火花试验

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工频火花试验机的基本工作原理

工频火花试验机的基本工作原理工频火花试验机是用于检测绝缘材料电气强度的测试设备，广泛应用于电力、电子、航空、航天等领域。

本文将介绍工频火花试验机的基本工作原理及其应用。

一、工频火花试验机的基本组成工频火花试验机通常由高压发生器、试验变压器、试验室及控制系统等部分组成。

1. 高压发生器高压发生器是工频火花试验机的核心部件，它能够产生高压电源将输入的低电压信号升压至测试所需要的高压水平。

它通常采用谐振变压器或套管式变压器，能够适应不同绝缘材料的电压需求。

2. 试验变压器试验变压器是用于提供试验所需的电压、电流或功率的变压器。

试验变压器与高压发生器共同构成高压电源系统，能够提供与试验需要匹配的电路参数。

如试验所需的电压为40kV，输出电路需要1A的电流，则试验变压器应输出40kV、1A的电流。

3. 试验室试验室是进行绝缘材料测试的设备，它由高压电极和地电极组成。

试验室内部采用导电的堵头，用于将电场线性布局，使得测试过程更加精确。

4. 控制系统控制系统主要用于控制高压发生器的输出电压、电流大小，以及试验所需的时间等参数。

控制系统还可以记录测试的过程和结果，以进行后续的分析和处理。

二、工频火花试验机的基本工作原理工频火花试验机的基本工作原理是利用高电压电源在绝缘材料表面产生火花，判断绝缘材料的电气强度是否满足要求。

当高电压电源作用到绝缘材料时，会将绝缘材料表面的电场加强，当电场强度达到一定数值时，绝缘材料内部出现局部放电。

如果这些局部放电不能被有效地消耗，将会形成放电通道，导致电介质的穿透，该材料便被认为是未通过测试。

相反，如果该材料的电气强度达到标准规定的强度要求，其表面将不会出现火花。

在测试过程中，控制系统监控高压发生器的输出电流和电压，以及试验室中的电流和电压。

如果某个电压或电流超过了预定的范围，控制系统将自动终止测试并发出警报。

三、工频火花试验机的应用工频火花试验机是电气产品生产过程中必不可少的测试设备之一，它可以检测各种绝缘材料的电气强度，包括变压器油纸绝缘、电缆、电器绕组和电子元器件等。

氢气的检验方法

氢气的检验方法
氢气的检验方法如下：
1. 火花试验法：将待检气体与空气混合后，让其通过一个具有火花产生装置的导管，当混合气体中存在氢气时，导管两端火花可燃。

2. 气体漂浮法：将待检气体与空气分别填充到一个不通气的容器中，然后轻轻倾斜容器，观察气体的相对位置。

氢气比空气轻，因此若待检气体漂浮在容器顶端，则说明有氢气存在。

3. 燃烧试验法：将一小泡装满待检气体的导管放在燃烧活塞或灯芯旁，然后点燃燃烧活塞或灯芯。

若导管内气体为氢气，则导管内的气泡会发出“喀啦”声。

4. 导电性试验法：使用一个简易电路，将待检气体与两个电极相接，然后通过电流表观察电流的变化。

氢气是一种好的电导体，所以如果电流表显示有电流通过，则说明有氢气存在。

5. 利用指示剂：将待检气体通过一个装有适当指示剂的管道，观察指示剂的颜色变化。

一些指示剂对氢气具有较好的敏感性，可以根据颜色的变化来判断氢气的存在。

以上是常用的氢气检验方法，可以根据实际需要选择合适的方法进行检验。

本安型火花实验要求

本安型火花实验要求
本安型火花实验要求主要包括以下几个方面：
1.火花试验装置的主要技术指标：
•试验电流不大于3A。

•对于电感性电路，电感应不大于1H。

•对于电阻性和电容性电路的开路电压不大于300V。

1.灵敏度：在电压为24V、电感量为90mH~100mH的条件下，使用相应的
爆炸性气体和空气混合物，并在相应的标定电流时，主电极应在400转内点燃。

2.稳定性：按照灵敏度的试验条件连续试验5次，每次均应点燃。

试验装置经过
几千次甚至上万次的火花试验后仍能保持其灵敏度。

3.重复性：即试验装置的触点损坏后，换上新触点也能达到灵敏度和稳定性的要
求。

4.试验环境条件：温度要求在(20±5)℃，湿度要求不大于95%RH，大气压力在
86kPa~110kPa之间。

5.判定准则：直流条件下，400转不点燃（约3200个火花）为合格；交流条
件下，1000转不点燃为合格。

此外，本安型火花实验还适用于特定的爆炸性气体，如甲烷、丙烷、乙烯、氢气等与空气形成的爆炸性混合试验气体。

以上是本安型火花实验的基本要求，实验时请严格遵守相关规定，确保实验安全进行。

火花试验机检定方法的研究解析

Academic Research︱414︱2019年12期火花试验机检定方法的研究解析陈伏军连云港市计量检定测试中心，江苏连云港 222000摘要：火花试验机主要是用于线缆生产的检验设备，通过检测线缆产品电压、击穿电流来保障产品的质量。

