．正火

将工件放到炉中加热到适当温度，保温后出炉空冷的热处理方法叫正火。正火实质上是退火的另一种形式，其作用与退火相似。与退火不同之处是加热（对碳钢而言，一般加热至800～930℃）和保温后，放在空气中冷却而不是随炉冷却。由于冷却速度比退火快，因此，正火工件获得的组织比较细密，比退火工件的强度和硬度稍高，而塑性和韧性稍低。但这一点对于一般低碳钢而言差别并不明显，对中碳钢零件而言有时由于正火后的硬度适中，更适合于切削加工。又由于正火冷却时不占炉子，还可使生产效率提高，成本降低。所以一般低碳和中碳结构钢等，多用正火代替退火。

3．淬火

淬火是将工件加热到适当的温度（对碳钢一般加热到760～820℃），保温后在水中或油中快速冷却的热处理方法。工件经淬火后可获得高硬度的组织，因此淬火可提高钢的强度和硬度。但工件淬火后脆性增加、内部产生很大的内应力，使工件变形甚至开裂。所以，工件淬火后一般都要及时进行回火处理，并在回火后获得适度的强度和韧性。

淬火操作时要注意工件浸入淬火剂的方法。如果浸入方式不正确，可能使工件各部分的冷却速度不一致而造成很大的内应力，使工件发生变形和裂纹，或产生局部淬不硬等缺陷。例如，钻头、轴杆类等细长工件应以吊挂的方式垂直地浸入淬火液中；薄而平的工件（圆盘铣刀等），不能平着放人而必须立着放人淬火剂中；使工件各部分的冷却速度趋于一致等。

淬火操作时还必须穿戴防护用品，如工作服、手套、防护眼镜等，以防淬火液飞溅伤人。

4．回火

将淬火后的工件重新加热到某一温度范围并保温后，在油中或空气中冷却的操作称为回火。回火的温度大大低于退火、正火和淬火时的加热温度，因此回火并不使工件材料的组织发生转变。回火的目的是减小或消除工件在淬火时所形成的内应力，适当降低淬火钢的硬度，减小脆性，使工件获得较好的强度和韧性，即较好的综合机械性能。

根据回火温度不同，回火操作可分为低温回火、中温回火和高温回火。

低温回火 回火温度为150～250℃。低温回火可以部分消除淬火造成的内应力，适当地降低钢的脆性，提高韧性，同时工件仍保持高硬度。低温回火一般多用于工具、量具。

中温回火 回火温度为300～450℃。淬火工件经中温回火后，可消除大部分内应力，硬度有较大的下降，但是具有一定的韧性和弹性。一般用于处理热锻模、弹簧等。

高温回火 回火温度为500～650℃。高温回火可以消除绝大部分因淬火产生的内应刀，硬度也有显著的下降，塑性有较大的提高，使工件具有高强度和高韧性等综合机械性能。淬火后再加高温回火，通常称为调质处理。一般要求具有较高综合机械性能的重要结构零件，如汽车车轴、坦克的扭力轴等，都要经过调质处理。用于调质处理的钢多为中碳优质结构钢和中碳低合金结构钢。也把用于调质处理的钢称为调质钢。

5．表面热处理

有些零件如齿轮、销轴等，使用时希望它的心部保持一定的韧性，又要求表面层具有耐磨性、抗蚀性、抗疲劳性。这些性能可通过表面热处理来得到。表面热处理按处理工艺特点可分为表面淬火和表面化学热处理两大类。

表面淬火 钢的表面淬火是通过快速加热，将钢件表面层迅速加热到淬火温度。然后快速冷却下来的热处理工艺。通常钢件在表面淬火前均进行正火或调质处理，表面淬火后应进行低温回火。这样，不仅可以保证其表面的高硬度和高耐磨性，而且可以保证心部的强度和韧性。

按照加热方法不同，表面淬火分为火焰淬火和高频感应加热表面淬火（简称高频淬火）。火焰表面淬火简单易行，但难以保证质量，这种方法现在使用不多。而高频淬火质量好，生产率高，可以使全部淬火过程机械化、自动化，适于成批及大量生产，因此被广泛使用。

表面化学热处理 化学热处理就是将钢件在含有活性介质中加热一定时间，使某些金属元素（碳、氮、铝、铬等）渗透零件表层，改变零件表层的化学成分和组织，以提高零件表面的硬度、耐磨性、耐热性和耐蚀性等。常用的化学热处理有渗碳、渗氮、氰化（碳、氮共渗）以及渗入金属元素等方法。

