第二章用火花法鉴别材料
1.知识准备
钢在高速旋转的砂轮机上磨削时会产生火花，根据火花的形状和颜色鉴别钢的的牌号的方法叫火花鉴别法。
当试样与高速旋转的砂轮接触时，由于剧烈摩擦，温度急剧升高，被砂轮切削下来的颗粒以高速抛射出去，同空气摩擦，温度继续升高，发生激烈氧化甚至熔化，因而在抛射中呈现出一条条光亮流线。磨削颗粒的表面生成的氧化铁被颗粒内所含的碳元素还原，生成CO 气体，在压力足够时便冲破表面氧化膜，发生爆裂而形成爆花。流线和爆花的色泽、数量、形状、大小同试样的化学成分相关有关，因此可以初步鉴别金属材料。
1.1火花束
工件与砂轮接触时产生的火花也叫做火束，由根花、间花和尾花三个主要部分组成。整个火束示意图如图5-1所示。
图5-1火花束组成
1.1.1根花：靠近砂轮部位的火花。
1.1.2间花：在火束中间部位，火花最密集的一段。从间花
中可以看出钢中碳质量分数多少。图5-2火花示意图
1.1.3尾花：火束末端接近消失的部位，根据尾花形状，可以判断钢中所含合金元素。
1.2 火花
火花由流线、节点、芒线、爆花、花粉和尾花所组成，其示意图如图5-2所示。
1.2.1流线：高温的粉末微粒沿砂轮切线飞行时产生线条状的亮体称为流线，通常分为3种：
①直线状流线；②断续状流线；③波纹状流线。
图5-3流线示意图
1.2.2节点
流线中途爆裂的亮点叫节点。
1.2.3芒线
节点爆裂时射出的发光线条。随含碳量增高，分叉增多，有两根分叉、三根分叉、四根分叉和多根分叉见图5-4所示。
图5-4芒线分叉示意图
1.2.4爆花
流线中爆裂所产生的光亮火花或是节点处爆裂的火花叫爆花。爆花由节点和芒线组成,爆花随流线上芒线的爆裂情况，有一次花、二次花、三次花和多次花之分见图5-5所示。
图5-5 爆花示意图
1.2.5花粉
分散在爆花芒线间的点状火花称为花粉，
1.2.6尾花
流线尾端呈现出不同形状的爆花称为尾花。钢的化学成分不同，尾花的形状也不同，通常尾花的形状可分为直线、直羽状尾花、狐尾尾花、枪尖尾花、钩状尾花等，如图5-6所示。
图5-6尾花示意图
随着钢铁材料化学成分的不同，产生各种不同的火花特征如火花爆裂的形态、流线、色泽和发光点等各有不同。
1.3火花鉴别
1.3.1流线鉴别
①颜色：碳钢的流线多是亮白色，合金钢和铸铁是橙色和红色，高速钢的流线接近暗红色。
②形状：碳钢的流线为直线状，高速钢的流线呈断续状或波纹状。
③长短：在相同的压力下，分数越大流线越短，高速钢的流线比碳钢的流线短。
1.3.2节点鉴别
①碳钢：有节点，随着碳质量分数增加，节点更多。
②高速钢：一般没有节点，相比之下铝高速钢W6Mo5Cr4V2稍有些节点，而钨高速钢W18Cr4V不见节点并且流线断续状明显。
1.3.3尾花鉴别
不同碳质量分数、不同的合金元素火花的节点及尾花不同。常见的节点和尾花见图5-5所示。
1.4常用钢的火花特征
1.4.1 20钢见图5-7。
图5-7 20钢火花
特征：流线多，带红色，火束长，芒线稍粗．发光适中，花量稍多，多根分岔爆裂，呈星形，花角狭小。
1.4.2 45钢见图5-8。
图5-8 45钢火花
特征：流线多而稍细，火束短，发光大，爆裂为多根分岔，多量三次花呈火星形，火花盛开，花数约占全体五分之三以上，有很多的小花及花粉发生。
1.4.3 T7钢见图5-9。
图5-9 T7钢火花
特征：流线多而细，火束由于碳质量分数高，其长度渐次缩短而粗，发光渐次减弱，火花稍带红色，爆裂为多根分岔，多量三次花，花形由基本的星形发展为三层迭开，花数增多。研磨时手的感觉稍硬。
1.4.4 T10钢见图5-10。
图5-10 T10钢火花
特征：流线多而细，火束较前更短而粗，带红色爆裂为多根多岔，分量三次花，小碎花及花粉极多。研磨时手的感觉较硬。
1.4.5 T13钢见图5-11。
图5-11 T13钢火花
特征：流线多而极细，火束较T10钢更短而更粗，发光较弱，带红色爆裂为多根分岔，大量的三次花，三层、四层重迭开花，碎花及花粉极多。
1.4.6 CrWMn钢见图5-12。
图5-12 CrWMn钢火花
特征：火束细而较长，发光稍暗，因受钨铬锰的影响，其火花爆裂为稍多量二次花，流线细而呈暗红色，根部时有断续流线产生，尾部呈狐尾花爆裂。研磨时感觉较硬。
1.4.7 GCr15钢见图5-13。
图5-13 GCr15钢火花
特征：火束粗而细短．发光中度，其爆裂为多量较紧密的三次花，花蕊似火团，芒线多而细，附有很多碎花及花粉，全体呈橙黄色。
1.4.8 40Cr钢见图5-14。
图5-14 40Cr钢的火花
特征：40Cr钢火花束呈橙黄色，根部稍暗，中部明亮，尾部次之，流线多而细长，形状稍挺直，微下垂成弧状。爆花形式分为多根分叉二次菊星爆花，渗杂着三次菊星爆花，爆花爆裂非常活泼而正规，花角很大，爆花核心呈稍明亮的圆形节点，爆花爆裂后能附生较多的中、小型碎花、花粉及芒线，芒线常呈分叉状态。整体呈白亮的橙黄色，花数约占总体1/2，爆花花势增大，呈盛开的姿态，爆裂强度甚高。
1.4.9 42CrMo钢见图5-15。
图5-15 42CrMo钢的火花
特征：42CrMo钢火花束呈淡橙黄色，根部带微红，中部非常明亮，尾部呈亮橙色，流
线很多而细长，自根部起逐渐膨胀壮大，至尾部收缩断明，微微下垂状态。爆花形式为三根、四根、五根分叉三次菊星爆花，花角盛大，爆花核心呈较明亮的圆形节点，芒线和花粉很多，时有小型碎花双层爆裂的现象，流线尾部呈现再次明亮的枪尖，多而清晰易见，构成枪尖尾爆花（铬钼碳共存特征）。整体呈亮橙黄色，花数约占总体3/5，爆花花势盛开，爆裂强度很强。