因此，为了能够保证火花试验机性能、检测精度，要定期对火花试验机进行检定，从而减少试验电压基本误差。

基于此，本文首先提出火花试验机校准方法，进而探究具体的检定校准项目，检定环境控制方法。

关键词：火花试验机；检定方法；校准；项目火花试验机主要用于监测电缆产品的绝缘性、漏洞等问题，是电缆生产厂家必备的检测设施。

在实际运行中，需要将火花试验机设定一个标准电压值，按照周期性规律逐步加载到绝缘表层上，让导体部分接地，这样就会让绝缘体、导体之间产生电压差，测量绝缘层的整体性能，判定线缆产品是否符合绝缘安全标准。

可见，火花试验机是保证线缆产品质量的重要关卡，保证火花试验机运行性能尤为重要。

1 火花试验机校准方法简述为了保证设备的操作安全性能，在火花试验机校准当中要保证试验电极没有线缆通过的情况下实施。

在正式校准设备前，要先校准标准器和配套设备。

火花试验机操作人员要经过前期培训，取得上岗证之后再操作。

在使用火花试验机时必须要佩戴好安全设备，如绝缘手套等，严格按照操作流程进行[1]。

检定场所必须要配备专用的绝缘橡胶垫，并保证校准中周围无闲杂人等，设置相应的隔离设施。

在测量当中，试验电压可以采用数字高压表测量；工频火花用电压互感器、交流电压表测量；长度指标检测采用直接测量法。

在电极、保护电极检查中，珠通常不会发生尺寸变化（锈蚀会造成尺寸变化），因此要对相邻两链间距状况进行检查。

2 火花试验机检定项目与要求火花机检定工作内容较多，大体上可以分为普通检查、电极检查、电压示值校准、最小灵敏度、稳定性等方面，其主要表现在：2.1 普通检查火花机外壳必须要接地，因此要同时配有接地标志、端子，对高压电源接地端、外壳、直流高压电源正极接地状况进行检查，还要检查各部分结构是否完整、火花机标志是否对应。

常见气体的检验方法

常见气体的检验方法
常见气体的检验方法有以下几种：
1. 火焰颜色检验法：用非常熟练的实验操作员，在燃烧器中点燃少量待检验气体，通过观察火焰颜色的变化来判断气体的性质。

2. 火花试验法：将待检验气体与空气或氧气混合后，在导电电极上通过电火花的形式进行点火。

根据产生的火花颜色、形状、大小、持续时间等特征，可初步判断气体成分。

3. 燃烧试验法：将待检验气体与空气或氧气混合，并点燃。

根据燃烧时产生的火焰颜色、燃烧速率、燃烧的热量等特征，可判断气体的性质。

4. 化学试剂法：使用特定的化学试剂与待检验气体发生反应，观察反应产物的性质以判断气体成分。

例如，可使用酸碱指示剂、氧化剂、硫酸铜等试剂进行反应。

5. 光谱分析法：使用光谱仪等设备对待检验气体进行分析。

不同气体分子在光谱中会产生特定的吸收或发射谱线，通过分析这些谱线，可以确定气体的成分。

6. 传感器检测法：使用气体传感器或气体检测仪等设备进行检测。

这些设备能够快速、准确地检测气体的种类、浓度和其他相关参数。

以上是常见气体的检验方法，具体使用哪种方法需要根据检测的气体种类、目的和实际条件等因素来决定。

火花机的基础知识

火花机的基础知识火花试验机简述1.火花试验机由高压电源、试验电极、保护电极、试验电压指示表、击穿计数装置、击穿报警装置等组成.2.是生产电线的绝缘层进行火花试验及生产过程中间检测、成品出厂的试验，是考核电线、电缆绝缘质量重要试验设备。

火花试验机工作原理：1.火花试验机其串珠为一个高压电极，接地端为一高压电极（在测试时也可以理解为：线材芯线测试），当串珠电极的电压施加在线材的绝缘上，当有破皮或针孔时，两个电极之间有漏电流的存在，漏电流大小决定是否报警。