渗碳是应用得比较广泛的一种化学方法。渗碳法分气体、液体和固体法等，而其中的气体渗碳法比较常用。

气体渗碳是将工件装入密封的井式气体渗碳炉中，加热至900—950~C，通人气体渗碳剂进行渗碳。目前常采用的方法是将煤油、丙酮、酒精等液体碳氢化合物放入渗碳炉内，使受热后分解出活性碳原子，深入工件表面。也可以直接通入天然气、液化石油气等气体进行渗碳。渗碳适用于低碳钢和低碳合金钢。渗碳后可使零件表面1—2mm厚度内的含碳量提高到0.8%—1.2%。渗碳后的零件，其表面硬度和耐磨性并不高。为了获得高硬度和高耐磨性的表面层，同时改善心部的组织，渗碳后还要进行淬火和低温回火。

篇2：常用金属材料分类及鉴别知识

中药学专业知识一

常用中药的鉴别

今日重要知识点

第八章 常用中药的鉴别（3）考点６ 叶类中药

金英杰，您身边的医考专家（）

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考点７ 花类中药的药用部位

１.完整的花有的是已开放的———洋金花、红花。２.有的是尚未开放的花蕾———丁香、金银花。３.药用花序有的是采收未开放的———款冬花。

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４.有的要采收已开放的———菊花、旋覆花。５.带花的果穗———夏枯草。

６.药用仅为花的某一部分———西红花系柱头，莲须系雄蕊，玉米须系花柱，松花粉、蒲黄等则为花粉粒等。考点８ 花类中药

篇3：常用焊接设备及材料基础知识浅析

1.1 手工电弧焊焊接材料

1.1.1 焊条的组成焊条就是涂有药皮的供电弧焊使用的熔化电极。它是由药皮和焊芯两部分组成。

a.焊芯。焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。焊芯一般是一根具有一定长度及直径的钢丝。焊接时, 焊芯有两个作用:一是传导焊接电流, 产生电弧把电能转换成热能;二是焊芯本身熔化为填充金属与母材金属熔合形成焊缝。

b.药皮。压涂在焊芯表面的涂层称为药皮。在光焊条外面涂一层由各种矿物等组成的药皮, 能使电弧燃烧稳定, 焊缝质量得到提高。

由于电弧的高温作用, 焊缝金属中所含的某些合金元素被烧损 (氧化或氮化) , 这样会使焊缝的机械性能降低。通过在焊条药皮中加人铁合金或纯合金元素, 使之随着药皮的熔化而过渡到焊缝金属中去, 以弥补合金元素烧损和提高焊缝金属的机械性能。

1.1.2 焊条的分类

a.按焊条的用途分:低碳钢和低合金高强度钢焊条 (简称结构钢焊条) ;不锈钢焊条;堆焊焊条;低温钢焊条;铸铁焊条;镍及镍合金焊条;铜及铜合金焊条;铝及铝合金焊条。

b.按焊条药皮熔化后的熔渣特性分酸性焊条和碱性焊条。

1.1.3 焊条的选用通常应根据组成焊接结构钢材的化学成分、机械性能。

焊接性和工作环境 (有无腐蚀介质、高温或是低温) 等要求, 以及焊接结构的形状。受力情况和焊接设备 (是否有直流电焊机) 等方面进行综合考虑, 以决定选用哪种焊条。在选用焊条时应注意下列原则:

a.焊件的机械性能、化学成分。低碳钢、中碳钢和低合金钢可按其强度等级来选用相应强度的焊条。

b.焊件的工作条件及使用性能。珠光体耐热钢一般选用与钢材化学成分相似的焊条, 或根据焊件的工作温度来选取。

c.简化工艺、提高生产率和降低成本。

1.1.4 焊接参数的选择方法电弧焊的焊接参数主要有焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接层数、电源种类及极性等。

a.焊条直径的选择。焊条直径的选择主要取决于焊件厚度、接头型式、焊缝位置及焊接层次等因素。在不影响焊接质量的前提下, 为了提高劳动生产率, 一般倾向于选择大直径的焊条。