1.4.10 38CrMoA1钢见图5-16。
图5-16 38CrMoA1钢的火花
特征：38CrMoA1钢火花束呈淡红色，根部稍暗，中部比较明亮，尾部呈暗橙色，流线不多，微带挺直而细长，自根部起逐渐膨胀粗大，至尾部收缩断明，微微下垂状态。受铬铝元素影响，爆花形式为多根分叉二次与三根分叉三次菊星爆花和星形爆花的混合，爆花核心微明，花角不大，附生微量微小型碎花、芒线和花粉。流线尾部呈现再次明亮的枪尖，构成枪尖尾爆花（钥元素特征），爆花趋于压缩，但尚活泼。整体呈橙黄色，爆花花量受铝元素影响而压缩抑制，花数约占总体1/4左右，爆花花势不旺，爆裂强度较为软弱，火花图光度比较强烈。4)
1.4.11 Cr13钢见图5-17。
图5-17 Cr13钢火花
特征：火束细而极短，发光较暗，火花爆裂为三次花，十多根分岔，多层复花形式，呈大星形，附有很多碎花和花粉。爆裂很多，活泼美观。尾部流线略为粗大。研磨时材质较硬。
1.4.12 W6Mo5Cr4V2钢见图5-18。
图5-18 W6Mo5Cr4V2钢火花
特征：W6Mo5Cr4V2钢火花束呈朱红色，根部呈褐橙色，光度很暗弱，流线适中，稍多，比较细长，自根部起逐渐粗壮，至尾部突然膨胀，呈狐尾而下垂成半弧形状态，根部、中部以断续流线为主，偶呈波浪流线和穗流线，尾部为狐尾、点状狐尾和麦穗特征。
因受比较高的含钨量、含钼量的影响，钢中所含铬、钒及高碳等元素特征均被压抑或中和变态，几乎无火花爆裂，仅在尾部略有二、三、四枝狐尾芒线分叉的狐尾爆花、穗狐尾爆花和点状狐尾爆花，芒线比较粗长明亮。研磨时材质较硬。
1.4.13 W18Cr4V钢见图5-19。
图5-19 W18Cr4V钢火花
特征：W18Cr4V钢火花束呈赤橙色泽，根部暗红，光度极暗弱，流线较少，稍细长，自根部起逐渐膨胀，呈平直状态，其跟部和中部为断续流线，有时呈波浪流线。受高钨影响，所含铬、钒及较高碳量等元素的特征均被压抑或中和变态，所以几乎无火花爆裂，仅在尾部略有二、三枝狐尾芒线分叉的点状狐尾爆裂，花量无几。它的流线长而量小，色亦较暗，膨胀性小，芒线及尾部呈点状膨胀下垂，形成点状狐尾爆花。由于火花被抑制，显示出很高的含钨量。研磨时材质较硬。
2.实训目标
生产中常用的钢制工件其钢材的品种较多，火花鉴别法作为一种简便、实用的方法广泛应用于钢制工件的材料牌号鉴别中。本训练主要通过常用牌号钢制工件的火花对比，学会使用火花鉴别法分辨这些材料的方法。
3.实训内容及方法
3.1实训内容
训练鉴别碳钢碳质量分数的方法。掌握碳质量分数对碳钢的火花特征影响及其特征。采用高、中、低碳质量分数的钢进行训练。训练鉴别合金钢所含元素的方法。掌握常用合金元素对火花的影响及其特征。采用含Si、Cr、Mo、W、Ni等元素的钢进行训练。
3.2操作方法
火花鉴别的工作场地不宜太亮，最好在暗处，避免阳光直射影响火花的光色和清晰度，操作时使火花光束与视线有一适当角度，以便于仔细观察火花束长度和特征。
3.2.1使用手提式砂轮机
将工件或钢材排列在地面上，手拿砂轮机，打开开关使砂轮平稳旋转，用砂轮圆周接触钢材进行磨削，用力要适宜，并使火花束大致向略高于水平方向发射，以便于对火花全面观察，
3.2.2使用台式砂轮机
打开开关，待砂轮机起动旋转后，手拿工件或试块与砂轮圆周接触进行磨削。
3.3操作注意事项
3.3.1操作时应带无色平光防护眼镜，以免砂粒飞射入眼内。
3.3.2操作时应该站立砂轮一侧，不得面对砂轮站立。
3.3.3用手拿紧工件并轻压砂轮，用力适度。成批挑选混料时，用力一致，不要因用力大小不一而影响判断。
3.3.4判断结论不要草率，初判时防止可能发生的错觉，可与已知化学成分的标准钢样对照鉴别。火花鉴定钢种的精确度和操作者的熟练程度有关，所以要多做对比练习。
3.3.5对于工件的火花鉴别处应是在非工作部位。
3.4火花鉴别的操作步骤
3.4.1鉴别流线
通常碳钢的流线多是亮白色，合金钢和铸铁是橙色和红色，高速钢的流线接近暗红色；碳钢的流线为直线状，高速钢的流线呈断续状或波纹状；在相同的压力下，含碳量越多，流线越短，高速钢的流线比碳钢的流线短。
3.4.2鉴别节点
随着含碳量增加，节点更多，高速钢一般没有节点。
3.4.3鉴别尾花
不同含碳量、不同的合金元素火花的节点及尾花不同。
4.实训设备及材料
4.1火花鉴别的设备
主要设备是手提式砂轮机和台式砂轮机，砂轮机的转速为2800～4000r/min，砂轮片直径150～200mm，砂粒为普通氧化铝，粒度为40~60号，硬度中软。
手提式砂轮机适用于鉴别大型工件所使用的材料，也适用于工厂的材料库大批量钢材的火花鉴别。台式砂轮机适用于小型工件或试块的火花鉴别，推荐使用台式砂轮机。
4.2实训的材料
实训的材料为20、45、T7、T8、T10等碳素钢材料，及40Cr、42CrMo、Gr15、CrWMn、38CrMoA1、60Si2Mn、Cr13型、1Cr18Ni9Ti、5CrNiMo、W6Mo5Cr4V2和W18Cr4V钢等含有Si、Cr、Mo、W、Ni元素的合金钢材料，其尺寸为Ф20～30mm×l50～300mm的圆棒料。
5.实训总结
45、40Cr、42CrMo与38CrMoA1钢这几种钢材虽然分属碳素钢与合金钢，且所含合金元素不尽相同，但由于其含碳量较为接近，因此初学者极易将几种钢材的火花相混淆，本训练虽然对比介绍了几种常用钢材的火花图及其特征，但初学时由于操作方法、观察方法等原因仍易将其混淆，只有通过反复对比练习观察，掌握不同钢材火花的细微区别之处，才能将火花鉴别法学好。