2.因此火花试验机接头是非常重要，良好的接地火花试验机才有完整测试回路，尤其是直流火花试验机，如果没有接头测试效果根本就是不可靠。

3.也就是说，火花试验机将设定电压值按照一定规律周期性加载到绝缘线上，而导体部分则接地，这样在导体和绝缘表面形成一个电压差，从而可以检测绝缘层是否有不良，使产品合格出厂。

火花试验机分以下类型:1.火花测试机是通过施加于产品的电压种类来分类﹐可分为交流火花试验机和直流火花试验机两大类.2.交流火花试验机可细分为工频交流火花试验机和高频交流火花试验机两种，工频在中国是指50HZ，即每秒钟火花试验机会对测试电线施加50次电压.3.而高频交流火花试验机则会对测试电线施加2500—3500次电压；直流火花机没有频率，故检测电压也是直线性。

不同火花试验机特点比较1.交流火花试验机:交流火花试验机各项的优点:交流火花测试机使产品周围的空气电离(一种蓝色的电晕)形成电场。

这电晕是可导电的，提供了一种良好的测试，即使当电极珠链没有被连接到时。

电极是由于交流电在每个周期内由正向转向负向时产生。

由于这些原因，高频火花试验机产生的电晕比60赫兹更多。

又因为靠近电线制品的电晕是热的，如果我们将一根接地电缆稳定放在施以高频电极电压的电极中一会儿，将会发现与电晕有接触的绝缘部分有明显变热。

这热量帮助击穿电线绝缘较薄地方，否则线材通过电极而没有被检测到，结果在以后的火花测试和高压绝缘试验将会失效。

电火花实验原理

电火花实验原理
电火花实验原理是指在一定的条件下，通过高压放电会产生一种
称为电火花的效应，从而产生强电场、红外线、紫外线等辐射现象的
实验原理。

该实验原理的应用范围广泛，涉及到医学、物理、化学等
多个领域。

一、产生电火花的条件
1. 十分之一的氧气浓度
2. 高压电场
3. 最小电离电压
二、电火花实验具体过程
1. 将高压电极与低压电极之间的气体充满。

2. 施加高电压电场，使气体物质离子化。

3. 离子它们的加速，产生电荷层。

4. 当电荷层的电势足以穿破气体流时，电火花会在电极之间弹跳。

三、电火花实验所涉及的物理现象
电火花实验主要涉及电子受高电压电场加速而获得足够的动能和自由
电子发生碰撞，从而激发气体原子与分子内部的能级跃迁，产生光谱
辐射。