b.焊接电流的选择。主要根据焊条类型、焊条直径、焊件厚度、接头型式、焊缝空间位置及焊接层次等因素来决定, 其中, 最主要的因素是焊条直径和焊缝空间位置。

c.电弧电压的选择。电弧电压是由电弧长来决定。电弧长, 则电弧电压高;电弧短, 则电弧电压低。

d.焊接层数的选择。在中、厚板焊条电弧焊时, 往往采用多层焊。

e.电源种类和极性的选择。直流电源, 电弧稳定, 飞溅小, 焊接质量好, 一般用在重要的焊接结构或厚板大刚度结构的焊接上。其他情况下, 应首先考虑用交流焊机。

一般情况下, 使用碱性焊条或薄板的焊接, 采用直流反接;而酸性焊条, 通常选用正接。

1.2 碳弧刨割条工作时只需交、直流弧焊机, 不用空气压缩机。

1.3 埋弧焊焊接材料

1.3.1 焊丝根据所焊金属材料的不同, 埋弧焊用焊丝有碳素结构钢焊丝、合金结构钢焊丝。

高合金钢焊丝、各种有色金属焊丝和堆焊焊丝。按焊接工艺的需要, 除不锈钢焊丝和有色金属焊丝外, 焊丝表面均镀铜, 以利于防锈并改善导电性能。

同一电流使用较小直径的焊丝时, 可获得加大焊缝熔深、减小熔宽的效果。当工件装配不良时, 宜选用较粗的焊丝。

1.3.2 焊剂埋弧焊焊剂按用途分为钢用焊剂和有色金属用焊剂, 按制造方法分为熔炼焊剂、烧结焊剂和陶质焊剂。

a.焊剂应满足下列基本要求:具有良好的冶金性能;具有良好的工艺性能。

b.焊剂的分类。埋弧焊焊剂除按其用途分为钢用焊剂和有色金属用焊剂外, 通常还按制造方法、化学成分、化学性质和颗粒结构等分类:按制造方法分为:熔炼焊剂、烧结焊剂和陶质焊剂;按化学成分分为:碱性焊剂、酸性焊剂和中性焊剂。

c.焊剂和焊丝的选配。低碳钢的焊接可选用高锰高硅型焊剂, 配合H08Mn A焊丝, 或选用低锰、无锰型焊剂配H08Mn A和H10Mn Z焊丝。低合金高强度钢的焊接可选用中锰中硅或低锰中硅型焊剂配合与钢材强度相匹配的焊丝。耐热钢、低温钢、耐蚀钢的焊接可选用中硅或低硅型焊剂配合相应的合金钢焊丝。铁素体、奥氏体等高合金钢, 一般选用碱度较高的熔炼焊剂或烧结、陶质焊剂, 以降低合金元素的烧损及掺加较多的合金元素。

2 焊接设备

2.1 气焊设备。气焊设备包括氧气瓶、乙炔发生器 (或溶解乙炔瓶) 以及回火保险器等;气焊工具包括焊炬、减压器以及胶管等。

焊炬按气体的混合方式分为射吸式焊炬和等压式焊炬两类;按火焰的数目分为单焰和多焰两类;按可燃气体的种类分为乙炔用、氢用和汽油用等;按使用方法分为手工和机械两类。

射吸式焊炬也称为低压焊炬, 它适用于低压及中压乙炔气 (0.001-0.1MPa) , 目前国内应用较多。等压式焊炬仅适用于中压乙炔气。

2.2 埋弧焊设备。埋弧焊设备由焊接电源、埋弧焊机和辅助设备构成。

埋弧焊电源可以用交流、直流或交直流并用。埋弧焊机按其自动化程度可分为半机械化 (半自动) 焊机和机械化 (自动) 焊机;按用途可分为通用和专用焊机;按电弧自动调节方式可分为等速送丝和均匀调节式焊机;按焊丝数目可分为单丝、双丝和多丝焊机;按行走机构形式可分为小车式、门架式和伸缩臂式等。

常用的机械化埋弧焊机有等速进丝和变速进丝两种, 一般由机头、控制箱、导轨 (或支架) 组成。

2.3 CO2气体保护焊设备半自动CO2气体保护焊设备主要由焊接电源、供气系统、送丝机构和焊枪等组成。

供气系统主要由CO2气瓶及预热器、干燥器以及气体流量计、减压器和气阀等部件组成。干燥器分为高压 (气体未减压前进行干燥) 和低压 (气体经减压后进行于燥) 两种, 其主要作用是吸收CO2气体中的水分和杂质。通常, 气路中只接高压干燥器。

半自动焊的送丝方式有推进式、拉丝式、推拉式和加长推丝式四种, 目前应用最多的是推进式送丝系统。

CO2气体保护焊设备还应有控制系统。

2.4 惰性气体保护焊设备手工惰性气体保护焊设备包括焊枪、焊接电源与控制装置、供气和供水系统四大部分。

2.5 等离子弧焊设备等离子弧焊设备主要包括焊接电源、控制系统、焊枪、气路系统和水路系统。

2.6 电阻焊设备电阻焊设备是指采用电阻加热原理进行焊接操作的一种设备, 由机械装置、供电装置和控制装置等组成。

摘要：随着科技的不断发展, 焊接设备和材料也在随之进步, 本文就焊接设备分类和材料的一些基础知识做一陈述。

篇4：翡翠颜色分类及鉴别方法

一、原生色

1.白

化学成分很纯的翡翠，由于不含色素离子，所以表现为白色或近无色。白色翡翠产量很多，但大多价值不高。上世纪末发现并产出的近无色或白色玻璃种、冰种翡翠，在短短十几年的时间中呈百倍增长态势，不仅推涨了白色翡翠的价值，更一举打破绿色统治的翡翠世界。这种翡翠虽近无颜色，却质地细腻、透明如水，凭其带有起莹后的光感、灵秀非凡，成为翡翠收藏的新爱。