表5-5火花鉴别法实训记录表
第三章硬度检测
常用钢铁材料的鉴别规定 1.目的 采取即简单又快速的方法，较为可靠的现场识别常用钢铁材料的钢种规格，防止混料现象的发生。 2.范围 适用于所有生产现场或库房的钢铁材料的鉴别。 3.职责 由公司指定专人进行鉴别操作，发现问题有权停止现场相关生产活动并立即向质检部反映情况。 4.鉴别方法 根据目前公司的生产规模，结合不同钢种鉴别的要求和特点，选择断口鉴别法和火花鉴别法作为公司常用钢铁材料的鉴别方法。 4.1 断口鉴别法 根据化学成分不同的钢铁材料，其断口的特征也各不相同的特点，通过肉眼观察其断口特征，可以对常用钢铁材料进行钢种鉴别。常用钢材的断口特征如下： 1. 低碳钢：由于含碳量低，塑性好，并易敲弯而不易敲断，故一般应先锯开 缺口后再进行敲击。低碳钢的断口显示银白色，断口处能看到均 匀的颗粒，断口边缘有明显的塑性变形现象存在。 2. 中碳钢：比低碳钢易敲，其断口呈银白色，比较平整，颗粒较低碳钢细，没 有塑性明显变形的现象。 3. 高碳钢：断口呈银白色，平整，没有塑性变形的现象，颗粒很细。
4.2火花鉴别法 4.2.1 火花测试设备 火花检测设备，主要是砂轮机和砂轮，其规格要求和应用范围如下： 4.2.2常用钢铁材料的火花特征 主要材料是碳素结构钢、合金结构钢及轴承钢等。
4.2.3注意事项 由于火花鉴别的准确性与操作者的经验和周围环境有很大的关系，因此，操作时须注意以下事项： 1.鉴别时需保证砂轮的直径、转速固定不变。 2.应选择在较暗的环境下进行，并且保持环境固定不变。 3.应备有常用材料的标准试块，以便在不易鉴别时能进行比较。 4.操作时应严格遵守安全操作规定，避免发生人身、设备事故。
实验四钢铁材料的火花鉴别 一、实验目的 （一）运用火花鉴别法检查钢铁材料的原理方法 （二）了解鉴别常用钢铁材料的断口分析方法。 二、实验设备与材料 1．台式砂轮机：选用46~60粒度、中等硬度的普通氧化铝砂轮，砂轮直径为150~200mm，厚度为25mm.。 2．试样：20、45、T12、W18Cr4V、HT300等材料的试样若干。 三、实验概述： 火花鉴别法就是运用钢铁材料在磨削过程中，随着材料化学成分的差异，出现各种不同的火花特征来区别材料成分的方法。 火花鉴别法快速简便，应用面广，对工件渗碳或渗氮处理的表面质量及表面脱碳程度也可作出定性的分析。但钢中某些合金元素（如Ni、Cr、Mn等）含量较低时，对碳钢火花影响不明显；另外一些合金元素（如S、P、Cu、Al、Ti等）尚不能用火花鉴别，且火花法分析总是定性的，因此具有一定的局限性。 1、火花的构成 钢铁材料在砂轮上磨削时所射出的火花是由根部火花、中部火花和尾部火花等三部分构成的火花束，如图6-1所示。 火花束由流线、节点、爆花和尾花构成。 图4-1 火花束各部位的名称 1）流线为火花束中线条状的光亮火花。 随着钢铁材料的化学成分不同，将会产生三种不同形状的流线，如图所示。 （1）直线流线流线从根部到尾部成一直线或一抛物线。 （2）断续流线流线呈断续的虚线状线条。 （3）波浪流线整个流线中的某一端成波浪形线条。
a ) 直线流线 b) 断续流线 c) 波浪流线 图 4-2 流线示意图 2）节点 节点是较流线明亮而粗大的闪亮点。节点常在流线的中途发生，有时也在流线的尾部发生或 在流线间断后再发生，如图所示。 图 4-3 节点示意图 3）爆花 爆花是由铁末颗粒爆裂而产生的。爆花分布在流线上，它的形状随含碳量，其它元素成分、 温度、氧化性以及钢的组织等因素的变化而变化，所以爆花在鉴别钢铁材料的火花中占有很重要 的地位。爆花的流线叫做芒线。爆花可分为一次、二次、三次及多次爆花，如图4-4所示。 一次爆花 只有一次爆裂的芒线。 二次爆花 在一次爆花的芒线上又一次发生爆裂。 三次和多次爆花 在二次爆花的芒线上再一次出现爆裂叫三次爆花；若在三次爆花的芒线上 继续出现爆裂时，就叫做多次爆花。 a) —次爆花 b) 二次爆花
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钢材的火花鉴别 1内容及目的 掌握碳质量分数对碳钢的火花特征影响及其特征。了解鉴别合金钢所含元素的方法。掌握常用合金元素对火花的影响及其特征。2操作方法 火花鉴别的工作场地不宜太亮，最好在暗处，避免阳光直射影响火花的光色和清晰度，操作时使火花光束与视线有一适当角度，以便于仔细观察火花束长度和特征。 2.1使用手提式砂轮机 将工件或钢材排列在地面上，手拿砂轮机，打开开关使砂轮平稳旋转，用砂轮圆周接触钢材进行磨削，用力要适宜，并使火花束大致向略高于水平方向发射，以便于对火花全面观察， 2.2使用台式砂轮机 打开开关，待砂轮机起动旋转后，手拿工件或试块与砂轮圆周接触进行磨削。 2.3操作注意事项 2.3.1操作时应带无色平光防护眼镜，以免砂粒飞射入眼内。 2.3.2操作时应该站立砂轮一侧，不得面对砂轮站立。 2.3.3用手拿紧工件并轻压砂轮，用力适度。成批挑选混料时，用力一致，不要因用力大小不一而影响判断。 2.3.4判断结论不要草率，初判时防止可能发生的错觉，可与已知化学成分的标准钢样对照鉴别。火花鉴定钢种的精确度和操作者的熟练程度有关，所以要多做对比练习。 2.3.5对于工件的火花鉴别处应是在非工作部位 3、火花鉴别的理论基础 钢在高速旋转的砂轮机上磨削时会产生火花，根据火花的形状和颜色鉴别钢的的牌号的方法叫火花鉴别法。 3.1火花束 工件与砂轮接触时产生的火花也叫做火束，由根花、间花和尾花三个主要部分组成。整个火束示意图如图1所示。 图1火花束组成图2火花示意图 ①、根花：靠近砂轮部位的火花。 ②、间花：在火束中间部位，火花最密集的一段。从间花中可以看出钢中碳质量分数多少。 ③、尾花：火束末端接近消失的部位，根据尾花形状，可以判断钢中所含合金元素。