透过特定的分光透镜可以进一步分析电火花的光谱成分，进行
元素分析和成分检测，是化学和生物医学领域中常用的分析手段之一。

四、电火花实验的应用
电火花实验在制造业中广泛应用，用于加工材料并产生材料改性的现象。

此外，电火花技术在生物医学和生态学中也有着广泛应用。

它被
用于手术、皮肤治疗和美容等领域。

此外，在环境污染处理和地质勘
探领域，电火花实验也是一种有用的工具。

总之，电火花实验原理是一个非常重要的实验原理，在多个领域
中具有广泛的应用。

我们应当认真学习和理解它的内部机理，进一步
发掘其应用前景，并在实践中不断拓展应用。

检验是否氧气的方法是

检验是否氧气的方法是
要检验是否氧气，可以使用以下几种方法。

1. 火焰试验法：将一根较细的木条或火柴点燃，然后将燃烧的木条或火柴放入待检测气体中。

如果气体是氧气，木条或火柴会更加猛烈地燃烧，并产生明亮而短暂的火焰。

2. 火花试验法：将待检测气体与一种易燃或可燃物质结合，例如刷子或金属丝等。

然后用打火机或火花产生器在接触处刮擦，并观察是否有可见的火花产生。

如果有可见火花，那么就可以确认气体是氧气。

3. 过氧化钠试验法：将一些研磨碱过氧化钠加入待检测气体中，然后观察是否有气体生成。

氧气会与过氧化钠反应，产生氧化钠并释放气体。

4. 导电性试验法：将待检测气体与电极结合，并用电流表观察是否有电流通过。

氧气是一种不导电的气体，因此如果电流表示有电流通过，那么可以排除气体是氧气的可能性。

5. 胶水试验法：将一些普通胶水放入密封的容器中，然后将待检测气体吹入容器，并将容器密封几分钟。

然后将容器打开，如果胶水变硬或变脆，则可以确认气体是氧气。

由于氧气的存在导致了胶水中的挥发物蒸发，使其失去粘性。

以上是几种常见的方法来检验是否氧气。

在进行实验前，应确保安全，并在有经验的人的指导下进行实验。

火花试验操作规程

火花试验机安全操作规程
1.火花试验前，应检查火花实验机，收放线装置是否可靠接地。

2.火花试验前应检查电极安全保护连锁装置是否正常转动。

3.绝缘线表面不得有水。

4.被试品导电线芯必须可靠接地。

5.干试过程中，收放线张力应均匀合适，排线整齐，绝缘表面不得有机械损伤。

6.记录好所有试验电线的规格、型号、试验长度，以及火花试验击穿次数，并据其绝缘厚度在工艺卡选择相应电压及线速度。

7.击穿点允许补修，但每100米不得超过两处，补修处应密闭光滑，并以原试验电压进行复试。

8.修补时应关掉火花实验机（首先将调压器置于零位，然后再转动主令开关，使火花机断电）。

9.成品电线击穿，不得再进行修补。

10.整盘线试验完毕，必须先关掉火花试验机，然后在进行第二盘的试验。

11.经常对设备进行保养和维护，定期进行仪表计量，保持设备的完好。

- 1 -。

本安电路火花试验及故障状态设置

然后取其最大值进行试验．
系数为１＇１０经００转火花试验燃烧室的乙ｏ烯气体设有被点燃。故障状态试验则考虑各种复杂因素和条件的影响，设置电路可能发生短路、开路或接地的各种状态，在危险点上徽点燃试验，其电路中故障点的设置如图１示．故障点① 为Ａ点与后级断开，使Ａ所
１．前言
验。这是验证本质安全型电路和电气设备是否符合标准，是否满足相应的技术条件的重要手段，也是验证设计和计算是否正碲必不可少的程序．尤其在新设备的研究开发过程中，更具有实际意义。２本安电路的构成．
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单路地电流（０ｍＡ）加后的总电流为１５叠
２９４ｍＡ。由图５的试验可知，电流值是安此全的。对串接ｌ０限流电阻后的电路重新００
进行火花试验，点燃试验气体。未
２）接收电路 —— 由三极管３ＤＧ６二极，管２ＡＫ１ｘ２变压器Ｂ５，Ｘ２及电阻Ｒ２～Ｒ５

火花试验机的工作原理

火花试验机的工作原理火花试验机是一种检测发动机点火系统的精密测试仪器，主要通过利用高压电火花产生的电弧来观察和测量点火装置的工作状态。

在汽车、航空、船舶等行业中被广泛应用。

火花试验机的组成部分火花试验机主要由以下几部分组成：1.控制器：产生控制信号，并控制高压发生器的工作。

2.高压发生器：用于产生电压高达25kV以上的高压。

3.火花发生器：利用高压电产生电弧火花进行点火。

4.点火探针：用于传感引擎点火信号，并将其传输给控制器。

5.数字仪表：用于显示和记录测试结果。

火花试验机的工作原理火花试验机主要采用半自动点火方式，即在点火位置和时机的确定上需要人工干预，但电气和电子部分均由设备自动控制，具体工作原理如下：1.控制器控制高压发生器输出高压信号，并将信号引入到火花发生器中。