2.紫

紫色翡翠也被称为“紫罗兰”，行里称其为“春”。紫色翡翠通常有粉紫色、蓝紫色和茄紫色。粉紫色甜美可爱，备受年轻人追捧；茄紫色浓艳大方，有紫气东来的霸气。如果紫色中蓝的味道太重，紫色偏暗，价值就会受到影响。紫色翡翠在大陆受到重视的时间不长，这几年才被人们认可。中国台湾和日本对紫色翡翠的认识较早，几年前连战夫人随夫来大陆访问，就佩戴了一整套的紫色翡翠首饰。这在某种程度上也引起大陆投资者对紫色翡翠的兴趣和关注。

紫色在翡翠中往往有较大面积的分布，成团块状，有时在紫色当中也会有绿色分布。紫色翡翠成因比较复杂，且存在争议。一种看法认为翡翠的紫色是由于二价铁和三价铁之间电子跃迁致色；另一种看法认为是锰离子致色；而日本学者则普遍认为紫色是微量钛元素致色造成的。行业中有一句老话“十紫九豆”，就是指紫色翡翠的结晶颗粒较粗，肉眼可以感到颗粒感，像是一个豆一个豆似的；紫色翡翠结晶颗粒细腻的通常颜色较淡；如果紫色浓艳且质地细腻，就非常少见且价钱昂贵！

3.绿

绿色翡翠既是一种非常受投资者认可的，也是价值最高的翡翠品种。但从翡翠总量来看，绿色翡翠在现有翡翠总量中所占比例相对较少，而绿色浓艳地子冰透的翡翠则更是少之又少。行业中有句话：龙到处有水。是指在一大块翡翠中可能有几条绿色，整块翡翠的结构都比较粗，水短，但就是这几条绿色部分的质地非常细腻，种质冰透，水长。行家形象的把这条绿色称之为“龙”，把质地冰透称之为“有水”，这就是所谓的“龙到处有水”。非常形象地把这一成矿现象刻画出来，且富有中国风情，也从另一角度说明绿色翡翠的罕有。过去翡翠原料交易都是赌石，所谓“赌石”就是行家们通过翡翠原石的皮壳，以及皮壳上擦出来的小窗口、小门子来判断内部的颜色是否是绿色、绿色部分的多少，以及绿色部分的质地好坏。所以翡翠赌石很大意义上赌的就是绿色。“神仙难断寸玉”说的也是通过皮壳非常难判断翡翠原石里是否有绿色、绿色有多少、绿色是否浓艳纯正。“狗屎地子出高绿”、“绿随黑走”也是前人在多年赌石实践中总结出来的经验之道，而且都是和绿色有关，可见绿色在翡翠中的重要地位。传世的老工翡翠也都是以绿色为主，在翡翠的佩戴和使用过程中一直是以绿为上，以绿为贵！

从成因上讲绿色是由于含有致色元素铬和铁造成的，有色离子铁和铬置换了无色的铝离子，铁离子常呈现浅绿色，铬离子会呈现非常鲜艳的绿色，高档绿色都是由于含铬离子形成的。但含铬过多，翡翠的绿色又会变得太浓，看起来近似于黑色，价值反而会降低很多。由于含铬、铁的比例不同，翡翠会呈现各种不同的绿色，有纯正的翠绿，也有偏黄、偏蓝、偏灰色调的绿色，不同的绿色价值也不同。

4.墨

黑色翡翠在行业里称为“墨翠”，颜色从灰黑到浓黑似漆。从专业上讲墨翠分两种：一种是由于硬玉矿物中铬元素太多，直至成分变成了绿辉石，形成绿辉石墨翠；另一种是由于硬玉矿中有大量的丝状黑色矿物，这种颜色是次生的。其实墨翠在反射光下是黑色的，但如果对着光源看透射光，就是很浓的绿色。通常墨翠的质地比较细腻，结构致密，抛光后光泽非常强，可以达到近金属光泽。雕刻时对细节的部分刻划表现的非常精准，通常被雕刻成观世音、弥勒佛、龙等造型，被大家接受。早些年行家们不太喜欢黑色翡翠，认为黑色翡翠邪气重，一般开到墨翠都要请和尚念经。但这几年情况发生了变化，墨翠，尤其是浓黑如漆的品种越来越被大家认可，价格也上升了不少。香港的警察就特别喜欢墨翠，因为他们认为黑色的翡翠可以辟邪，压住邪气。

二、次生色：红、黄

翡色指的是翡翠中的红、黄两色，与绿色和紫色不同，红、黄色是成矿后裸露在地表上翡翠表面形成的颜色，致色离子是铁离子。红和黄也有不同色调，通常以纯正红色、黄色的价值最高。另外，红黄色的翡翠通常地子都比较干，而且由于是后期形成的颜色，通常都比较薄一些。因为红、黄色翡翠是工匠们眼中巧作佳品的主要选材，所以如果红色或黄色的翡翠质地细腻冰透并且有一定的厚度，就非常难得，如果原料厚到可以出手镯，那就更是可遇不可求的事了。