Computer Science and Application 计算机科学与应用, 2016, 6(3), 171-177 Published Online March 2016 in Hans. https://www.doczj.com/doc/c14270260.html,/journal/csa https://www.doczj.com/doc/c14270260.html,/10.12677/csa.2016.63021 Flame Detection Based on Video Kai Li, Shengbo Li, Rui Liu, Jie Wang, Dan Liu Faculty of Computer Engineering, Huaiyin Institute of Technology, Huaian Jiangsu Received: Mar. 7th, 2016; accepted: Mar. 26th, 2016; published: Mar. 29th, 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.doczj.com/doc/c14270260.html,/licenses/by/4.0/ Abstract Fire as a natural disaster is very common in our life. Therefore, flame detection timely is very im-portant for the prevention of fire. In this paper, a novel fire detection method is proposed based on background subtraction, color feature and shape features. Firstly, the moving object is ex-tracted with background image difference based on the dynamic feature of fire. Then, the target areas are extracted exactly by five rules of color feature and three shape features of fire. Finally, the suspected flame is detected. The proposed method shows more effective for fire detection and presents high use value. Keywords Fire Detection, Background Subtraction, Color Feature, Shape Feature 基于视频图像的火焰检测 李凯，李生波，刘瑞，王杰，刘丹 淮阴工学院计算机工程学院，江苏淮安 收稿日期：2016年3月7日；录用日期：2016年3月26日；发布日期：2016年3月29日 摘要 火灾是当今生活中十分常见的自然灾害，因此及时检测火焰对预防火灾的发生十分重要。本文提出了一
钢铁材料的火花鉴别 钢铁材料火花鉴别法是利用钢铁材料在磨削过程中产生的物理化学现象判断其化学成分的方法。当钢样在砂轮上磨削时，磨削颗粒沿砂轮旋转的切线方向被抛射，磨粒处于高温状态，表面被强烈氧化，形成一层FeO薄膜。钢中的碳在高温下极易与氧发生反应，FeO+C →Fe+CO，使FeO还原；被还原的Fe将再次被氧化，然后再次还原；这种氧化一还原反应循环进行，会不断产生出CO气体，当颗粒表面的氧化铁薄膜不能控制产生的CO气体时，就有爆裂现象发生从而形成火花。爆裂的碎粒若仍残留未参加反应的FeO和C时，将继续发生反应，则出现二次、三次或多次爆裂火花。钢中的碳是形成火花的基本元素，当钢中含有锰、硅、钨、铬、钼等元素时，它们的氧化物将影响火花的线条、颜色和状态。根据火花的特征，可大致判断出钢材的碳含量和其它元素的含量。 1．火花的构成钢铁材料在砂轮上磨削时产生的火花由根部火花，中部火花和尾部火花构成火花束，见图4—9。高温磨削颗粒形成的线条状轨迹称为流线。流线上明亮而又较粗的点称为节点。火花在爆裂时，产生的若干短线条称为芒线。芒线所组成的火花称为节花。随着碳含量的增加，在芒线上继续爆裂产生二次花、三次花不等。在芒线附近所呈现的明亮的小点称为花粉。火花束的构成，见图4—10。由于钢铁材料化学成分不同，流线尾部呈现不同形状的火花称为尾花。尾花有苞状尾花、狐尾状尾花、菊状尾花和羽状尾花，见图4—11。 图4—9 火花束的形式 节点流线节花芒线 三次花 图4—10 火花束的构成
苞尾花菊状尾花 狐尾花羽状尾花 图4—11各种尾花形状 2．碳素钢的火花特征低碳钢的流线粗、稀，爆花少且多呈一次花，芒线粗、长并有明亮的节点。火花色泽草黄带暗红色。 中碳钢的流线细长且多，流线尾部和中部有节点，爆花比低碳钢增多，花型大，有一次花和二次花，附少量花粉。火花色泽为黄色。 高碳钢的流线细、短、直、多而密。爆花多，花型较小，多呈二次花、三次花或多次花，芒线细而疏，花粉多，火花色泽为明黄色。 碳素钢的火花特征示意图，见图4—12。 20钢45钢 T10钢 图4—12碳素钢火花示意图