2.火花发生器蓄积高压信号，当信号达到一定电压时，就会产生电弧火花。

3.点火探针接收到引擎点火信号，并将其传输到控制器中，控制器会相应调整高压发生器及火花发生器的输出。

4.火花试验机通过数字仪表显示和记录点火过程中各个参数的变化，如点火电流、点火电压、电极间距等。

5.根据测试结果可以判断点火装置是否正常，以及是否需要进行维修和更换。

火花试验机的优缺点火花试验机具有以下几个优势：1.可以准确地检测点火装置的工作状态，及时发现故障点。

2.可以模拟不同运行条件下的点火情况，了解点火系统的性能和稳定性。

3.可以通过数字化数据记录和分析，提供可靠的评估结果。

但也存在一些局限性：1.火花试验机需要专业的技术人员进行操作和维护，需要一定的技术门槛。

2.火花试验机成本较高，不适合小型修理店和个人使用。

3.火花试验机的测试结果受到测试条件和运行环境的影响，需要进行多次测试以得出准确的评估结果。

综上所述，火花试验机在检测点火系统方面具有重要作用。

通过对其工作原理和组成部分的深入了解，可以更好地应用于实际生产中，并正确评估点火系统的工作状态。

《火花试验机检定规程》试验报告

《火花试验机》广西地方计量检定规程修订实Leabharlann 情况汇报一、实验内容及结果
见表1。
表1 实验内容及结果
序号
实验内容
目的
实验结果
备注
1
试验电压
示值误差
检定点选择
根据示值误差判断公式和实际工作的需要，确定检定点，以方便检定过程。
a）单量程火花试验机，在（20～100）%Um范围内，均匀选取但不少于六个检定点。
b）多量程火花试验机时，选取一个常用量程作为基本量程按a）选取检定点，非基本量程的检定点不少于3个，检定点为20%Um、100%Um和对应于基本量程的最大误差点。
2
试验电极
检查
通过用钢直尺测量试验电极实际有效长度，通过计算得出被试绝缘线芯最大走线速度。
a）工频火花试验机最大走线速度：
vg＝kg·lg
二、实验结论
各项实验的重点是确定检定理论和方法的正确性。因火花试验机准确度不高，部分是功能参数，所以引入具体的数据没有实际意义。通过表一的各项实验证明了火花试验机检定规程所引用的理论和检定方法是科学的、可行的。
3
灵敏度
在无负载情况下，将试验电极电压调到工频3 kV（或直流5 kV），当人工击穿装置接入后，其火花间隙短路状态下的稳态电流在不超过600 μA时，火花试验机的击穿计数器所记录的次数应与实际击穿次数一致。
将试验电极电压调至工频3 kV（或直流5 kV），在人工击穿装置接入后，串入限流阻抗，使其火花间隙短路状态的稳态电流应不超过600μA。启动人工击穿装置，使金属板与金属针相对旋转持续20次，分别记录火花试验机击穿指示器记录的击穿次数和人工击穿装置记录下的击穿次数。试验结果应符合要求。
式中：vg──工频火花试验机最大走线速度，m/min；kg──工频火花试验机每毫米长电极的最大速度，kg＝1.2 m/（min · mm）；lg──工频试验电极的长度，mm。

管道电火花试验工作原理

管道电火花试验工作原理管道电火花试验是一种常用的检测管道绝缘性能的方法。

它通过在管道表面施加高压电场，在电场作用下观察管道绝缘材料是否能够有效地阻断电流，从而判断管道的绝缘性能。

本文将介绍管道电火花试验的工作原理，并详细解释电火花试验的步骤和应用。

一、工作原理管道电火花试验是基于电击穿原理进行的一种试验方法。

其基本原理是当管道绝缘材料中存在缺陷或污秽时，高压电场会导致管道绝缘材料局部发生击穿，形成电火花，从而表明其绝缘性能有问题。

试验时，首先在管道表面施加高压电场，然后观察是否出现电火花现象，如果有，说明存在绝缘问题，需要进一步检修或更换绝缘材料。

二、步骤介绍1. 准备工作：在进行电火花试验之前，需要先准备好试验设备和管道，确保设备正常工作和管道处于正常状态。

同时，还需根据实际情况选择合适的试验电压，一般在几千伏至几十千伏之间。

2. 施加电场：将试验设备连接到管道上，并通过电源提供试验所需的高压电场。

通常采用直流高压，以保持电场的稳定性。

电场的强度和持续时间可以根据需求进行调整。

3. 观察电火花：在电场作用下，观察管道表面是否出现电火花。

电火花的产生与管道绝缘材料是否存在缺陷或污秽有关。

如果管道绝缘良好，电场作用下不会出现电火花；反之，如果存在问题，可能会出现电火花现象。

4. 判断结果：根据观察到的电火花情况，可以初步判断管道的绝缘性能是否合格。

出现电火花通常意味着管道绝缘材料存在问题，需要进一步检修或更换。

而如果未出现电火花，说明管道绝缘性能良好，可以继续使用。

三、应用范围管道电火花试验广泛应用于各种工业领域中，特别是对需要高度绝缘的管道进行检测。

以下是一些常见的应用场景：1. 石油石化行业：石油石化行业常用大量的管道输送石油和化学物质。

对于这些管道而言，其绝缘性能的好坏直接关系到工业安全。

应用电火花试验可以及时发现管道绝缘材料存在的问题，以保证工业输送过程的安全可靠。

2. 建筑工程：在建筑工程中，管道用于输送水、电、燃气等供应。

火花试验机的校准方法

火花试验机的校准方法火花试验机是生产电线电缆时放在电线产品收线部分的在线检测设备，重要功能是用频率电压检测电线产品是否有漏铜破皮，表皮杂质，绝缘耐压等。

火花试验机将设定电压值依照肯定规律周期性的加载到绝缘线上，而导体部分则接地，这样在导体和绝缘表面形成一个电压差，从而可以检测绝缘层是否有不良，使电线电缆产品合格出厂。