一块同时含有多种色彩的翡翠，不仅珍贵而且寓意吉祥。如紫绿并存称为“春带彩”；红绿并存称为“双喜临门”或“福禄双全”；红绿紫为“福禄寿”；红黄绿紫为“四禧”；如果再加上白色就是弥足珍贵的“五福临门”了！

翡翠鉴别

翡翠的色是评价翡翠价值的一个重要方面，也是翡翠装饰性的重要体现因素。翡翠常见的颜色有绿色、红色、黄色、紫色、白色、蓝色、甚至黑色，其中以带绿色为最优的品种。对于绿色的翡翠来说，讲究“浓”、“正”、“阳”、“和”。

颜色。翡翠的颜色千变万化，色彩斑斓，行内就有“色差一分，价差一万。”的说法。色调以绿色为最佳；颜色的浓度是指颜色的深浅程度，即颜色的饱和度；纯度是指色调的纯正程度；鲜艳度是指颜色的明亮程度，一般可分为鲜艳、较鲜艳、暗淡三级；均匀度是指颜色分布的均匀程度，一般越均匀越好。

透明度。俗话说：“外行买色，内行买种。”行内常用一些很形象的词来表达翡翠的透明度，例如玻璃种、冰水种、干青种等。不同类型的玉件，透明度的影响是有差别的：戒面、耳环、小件的手饰，一般色比透明度更重要；而大件手饰，如手镯、吊坠等在一定情况下，透明度可能比颜色更重要。

净度。净度是指翡翠内部瑕疵多少的程度。翡翠瑕疵杂质越少越好，越干净越好。

裂纹。行内有句俗语：“宁赌色，不赌绺。”是说绺裂在翡翠中的分布状况很复杂，很难掌握。一般来说，绺裂的大小及分布形式，只要不穿过颜色的主要部分，对翡翠价值的影响就相对小一些。

体积。显而易见，在颜色、透明度、质地、净度、裂纹等因素同等的条件下，体积重量越大，价值就越高。

篇5：施工企业常用材料的分类

施工企业的材料种类繁多，按其在施工中的作用和存放地点不同，可以分为以下几类：(一)原材料

原材料是指企业用于建筑安装工程施工而存放在仓库的各种材料，包括主要材料、结构件、机械配件和其他材料等

（1）主要材料是指用于工程施工并构成工程实体的各种材料，如黑色金属材料（如钢材）、有色金属材料（如铜材、铝材）、木材、硅酸盐材料（如水泥、砖瓦、石灰、砂、石等）、小五金材料、电器材料、化工原料（如油漆材料等）。

（2）结构件是指经过吊装、拼砌或安装即能构成房屋建筑实体的各种金属的、钢筋混凝泥土的和木质的结构和构件。如钢窗、木门、钢筋混凝土预制件等。

（3）机械配件是指在施工生产中使用的施工机械、生产设备、运输设备等替换、维修用的各种零件和配件，以及为继续设备的各种备用备件。如曲轴、活塞、轴承、齿轮、阀门等。（4）其他材料是指不构成工程实体，但有助于工程形成或便于施工生产进行的各种材料，如燃料、油料、催化剂、石料等。

（二）低值易耗品

低值易耗品是指使用期限较短、单位价值较低，不作为固定资产核算的各种用具物品，如铁锹、铁镐、手推车等生产工具，工作鞋、工作帽、安全带等劳保用品，办公桌椅等管理用品。（企业在生产、管理以及其他跟生产经营有关的活动中不可缺少的劳动材料，其单位价值不超过规定限额，如，2000元以下200元以上（含200元）和200元以下等，或其可使用期限不超过1年（贵重或稀有金属制品除外）。例如，专用工、卡具、办公桌、椅子、电扇、计算器、劳动防护用衣、鞋、防毒面具、电流表、安培表等等）

（三）周转材料

周转材料指企业在施工生产过程中能够多次使用，并基本保持原有的物质形态，但价值逐渐转移的各种材料，如模板、挡板、架料等。（企业能够多次使用、逐渐转移其价值但仍保持原有形态不确定认为固定资产的材料，主要包括钢模板、木模板、脚手架和其他周转材料等。）

（四）委托加工材料

篇6：常用金属材料分类及鉴别知识

钢铁材料品种繁多, 性能各异, 对钢铁材料的鉴别是非常必要的。常用的鉴别方法有火花鉴别法、色标鉴别法、断口鉴别法和音色鉴别法等。而最方便易行的是断口鉴别法和火花鉴别法。为了准确地鉴别材料, 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。

1 火花鉴别法

火花鉴别法就是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。火花鉴别专用电动砂轮机的功率为0.20～0.75 kW, 转速高于3 000r/min, 所用砂轮粒度为40～60目, 中等硬度, 直径为150～200 mm。磨削时施加压力以20～60 N为宜, 轻压看合金元素, 重压看含碳量。