基于图像的火焰识别 摘要：图像型火灾探测技术是以机器视觉为基础的新型火灾探测技术，它不会受到空间大小、环境恶劣等复杂因素的影响。本文的目的是通过在视频图像中提取信息来判断火灾的发生，这项研究在现实生活中有着很大的实际意义。本文主要通过针对复杂环境下采集到的火灾图像信息，对图像进行分析，采用中值滤波和图像锐化对图像进行预处理，消除掉火灾图像中参杂的噪声。之后采用一种两层组合的图像分割算法对图像进行分割，得到火焰的疑似区域。并在此基础上，对疑似区域的火焰特征进行分析，提取出火焰的面积变化值、圆形度及闪烁频率等特征，为之后的识别做准备。最后运用模糊神经网络建立火灾识别模型，将提取出的火焰特征作为输入量对火灾图像进行分类识别。仿真结果表明，该算法对不同场景的火灾识别具有较高的准确率。 关键词:火焰图像;图像分割;特征提取;特征融合;模糊神经网络 Flame recognition based on image Abstract:The image-type fire detection technology is a new detection method, which based on the machine vision. It will not be subject to the complex factors of the space size or the bad environments. Collect the fire image information under complex environment. Analyzing the image, and using the median filtering and image sharpening to the image pre-processing, eliminating the noise mixes in the image of fire. With the two-tier combination of image segmentation algorithm to segmentation the image, in order to get the suspected area of the flame. On this basis, analysis the flame characteristics of the suspected region, to extract the flame area change values, round, and the flicker frequency characteristics for Identification in preparation. Finally, using the fuzzy neural network to establish the model of fire detection, Flame characteristics will be extracted as the input, in order to classification of the fire image. The simulation results show that the algorithm on different scenarios of fire detection with high accuracy. Keywords: flame image; image segmentation; feature extraction; feature fusion; fuzzy neural network. 1、基于视频图像的火焰识别问题 1.1、如何进行火焰图像的预处理和分割？ 在实际环境中摄像头所处的位置是非常复杂的，一般采集到的图像都会受到天气、光线的变化、阴影、灯光以及随机噪声的影响，而使得图像质量降低监测难度加大。若要能够准确的提取火焰特征就先要对采集到的图像进行预处理，滤除掉图像中参杂的噪声并且利用分割技术找出图像中的火焰目标区域，然后根据目标区域中的火焰特征进行实时的火焰目标识别。这对于基于机器视觉的视频火焰探测技术，是十分重要的。 通常大部分情况下采集到的图像都会因为光线太暗、曝光、不足以及噪声太多等缺陷显得不是很完美，影响到火焰的识别。因为无论从客观环境影响或是主观人为因素影响等，我们采集到的图像质量往往没有人们想象的那么满意。例如，因为轮廓过于鲜明使得图像中的物体显得不协调，并且依照被检测物的形状、大小的要求，采集到的图像边缘处产生模糊，而且图像中出现一些不知来源的黑点或白点，更为严重的会出现图像出现失真或者变形等。 综上所述，当监测火灾的过程中，检测结果会受到很多复杂环境的影响，所以我们要对火焰图像进行一系列的预处理，使得图像能够更用以提取特征，从而分辨出火灾情况。 1.2 ，怎样提取火焰图像的特征提取？
