火花鉴别法：铁基材料快速分类实操指南
什么是火花鉴别法？
火花鉴别法是通过观察金属在砂轮上产生的火花特征，快速判定铁基材料大类的方法。通常取废料轻触砂轮，将火花形态与标准图谱或已知样品对比，确定材料类别。亦可用于铁基材料分拣，通过火花同异区分不同钢种。
优势：快速、简易、低成本，无需制样，废料即可测试。局限：无法精确定性（需化学分析），且微损工件表面。常用于刀具间、机加工车间、热处理车间、铸造厂。
操作规范
通常用台式砂轮机，不便时用角磨机。砂轮线速度 ≥23 m/s（4500 sfpm），推荐 38~58 m/s（7500~11500 sfpm）。砂轮宜粗硬，常用氧化铝或碳化硅。观察区避强光直射，背景宜暗以清晰辨识火花。工件轻触砂轮产生火花。
关键观察指标：颜色、数量、形态、长度。长度受压力影响大，对比时须保持压力一致。砂轮需频繁修整去除金属堆积。
压缩空气法
将样品加热至红热，吹压缩空气氧化产生火花。压力恒定，火花长度高度可复现，比砂轮法更利于长度对比，准确性更高。
自动化火花分析
引入光谱/光度法“观测”火花光谱模式，消除人为经验依赖，提高可靠性。可区分肉眼难辨的相似材料。
典型材料火花特征图谱
- 锻铁： 火花直线飞出，尾部呈叶片状展宽。
- 低碳钢： 似锻铁但带微小分叉，长短不一，白色火花。
- 中碳钢： 分叉增多，长短跨度大，靠近砂轮处密集。
- 高碳钢： 砂轮处即爆发丛状分叉（繁茂），亮度低于中碳钢。
- 锰钢： 中等长度，二次分叉后终止。
- 高速钢： 微弱红色火花，仅尖端发光。
- 300 系不锈钢： 火花稀疏、不分叉、橙黄至稻草色。
- 310 系不锈钢： 更短更细，红橙色、不分叉。
- 400 系不锈钢： 似 300 系但稍长、末端分叉。
- 铸铁： 极短火花，砂轮处即生成。
- 镍/钴基高温合金： 细短、暗红、不分叉。
- 硬质合金： <3 英寸（76mm），暗红、不分叉。
- 钛： 非铁基但火花极多，刺眼耀眼白光，极易与铁基区分。
金属