校准方法：在实际校准中，由于火花试验机是一种连续工作的器具，其输出电压有可能随着时间及使用频率过高而高于或低于实际设定值，应通过多次反复校准获得。

在校准过程中，首先对照火花试验机能预设的全部电压值中整数值逐点由小到大进行校准全部点的矫正，然后再对每一设定值校准，后将所得数据作为校准实测值。

例如校准用于检测直径为4mm的电线，国家标准要求耐电压为6kV，在线校准过程如下。

1、检查现场用火花试验机是否接地，确保试验电压的真实性及安全使用性。

2、将校准仪与被校准火花试验机联接。

3、通电后在输出电压为零的状态下对火花试验机电压显示部分进行调零操作以保证起始电压点全都。

4、从零开始对其预设电压值的整数点从小到大依次校准调整（例如5、10、15kV等整数点），调整使火花试验机在工作状态下所示电压值与校准测试仪器所示电压相符。

5、再次从零开始对火花试验机预设电压值的整数点从小到大依次进行校准，对每一点校准电压连续时间应不小于5s，察看电压值不能随连续加压时间延长而有大幅度变动，从而得出准确的电压校准值（为了能够得到准确的校准值，4、5两步需多次反复矫正以得到校准值为准）。

6、关闭仪器断开校准电源及接线（未自带放电处理功能的火花试验机进行放电处理）。

通过以上步骤，将测得可靠的校准数据带入电压计算公式进行误差计算或不确定度分析，从而得出火花试验机的校准结果。

由以上所述的检测步骤可以看出，校准过程自动化程度低，工作时间长，效率低，人为误差大，且有肯定的安全隐患。

标签:试验机试验机。

摩擦火花试验

摩擦火花试验
摩擦火花试验是一种测试材料摩擦性能的实验方法。

它通过在两个摩擦体之间施加一定的压力，使它们产生摩擦，观察是否会产生火花，以评估材料的摩擦性能和安全性。

这个实验通常用于测试金属材料的摩擦性能，如汽车制动片、火车轮对、飞机轮胎等。

在实验中，将两个金属样品压在一起，并在它们之间施加一定的力，然后快速摩擦它们，观察是否会产生火花。

如果产生火花，说明摩擦产生了高温，可能会引起火灾或爆炸，因此该材料的摩擦性能不够安全。

摩擦火花试验也可用于测试其他材料的摩擦性能，如塑料、纸张等。

但不同类型的材料会产生不同的火花，因此需要根据具体材料的特性来进行分析和评估。

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合金含元素的火花特
徵
1. 助長碳破裂 → Mn、 Cr、V之合金元素
2. 氧化性之元素如Al、 Mn、Si、Ti
3. 阻止碳破裂，Ni、Mo、 W可減吵其光輝。
4. 非氧化性元素Ni、 Cr 、 W如使火花呈橙色或紅色。
問題判斷
火花越少或分支少表示在高溫下較不易氧化。
結果與討論
1. 為何火花實驗法為判別鋼種最簡便的方法?
過共析鋼
鑄鐵
5-32
材料規格
CNS 中國國家標準 ANS 美國國家標準 JIS 日本工業標準 DIN 德國工業標準各協會標準 ASTM 美國材料工程試驗協會 SAE 美國汽車工程協會 AISI 美國鋼鐵協會
標準規格
各標準規格都以材料之化學成份、抗拉強度、降伏強度及形狀或加工程度、狀態為其分類符號編號之依據。
彈簧用
結構的鋼料
結構的鋼料→含結構用碳鋼及合金鋼如 SCM420
CM 代表鉻Cr、鉬 Mo 420 代表第 420 種
表含碳量
S25C 25 表含碳量表鋼、鉻鉬鋼、編號 420 的材料
也可表最小的抗拉強度
如 SS41（舊）表鋼鋼中的一般構造用鋼抗拉強度不得小於 41Kg/mm2 SS400（新）S表鋼 S 表構造用鋼 400 表抗拉強度不得小於400N/mm2
0.9% 、碳
JIS 鋼類編號與 CNS 大致相同
1. 第一部份為材質，鋼 S 鐵 F 2. 第二部份鋼製品的規格或用途，如 K 代表工具鋼 EX SK2 表鋼、工具用第二種 3.
JIS 鋼類編號