火花鉴别法是将被试验的钢铁材料与高速旋转的砂轮接触，根据产生火花的形状和颜色，来近似地确定钢铁的化学成分的一种方法。 钢铁材料在一定的压力下，放在砂轮上摩擦，由于砂轮的磨削作用，钢铁成屑末状脱离试件，并且沿着砂轮与材料接触点的切线方向作高速运动。同时被磨削热加热成熔融状态，形成光亮的流线，当流线中熔融状态的金属颗粒与空气中的氧接触时形成氧化膜。氧化膜进而与钢铁中的碳作用产生一氧化碳气体，待气体压力超过熔融金属的表面张力时便爆裂成火花。 钢铁中的含碳量主要是根据火花的爆裂情况加以鉴定的。碳钢中的含碳量越高，火花越多，火束越多。对合金钢，由于各种合金元素对火花形状、颜色产生不同影响，因而也可基本上鉴别出合金元素的种类及大概含量。但不象碳素钢那样容易和准确。 45号钢 流线多而稍细，火束短，发光大，爆裂为多根分岔，多量三次花量呈火星形，火花盛开花数约占全体五分之三以上，有很多的小花及花粉发生。 五、实验设备用器材 1.砂轮机或立式砂轮机。 2.几种钢材标准样品及标准火花图谱。 3.防护用品，如无色平光眼镜等。六、实验注意事项 1.在砂轮机上操作时，带上无色平眼镜，人站在砂轮机侧面。 2.试样与砂轮接触，其压力大小要适中，才能正确判断火花特征。 3.鉴别时就避免其他光线照射，要作多方面的识辩，才会得到较正确的结论。 七、实验报告要求 1.明确实验目的。 2.简述火花鉴别的原理。 3.画出所鉴别材料的火花示意图，指出其火花特征。
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，见图1-1。 图1-1 火花束 （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，见图1-2。 图1-2 火花束的构成 （3）节点节点就是流线上火花爆裂的原点，呈明亮点。 图1-3 节花的形成 （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。
钢材的火花鉴别 钢材的品种繁多，应用广泛，性能差异也很大，因此对钢材的鉴别就显得异常重要。钢材的鉴别方法很多，现场主要用火花鉴别及根据钢材色标识别两种方法。火花鉴别法是依靠观察材料被砂轮磨削时所产生的流线、爆花及其色泽判断出钢材化学成分的一种简便方法。 火花鉴别常用设备及操作方法 火花鉴别常用的设备为手提式砂轮机或台式砂轮机，砂轮宜采用46～60号普通氧化铝砂轮。手提式砂轮直径为100～150mm，台式砂轮直径为200～250mm，砂轮转速一般为2800～4000r/min。 在火花鉴别时，最好应备有各种牌号的标准钢样以帮助对比、判断。操作时应选在光线不太亮的场合进行，最好放在暗处，以免强光使火花色泽及清晰度的判别受到影响。操作时使火花向略高于水平方向射出，以便观察火花流线的长度和各部位的火花形状特征。施加的压力要适中，施加较大压力时应着重观察钢材的含碳量；施加较小压力时应着重观察材料的合金元素。 火花的组成和名称 1. 火束 钢件与高速旋转的砂轮接触时产生的全部火花叫做火花束，也叫火束。火束由根部火花、中部火花和尾部火花三部分组成，如图1-13所示。 图1-13 火束的组成 2. 流线 钢件在磨削时产生的灼热粉末在空间高速飞行时所产生的光亮轨迹，称为流线。流线分直线流线、断续流线和波纹状流线等几种，如图1-14所示。碳钢火束的流线均为直线流线；铬钢、钨钢、高合金钢和灰铸件的火束流线均呈断续流线；而呈波纹状的流线不常见。 图1-14 流线的形状 3. 节点和芒线 流线上中途爆裂而发出的明亮而稍粗的点，叫节点。火花爆裂时所产生的短流线称为芒线。因钢中含碳量的不同，芒线有二根分叉、三根分叉、四根分
常用钢的火花鉴别法 由于含碳量的不同，爆花可分为一次花、二次花、三次花和多次花。 1.有关火花图的基本知识 一次花-在流线上的爆花，只有一次爆裂的芒线。一次花是含碳量（质量分数）在0.25%以下的。 二次花-在一次花的芒线上，又一次发生爆裂所呈现的爆花形式。二次花一般是含碳量（质量分数）在0.25%~0.60%时的。 三次花与多次花-在二次花的芒线上，再一次发生爆裂的火花形式称三次花。若在三次花的芒线上继续有一次或数次爆裂出现，这种形式的爆花称多次花。三次花与多次花是含碳量（质量分数）在0.25%~0.65%以上的。 单花-在整条流线上仅有一个爆花，称为单花。 复花-在一条流线上有两个或两个以上爆花，统称复花。有两个爆花的称两层复花，有三个或三个以上爆花的称三层复花或多层复花。 2.低碳钢的火花图（以15钢为例） 整个火束呈草黄带红，发光适中。流线稍多，长度较长，自根部起逐渐膨胀粗大，至尾部又逐渐收缩，尾部下垂成半弧形。花量不多，爆花为四根分叉一次花，呈星形，芒线较粗。 3.中碳钢的火花图 整个火束呈黄色，发光明亮。流线多而较细长，尾部挺直，尖端有分叉现象。爆花为多根分叉二次花，附有节点，芒线清晰，有较多的小花及花粉产生，并开始出现不完全的两层复花，火花盛开，射力较大，花量较多，约占整个火束的3/5以上。 4.高碳钢的火花图（以65钢为例） 整个火束呈黄色，光度根部暗，中部明亮，尾部次之。流线多而细，长度较短，形挺直，射力很强。爆花为多根分叉，二、三次爆裂，三层复花。花量多而拥挤，占整个火束的3/4以上。芒线细长而量多，间距密，芒线间杂有更多的花粉。 5.铬钢的火花图（以7Cr3为例） 铬元素是助长产生爆花的，在一定范围内，铬的含量越多，产生的爆花也越多。铬元素的存在，使火束趋向明亮，火花爆裂非常活跃而正规，花状呈大星形，分叉多而细，附有很多碎花粉。 7Cr3为高碳低铬钢，与高碳钢的火花图有些相似，爆花为二、三次爆裂复花，花形较大，有多量花粉产生，花量多而拥挤。由于铬元素的存在，使火束的颜色为黄色而带白亮，流线短缩而稍粗。爆花多为大型爆花，枝状爆花不显著。另外根据手的感觉材
学科分类号（二级）520.6040 本科学生毕业论文（设计） 题目基于人脸识别门禁系统 姓名王远正 学号104100137 院、系信息学院 专业计算机科学与技术 指导教师（职称/学历）周屹 (实验师/硕士)