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和火花爆裂形态、花粉大小和多少等。

1.1 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, 如图1所示。

1.2 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, 如图2所示。

1.3 节点

就是流线上火花爆裂的原点, 呈明亮点, 如图3所示。

1.4 爆花

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。

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。由于含碳量的不同, 其火花形状不同。

2.1 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。图4为20钢的火花特征。

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, 颜色为橙色。图5为45钢的火花特征。

高碳钢火花束较短而粗, 流线多而细, 碎花、花粉多, 分叉多且多为三次花, 发光较亮。图6为T12钢的火花特征。

2.2 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。图7为HT200的火花特征。

2.3 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, 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。一般铬钢的火花束白亮, 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;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, 根部和中部为流线, 尾花呈弧状。

3 其他鉴别方法

3.1 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, 如: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;铬轴承钢GCr15钢为蓝色;高速钢W18Cr4V钢为棕色加蓝色;不锈钢1Cr18Ni9Ti钢为绿色加蓝色;热作模具钢5CrMnMo钢为紫色加白色等。

3.2 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晶颗粒, 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。

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, 晶粒粗大, 呈暗灰色。

3.3 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。如敲击材料时, 发出比较清脆声音的为钢, 发出较低沉声音的为铸铁。

4 结语

钢铁材料种类繁多, 用图把处于运动状态的火花再现出来十分困难, 火花鉴别仅仅表示了常用的各种不同材料磨削时火花束的主要特征, 因此, 为准确地鉴别材料, 必须进行长期的观察和总结, 也可以在以上几种现场鉴别的基础上, 采用化学分析、金相检验以及硬度试验等手段进行鉴别。

摘要：钢铁材料种类繁多, 性能各异, 常用的鉴别方法有火花鉴别法、色标鉴别法、断口鉴别法和音色鉴别法等。主要介绍了火花鉴别法, 举例说明了各种常用钢铁材料火花形状和鉴别方法。

关键词：火花鉴别,钢铁,鉴别

参考文献

[1]全国中等职业技术学校机械类专业通用教材.金属材料与热处理[M].中国劳动社会保障出版社, 2001年1月.

篇7：常用压力表分类及使用原理的辨别

1 压力表的使用原理

经过很长一段时间的物理实验, 科学家发明了专用于测量自然界压力值大小的仪器, 压力表装置得到了普及推广。如今, 压力表开始成为工业企业不可缺少的测量工具, 如:热力管网、油气传输、供水供气系统、汽车维修与养护等, 均要用到压力表作为测量仪表。

1.1 基本原理

压力表使用的基本原理:通过表内的敏感元件的弹性形变, 再由表内机芯的转换机构将压力形变传导至指针, 引起指针转动来显示压力[1]。其中, 敏感元件是整个压力表的核心构成, 敏感元件能否有效地感应外在压力决定了仪表使用的精准性。

1.2 敏感元件

压力表敏感元件包括波登管、膜盒、波纹管, 压力表在使用过程中需要经过敏感元件作用, 及时感应出外界环境的压力水平, 从而准确地把压力值大小反馈给显示装置。具体情况: (1) 波登管。波登管是压力表主要的敏感元件之一, 常选择具有弹性性能的弹簧管构成。波登管在压力测量时分为两端动作, 即“固定、活动”等两个部分, 在压力状态下发生圆形、扁形等截面扁形, 最终的压力值由活动端显示出来。 (2) 膜盒。感应到外界环境压力之后, 由膜盒把检测到的压力大小传输给显示元件, 用具体的数值把压力量呈现出来。一般情况下, 膜盒即“电容传感器”, 采用先进的电子信息技术完成电学量与非电学量之间的转换[2]。 (3) 波纹管。波纹管与波登管的结构性能相似, 均是具有弹性变化特点的敏感元件, 只需施加小量压力即可感应出来。通常波纹管的固定端为开口, 活动端为闭口, 配合弹簧变形运动辨别出所测环境压力值的大小。

2 常见压力表的不同分类方法

压力表在制造生产阶段融合了多项物理学科理论, 从外形、结构、功能等几个要素实施了优化改进, 以更好地运用于工业操作。作为企业, 选择压力表参与环境测量需坚持科学性原则, 按照实际应用的具体要求, 选用合适型号的压力表进行测量, 这样才能取得最佳的数值参数。从不同角度对压力表进行分类, 所得的分类结果是不一样的。常见压力表分类的参考标准及辨别方法如下:

2.1 按其测量精确度

精度指标是测量仪器的常用参数, 精度大小不一的仪表, 其所使用的范围也存在明显的差异。根据精度级别的高低, 压力表可分为精密压力表、一般压力表。具体情况:精密压力表的测量精确度等级分别为0.1、0.16、0.25、0.4级0.05级;一般压力表的测量精确度等级分别为1.0、1.6、2.5、4.0级, 两种仪表辨别时观察精度标数即可判断。