第三部份為鋼料的種別如需描敘加工方法，可將加工方法敘於第三部份之後。例如 SS400（新） S 表鋼、S 表構造用鋼、400 表抗拉強度不得小於 400N/mm2 SS41（舊） S 表鋼 S 表構造用鋼 41 表抗拉強度不得小於 41Kg/mm2 SNCM439 S 表鋼、NCM 鎳鉻鉬鋼合金、4 表第 4 類、39 表第 39 種
亞共析鋼
過共析鋼之冷卻
此條件為碳含量要大於 0.77% 小於2.11% 變態途徑為：γ austenite→產生部分proeutectoid Fe3C→剩餘γ再轉成 pearlite
過共析鋼
5-34
過共析鋼
過共析（hypereutectoid）合金 0.76-2.14 wt.%C proeutectoid（初析， before）雪明碳鐵
3. 高合金鋼最前面的要加上 X，第一與第二部份相同，第三部份不必除以倍率如 X12CrNi18 8 X 表高合金 12 表含碳量 0.12% 含鉻量 18% 含鎳量是 8%，這是二種鎳鉻系不銹鋼
4. 鑄鐵與鑄鋼以 G 代表鑄件另加其他字母表其種類，其餘與鋼編號相同如 G ─ X120Mn12 表鑄鐵 X 表高合金含碳量 1.2% 含錳量 12%。如 GS ─ C30 表鑄造件鋼材含碳量 0.3%
AAA 鋁的編號
AAA 為美國鋁業協會所製定的鋁標準其規則與 CNS 相同（正確應說是 CNS 與其相同）
刀具材料→依硬度由低到高
1.高碳鋼→早期刀具由高碳鋼製造，C含量
0.9~1.5% ，缺點切削溫度上升200 ℃ ，硬度
下降。適於應度低及低速切削，價格低與容易研磨。
2.合金工具鋼→添加Cr、 W 、 Mo、Mn及Si等
實驗原理
以鋼棒加一定之壓力在轉動的砂輪上摩擦，因硬度不同，鋼料被砂輪磨出粉末，而粉末因摩擦時所產生之高熱，在空氣中高速前進，氧化燃燒成光亮的線條。
不同材料產生不同型態火花
花束分為三段
1. 靠近砂輪端稱為『根部』或『花根』。
2. 中央部。 3. 離砂輪最遠的火花束
端稱為『花端』或『梢部』。
用於各類精車刀及形狀複雜的成型車刀。
M(鉬系列) → 6%W, 6%Mo, 4%Cr, 2%V ，鎢含
量降低1~11%以下，再加入Mo(3~10%) ，用於低速切削的刀具，如鑽頭、鉸刀、螺絲攻。
刀具材料
4.非鐵鑄合金→又稱 Co-Cr-W系合金，由
Co-Cr-W等非鐵及少量碳組成，直接以鑄造方式成形，切削速度為高速鋼兩倍，用於切削抗拉強度高材料。此材料硬脆，不耐衝擊。
Various common spark patterns for different metals
不同含碳量之碳鋼火花分枝特徵
合金鋼火花特徵
合金鋼火花依合金元素種類而異，合金元素大致可分為助長碳破裂及阻止碳破裂二大類。助長碳破裂 → Mn、Cr、V之合金元素則有助長碳破裂之趨勢。火花顏色與台金元素之氧化性大小有關，氧化性之元素如Al、Mn、 Si、Ti可增加火花之光輝，故可使火花呈白色、金色。阻止碳破裂，Si、Ni、Mo、W可減吵其光輝，非氧化性元素Ni、 Cr 、W如使火花呈橙色或紅色。
CNS鋁的編號
二位亦是 0-9，表對各種雜質元素之限制或處理情形第三、四位亦由 0-9 組成 1. 當第一位數字是 1 時，最後二位代表鋁之純度量%，如 1050 表純度 99.50% 2. 第一位是 2-9 時，依早發現的順序，分別以 01-99 之順序命名。
JIS 鋁的編號
係由 5 個位數所組成第一位一定是 A，以表示鋁或鋁合金第二位同 CNS 的第一位第三位，以 0 表基本合金，1-9 係改良的情形，若有 N，則表示是日本特規格第四位、第五位同 CNS 第三、四位
火花試驗
判定不同種類之鋼料，並略估化學成分及有無雜質混入。
判定鋼料有無淬火；推定鋼料之高溫耐氧化性。
判定鋼料有無脫碳、滲碳、氮化。
判定展性鑄鐵石墨化程度。
火花判斷