基于人脸识别门禁系统 摘要：人脸识别技术是生物技术和计算机技术的复合应用，随着科技和社会的发展，现代社会对门禁的安全性和可靠性的要求也越来越高；提出一种基于Android手机的视频门禁系统，具有灵活性好、功能丰富等优点。先从局域网通信方式和手机门禁终端两方面提出了系统方案特点，接着设计系统框架，并从mjpg-streamer视频服务器进行视频数据采集与发送，服务器端采用Apache服务器以及Android手机客户端软件设计三方面对系统进行了详细设计,最后对Android 客户端软件进行了简单测试。结果证明该方案可行，且运行稳定，有广泛的应用价值。 关键词：人脸识别；门禁系统；ARM11；android系统开发；远程监控 1 概述 如今随着计算机、网络、信息技术的快速发展，如今已经开始步入了网络信息化时代，针对公民身份验证的需求也越来越高。在电子商务、网上银行、公安、海关、金融、医保、社保、考勤等领域，快速准确的身份识别和验证技术有着广泛的需求和应用前景。 传统的个人身份识别与认证主要依赖身份证、户口本、驾照、钥匙、IC卡、各种口令密码等技术来进行。而各种口令密码存在容易遗忘、容易记错等缺点，身份证、驾照容易丢失等缺点；钥匙、IC卡存在着容易复制被复制、容易被盗、损坏等缺陷；传统的身份识别和认证技术已经不能满足社会的发展需求。 移动设备的普及和发展，原来b/s查看变得越来越不方便，传统的视频监控系统大部分采用PC作为监控终端，需要在指定的地点以及专用网络设备支持的环境下才能对目标现场进行监控，极大地限制了监控系统的灵活性和应用范围。而现代3G移动网络的飞速发展，使视频传输在智能手机上得以轻易实现。为解决传统监控系统不灵活的弊端，让人们通过移动手机随时对家人和住房等进行视频安防检测，本系统采用的是一种基于人脸识别+android控制设计方案。 2 Android移动操作系统 2.1 移动系统概述 随着塞班的没落，Android系统强势建立，可能近期会形成了Windows Phone、Ios、Android三大系统的三足鼎立之势。随着乔布斯的逝世，苹果已经进入了后乔布斯时代，如果苹果设备不能再改变世界的话，可能苹果也会在什么时候悄悄离开人们是视线。作为正在发展的Windows Phone系统，显得很多地方的还不成熟。Android正在也蓬勃的面孔出现在我们的面前，跟另外两个系统相比，开源、免费、更新速度快的特征，吸引着大批手机开发厂商，三星、HTC、LG、华为、中兴等等。
金属材料火花识别 不同的钢号火花不同.你可以对照<金属材料学> 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，见图 （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。 火花试验 2-1 实验目的 鉴定碳钢之含碳量 鉴别碳钢,合金钢种类,以利分类应用 观察热处理对火花型态之影响 判断钢材之高温抗氧化性 推估铸铁之石墨化程度 2-2 使用规范 CNS-3915钢之火花试验法 2-3 实验设备 1.火花测试柜 2.砂轮机 (1)电动型或压缩空气型,一般为1/4~1/3HP,转速3000~3600rpm (2)砂轮为CNS-999(资资烧结研磨机),粒度36~46,结合度为P或Q,圆周速度 20m/sec以上
钢的火花鉴别 钢火花鉴别法是将被鉴别的钢铁材料与高速旋转的砂轮接触，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、发火点等特征，区别钢铁材料化学成分差异，近似地判定钢铁材料的化学成分的一种方法。 1．火花产生的机理 钢铁材料在一定的压力下，放在砂轮上摩擦，由于砂轮的磨削作用，钢铁呈屑末状脱离基体，并且沿着砂轮与材料接触点的切线方作高速运动。同时被磨削热加热成熔融状态，形成光亮的流线，当流线中熔融状态的金属颗粒与空气中的氧接触时表面被强烈氧化，形成一层FeO薄膜。钢中的碳在高温下极易与氧发生反应，FeO+C→ Fe+CO，使FeO还原；被还原的Fe将再次被氧化，然后再次还原；这种氧化一还原反应循环进行，会不断产生出CO气体，当颗粒表面的氧化铁薄膜不能控制产生的CO气体时，就有爆裂现象发生从而形成火花。爆裂的碎粒若仍残留未参加反应的FeO和C时，将继续发生反应，则出现二次、三次或多次爆裂火花。钢中的碳是形成火花的基本元素，当钢中含有锰、硅、钨、铬、钼等元素时，它们的氧化物将影响火花的线条、颜色和状态。根据火花的特征，可大致判断出钢材的碳含量和其它元素的含量。 2．火花产生的方式 以往研究火花鉴别是采用专用电动砂轮机，其参数：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。这种方法需将钢件制成小试样便于手持磨削，现场应用受到一定限制。 对于生产现场的工件可采用风砂轮或电动砂轮进行对比火花鉴别，即将工