2.2 按其测量基准

参考基准不仅可作为压力表分类的依据, 也能帮助测量人员合理地选择测量范围。压力表按其指示压力的基准不同, 按照压力表测量基准分类, 主要分为一般压力表、绝对压力表不锈钢压力表、差压表。一般压力表以大气压力为基准;绝压表以绝对压力零位为基准;差压表测量两个被测压力之差, 具体辨别可经过压差计算进行判断。

2.3 按其测量范围

应用范围不同决定了压力表的类型, 尤其是仪表结构原理的差异性, 要求测量人员选择实用性的压力表。以测量范围为指标, 压力表可分为真空表、压力真空表、微压表、低压表、中压表及高压表[3]。如:真空表用于测量小于大气压力的压力值;压力真空表用于测量小于和大于大气压力的压力值;微压表用于测量小于60000 Pa的压力值。

2.4 按其使用功能分

压力表按其使用功能不同可分为就地指示型压力表和带电信号控制型压力表, 这样明确限定了压力表的使用范围, 方便了人员选用仪表时的辨别。参照使用功能划分为常规压力表、真空压力表、耐震压力表、不锈钢压力表等都属于就地指示型压力表, 除指示压力外无其他控制功能。使用人员结合具体用途便可选择适当的仪表。

2.5 按其显示方式分

敏感元件感应到外界压力需通过显示元件表达, 为测量人员的数据判断与录入提供指示。由于压力值显示方式的不同, 也把压力表细分为指针压力表、数字压力表等两大类。前者是早期压力表显示的方式, 计量人员仔细地读取指针系数, 再辨别出压力值数;后者是一种新型压力表显示, 用电子显示屏直接表达具体的数字。

3 使用压力表需注意仪表保护

压力是物理学理论研究的一个重点内容, 不同压力条件下各种物理学现象会发生明显的变化。伴随着我国科学技术水平的不断提高, 各种与压力理论相关的实际应用越来越多。使用压力表不仅要考虑具体的型号, 还应注意仪器性能的保护, 避免非正当操作损坏仪器的精密性。相关的注意事项: (1) 受力。压力表属于精密性测量仪器, 一旦受到外力冲撞便会失去原有的精度, 即便指针回调也难以恢复精度。使用压力表严禁“摔、砸、敲”等不规范操作, 以防仪表出现损坏[4]。 (2) 选型。上述已经对压力表的类别进行详细地划分, 选择压力表需坚持“适用性”原则, 严格按照压力测量的对象、范围等选用。此外, 不得出现“超范围”测量, 这对压力表的损坏程度相当大。 (3) 规范。不同压力表均有具体的操作规范, 测量人员需参照标准完成操作。同时, 加强人员的专业培训, 掌握仪表规范特点后进行压力检测。

4 结论

总之, 压力表的使用价值得到了行业的共识, 为了让压力测量装置作用能够持续发挥, 企业应根据压力表的型号、功能、结构、范围等标准详细划分, 以更好地运用于工业测量。计量人员需熟悉不同压力表的特点, 实际测量选用合理的压力表完成压力值的获取。

参考文献

[1]常国平.从物理学角度分析压力表使用的基本原理[J].中小企业管理, 2010, 16 (20) :30-33[1]常国平.从物理学角度分析压力表使用的基本原理[J].中小企业管理, 2010, 16 (20) :30-33

[2]金文.压力表中敏感元件的分类及常见故障处理[J].化工自动化及仪表, 2011, 27 (14) :8-10[2]金文.压力表中敏感元件的分类及常见故障处理[J].化工自动化及仪表, 2011, 27 (14) :8-10

[3]陈兴兴.常用压力表分类方法及详细辨别的方法[J].中国科技信息, 2010, 25 (8) :19-22[3]陈兴兴.常用压力表分类方法及详细辨别的方法[J].中国科技信息, 2010, 25 (8) :19-22

篇8：常用金属材料分类及鉴别知识

1管道支撑的作用

一是承受管道的重量荷载 (包括自重、充水重、保温重) 。

二是限制管道位移, 阻止管道发生非预期方向的位移。

三是控制摆动、振动和冲击。

2管道支撑的分类

2.1按承载形式分类

根据管道相对于支撑结构的空间位置不同, 承重支吊架可分为支架和吊架两大类。

支架:支撑件将管道支撑在它的上方。例如:平管管托, 弯管支托等。

吊架:用可以空间摆动的支撑件 (吊杆) 将管道吊在其下面支撑, 吊架一般以承受重力荷载为主。

支架和吊架都可以完全或部分限制管道的向下位移, 但二者的支撑效果有所不同。支架因与支撑管道之间可能存在摩擦而使得管道的水平位移受到一定的阻碍, 同时产生摩擦力。支架的刚度也比较大, 故其稳定性较好;吊架对管道的约束刚度相对较小 (除竖直方向外) , 也不存在摩擦力, 如果在一根较长的管道中吊架用的太多, 会使管系不稳定, 故在一条管道中, 一般不宜均用吊架进行支撑。