從火花的花根、中央、花端三部分加以觀察。注意流線之顏色、數目、角度、長度、粗細及亮度。火花分枝之顏色、數目、花粉、形狀及大小。研磨時手中的軟硬感覺。
碳含量之分界
0wt.%C--商用純鐵α— 0.008wt.%C--鋼 2.0wt.%C--鑄鐵--6.8wt.%C
共析鋼之冷卻
此條件是碳含量必須為 0.77% 而變態途徑為：
γaustenite→pearlite
其中波來鐵為肥粒鐵和雪明碳鐵的片狀間隔夾層。
共析鋼
γ→ α+ Fe3C 共析反應：波來鐵（ pearlite）
鐵的符號由下列組成
範例 F○○○ F 表鐵第一個○表製造方法第二個○與第三個○表示編號或抗拉強度如 FC25 F 鐵C 鑄造做出25 表抗拉強度至少 25Kg/mm2鑄鐵 FC250 F 鐵C 鑄造做出250 表抗拉強度至少 250N/mm2鑄鐵
若要要求鋼的鍊製法
可以加下列符號，在符號之前Ｏ平爐法Ｂ轉爐法Ｅ電爐法如 OS90C 平爐法煉鋼、鋼含碳量
火花特徵碳含量及合金原素
影響
火花特徵範例
1. 碳鋼>使用氧化矽砂輪，火花為明亮的黃色，含碳量越高花束的分岔越多。
2. 高速鋼>使用氧化矽砂輪，火花為暗紅色。
3. 碳化鎢>使用碳化矽砂輪，因砂輪較軟無法產生火花。
4. 車刀>分兩部份，刀把以碳鋼製成，火花如碳鋼為明亮的黃色，刀片以碳化鎢製成，無法產生火花。
合金元素，以提升耐磨號與高溫硬度。
刀具材料
3.高速鋼→ High speed steel ( H. S. S.) ，為含有W 、
Cr、V 、 Co等合金元素，具有高溫硬度、強度和韌性、耐磨耗性等性能，切削速度為高碳鋼2~3 倍。
W（鎢系列） → 18-4-1型18%W, 4%Cr, 1%V ，
集群（colony）
共析鋼
5-33
共析鋼組織→波來鐵
亞共析鋼之冷卻
此條件為碳含量要小於0.77% 大於0.022% 變態途徑為：γ austenite→產生部分proeutectoid α→剩餘γ再轉成 pearlite
亞共析鋼
亞共析（hypoeutectoid）合金 0.022-0.76 wt.%C proeutectoid（初析， before）肥粒鐵
火花的成因
火花成因是由鋼料因摩擦產生磨屑粉粒噴出，在空氣中氧化燃燒形成光亮之流線。
因高溫使粉粒內所含的碳與氧燃燒形成二氧化碳，突破表面之氧化皮膜而噴出或破裂形成火花，而火花之亮度較流線更明亮。
火花的特徵
碳鋼因不同的含碳量，而影響其火花爆裂程度。合金則因為合金元素的作用，產生許多不同型態的火花。
JIS 鋼類編號描敘加工方法
FC20 F 表鐵、C 鑄造成型、20 表抗拉強度至少 20Kg/mm2鑄鐵 FC200 F 表鐵、C 鑄造成型、200 表抗拉強度至少 200N/mm2鑄鐵
SAE 鋼類編號
○ ○ ○ ○ 四個數字編號所組成第一個○是以以下列分類（大致分類） 1. 表碳鋼 2. 表鎳鋼 3. 表鎳鉻鋼 4. 表鉬鋼 5. 表鉻鋼 6. 表鉻釩鋼 7. 表鎢鋼 8. 表三元合金鋼 9. 表矽錳鋼第二個○表主要合金元素的百分值，0 表無主要元素第三、四○個表平均含碳量的百分數例 1021 普通碳鋼，沒有其他元素，含碳量為 0.21% 例 2340 鎳鋼，含鎳量 3% ，含碳量 0.4%之鎳鋼
刀具材料
5.燒結碳化鎢→又稱超硬合金，以粉末冶
金方式製造成形，W、C+ Co（2~20%結合劑）經球磨混合，成形、燒結。 Co含量少，刀具越硬及脆， Co含量越高，刀具越軟及韌性越大。改善方法：加入TiC、TaC及提高Co含量。
碳化鎢刀具分類
K類→ 刀柄紅色，主要成份W+C+Co ，號數越小，耐磨耗性越好。 P類→刀柄藍色，主要成份為K類添加TiC WC+TiC+Co系。於高溫切削時，TiC中碳分解，可防止高溫切削時刀面凹陷。 M類→刀柄黃色，主要成份為P類添加TaC WC+TiC+ TaC + Co系。可防止高溫切削時刀面凹陷，並具有很高強度和韌性。