2.2按管道支吊架的用途分类 (表1)

2.2.1承重支吊架

(1) 承重支吊架——刚性支吊架。

刚性支吊架是应用最多的一种支吊架。刚性支吊架仅限制管道一个方向 (通常为+Y方向) 的自由度。它常用于管道在支撑点无向上垂直热位移和附加位移的情况下, 或用于支撑点有较小的向下位移和附加位移但不会由此在管系中造成较大的管系力的情况下。

(2) 承重支吊架——可调刚性支吊架。

可调刚性支吊架是一般刚性支吊架的一种特殊型式, 即通过旋拧可调螺丝, 使支吊架的高度在一定范围内得到调整, 用于有少量竖直方向的热位移或附加位移的场合。如果支撑点竖直方向的热位移或附加位移比较小, 而且又位于容易接近的地方时, 采用可调刚性支吊架比弹簧支吊架会更经济、更方便。

(3) 承重支吊架——可变弹簧支吊架。

可变弹簧支吊架适用于支撑点有垂直位移、用刚性支吊架会脱空或造成过大热胀推力的场合。为防止过大的荷载转移, 可变弹簧支吊架的荷载变化率应控制在25%以下。常用的可变弹簧支吊架有支、吊两种, 根据载荷情况和受力条件还可采用串联和并联两种型式。

(4) 承重支吊架——恒力弹簧支吊架。

恒力弹簧支吊架适用于管道支撑点垂直位移量较大或管系受力要求较苛刻的场合。恒力弹簧的恒定度应小于或等于6%, 以保证支吊点发生位移时, 支承力的变化很小。恒力弹簧支吊架一般采用吊架型式, 且根据受力情况可并联使用。如果认为刚性支吊架的刚度理论上为无穷大的话, 那么恒力弹簧支吊架的刚度理论上则为零, 而可变弹簧支吊架的刚度介于二者之间, 它等于弹簧产生单位变形所需要的力。

2.2.2限制性支吊架

(1) 限制性支吊架——固定支吊架。

固定支架可限制管道支撑点三个方向的线位移和三个方向的角位移, 因此它常用于管道上不允许有任何位移的地方。固定支架一般同时又能起承重作用。常用的固定支架型式有焊接型管托和螺拴固定管托两种。

(2) 限制性支吊架——导向支吊架。

导向支架可限制管道支撑点两个方向的线位移, 因此常用于引导管道位移方向、使管道能沿轴向位移而不能横向位移的情况。当用于水平情况时, 导向支架又同时能起承重作用。常用的导向支架型式有管托型导向支架、光管型导向支架、管卡型导向支架等型式。

(3) 限制性支吊架—止推支吊架。

止推支架常代替固定支架用于限制管道的轴向位移。根据限位方式的不同, 常用的止推支架又分为“+X/+Z”和“-X/-Z”双向止推支架和“+X/+Z”或“-X/-Z”单向止推支架两种。常用的止推支架为单向止推架, 它可限制管道支撑点一个方向的线位移。常用的止推支架为单向止推架, 它可限制管道支撑点一个方向的线位移。

2.2.3防振支架

防振支架常用于控制或缓解往复式机泵进出口管道或由地震、风载荷、水击、安全阀排出反力引起的管道振动场合。前面所述的支吊架类型中, 除吊架以外, 其它支架都在某种程度上起到防振作用, 但它们中要么防振作用的效果不好, 要么会带来其他问题 (如降低或限制了管系的热补偿能力) , 因此, 工程上对于防振情况则给出了专用支架。

常用的防振支架主要有两类, 其一是防振管卡, 其二是阻尼器。

(1) 防振支架——防振管卡。

防振管卡:防振管卡能有效地控制管系的高频率强迫振动。与固定支架的区别:允许管道有一定的轴向位移;与一般的刚性承重支架和导向支架:对管道施加了较大的刚度 (从型式和数量上实现) , 且增加了支架对管道的阻尼作用, 从而有效地阻滞了管系的振动

(2) 阻尼器。

阻尼器与减振支架的最大区别在于它给予了管系较大的自由度, 因而对连续强迫型高频机械振动的抑制效果较差。常用于缓解瞬间激振 (如主汽门突然关闭、泵突然停车、地震、水锺等) 引起的有阻尼自由振动。工程上应用的阻尼器有油压式阻尼器、摩擦式阻尼器等。

3结束语

管道支吊架是管道的支撑设计是管道设计的一个重要组成部分, 它不仅固定管子、承受管道本身及管道内流体的重量和保温材料的重量, 还有助于满足管道热补偿和位移的要求。在实际工程中, 合理选择管道支撑的型式在管道设计中将起到事半功倍的作用。

参考文献

[1]岳进才.压力管道技术[M].第二版.北京:中国石化出版社, 2006.