件与已知成分的钢件试样对比磨削，观察火花的一至程度，来确定钢铁的化学成分。这种方法需制作一定数量已知化学成分的小试样。 3.火花鉴别的要点 钢铁中的含碳量主要是根据火花的爆裂情况加以鉴定的。碳钢中的含碳量越高，火花越多，火束越多。对合金钢，由于各种合金元素对火花形状、颜色产生不同影响，因而也可基本上鉴别出合金元素的种类及大概含量。但不象碳素钢那样容易和准确。 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。 4．火花的组成 4.1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。 4.2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。 4.3节点：节点就是流线上火花爆裂的原点，呈明亮点。 4.4爆花和芒线：爆花就是节点处爆裂的火花。组成爆花的每一根细小线叫芒线。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。 4.5爆花常见类型： ①一次爆花（简称一次花）：在流线上的爆花，只有一次爆裂的芒线，花型较简单，有两叉、三叉和多叉几种。一次爆花是含炭量0.25%以下的碳钢的火
金属的火花鉴别 火花鉴别是金属材料化学成分现场控制手段中最为简易的方法之一，其特点是设备简单，操作方便，对金属牌号及其化学成分的鉴定分析速度快，准确性强，在临场分析中不必破坏试件，基本能满足金属材料生产和热处理工艺要求．尤其对人批量金属材料的鉴别和分析更发挥了它的优点，这是化学分析法和其它物理分析法所不能比拟的。 一、火花鉴别的应用范围 1．在浇铸和冶炼的企业，火花鉴别可用于钢铁废金属原料的外购、炉前搭配废钢铁原料的检查．以及金属成品的化学成分检杏。对于炼钢炉前现场快速分析鉴定．火花鉴别也是极为有效的方法，能在几秒钟的时间里分析出炉内钢水是否已符合熔炼制造所要求牌号的化学成分 2．在金属材料热处理或锻压加工前，应用火花分析法核对其材料牌号，就能正确掌握其加热温度和加热时间，防止产生废品。 3．火花分析法能检验钢材是否经过渗碳、渗氮处理。能判断渗碳层及氮化层的深度、均匀性，对于渗碳钢还能分析渗碳层的含碳量。 4．火花分析法能有效地检验钢材表面的脱碳情况，观察其脱碳层深度、尤其是利用钢材表面脱碳层来观察火花图，能有效地分析合金成分的含量，这是每一个火花分析工作者准确分析合金成分的诀窍。 5．对于金属材料仓库，在装卸搬运过程中容易发生混料事故，而火花分析法是杜绝混钢事故的最简单最有效的方法。 6．化学分析人员在化验工作前对被分析的金属材料作一次火花分析，可以省略试样中未含元素的化学分析工作，同时可以验证化学分析的结果正确与否。物理分析的人员进行火花分析．可对金属材料的牌号做到心中有数，有利于对金属材料的抗拉强度、延伸率、断面收缩率及金相组织等作进一步分析。 二、火花形成原理 金属材料在一定的压力下与旋转砂轮接触时，砂轮对工件产生切削作用，从工件产生的钢铁微粒被磨削热加热成熔融状态脱离工件，沿砂轮切线方向作高速运动，产生光亮的流线形成火花束，这些高温熔融状态的金属颗粒与空气中的氧气接触会形成氧化膜，钢中的碳元素，在高温下极易与氧结合形成一氧化碳，发生还原反应，这时被还原的铁再度被空气氧化，然后再还原．这种反应多次重复，当一氧化碳气体压力超过熔融金属的表面张力时便爆裂成火花，同时高温钢粒在空间运行形成切向的轨迹，就是我们所见的一条光亮线和光亮火花。当颗粒表面的氧化膜不能约束反应生成的CO 时，就有爆裂现象发生。粉碎的颗粒外逸时的火花称为“爆花”。磨削颗粒经一次爆裂后，在碎粒中若仍残留有未参加反应的Fe 、C ，将继续发生反应，则可能出现二次、三次或多次爆花。这时，随粉爆花次数的增加（反应物减少），火花亮度也随之降低。钢铁材料中的碳元素是产生火花的基本元素，而当钢中含有猛、硅、钨、钼、铬等元素时，它们的氧化物将影响火花的统一线条、颜色和形态，由此可以判别钢的化学成分。根据产生火花束的形状特征及颜色来初步判别工件的化学成分的方法称为火花鉴别法。 钢铁中的碳元素含量主要是根据火花的爆裂程度来判别的，钢铁中的碳含量越高，火花越多、爆裂越烈、火束越多。在合金钢中，由于合金元素对火花的形状、颜色产生不同的影响，可形成特有的颜色和花形特征。因此，据此可大致鉴别出合金元素的种类和含量，但不如碳素钢鉴别那样容易和精确。 此外，钢中的碳化物（ Fe3C ）在高温下分解（大于900℃），析出碳原子，反应式为： Fe3C→ 3Fe+C 碳原子和表面层氧化亚铁产生还原作用，形成一氧化碳，反应式为： FeO+C→ Fe+CO 三、合金元素与氧的亲和力 合金元素与氧的亲和力强弱次序（依次减弱） Ca→Mg→Al→Ti→Si→V→Mn→Cr→Fe→Ni→Cu Ti 、V 、W 、Mo、Co、Ni 、Cu 等金属可改善钢的力学性能,但对抗氧化能力影响不大。钢中的碳对抗氧化能力的影响也不显著：Cr 、AL 、Si 能显著提高钢的抗氧化能力，与氧亲和力最大的元素将优先被氧化，而这个元素所生成的氧化膜的性质就控制着氧化过程。金属对氧的亲和力一般可由它的氧化物的生成热和分解压力来
用火花鉴别材质
火花法鉴别材质 第 2 页 共 10 页 批准 制定 钢铁材料的火花鉴别 1目的 主要通过常用牌号钢制工件的火花对比，学会使用火花鉴别法分辨这些材料的材质的方法，从而提高检测效率，快速降低混料风险。 2适用范围 公司所涉及的所有中低碳钢的原料、中间线及成品线的检查。 3工作原理 钢在高速旋转的砂轮机上磨削时，由于不同材质的钢材其化学成分含量不一样会产生不同的火花（颜色和形状），再火花的形状和颜色鉴别钢的的牌号。 当试样与高速旋转的砂轮接触时，由于剧烈摩擦，温度急剧升高，被砂轮切削下来的颗粒以高速抛射出去，同空气摩擦，温度继续升高，发生激烈氧化甚至熔化，因而在抛射中呈现出一条条光亮流线。磨削颗粒的表面生成的氧化铁被颗粒内所含的碳元素还原，生成CO 气体，在压力足够时便冲破表面氧化膜，发生爆裂而形成爆花。流线和爆花的色泽、数量、形状、大小同试样的化学成分相关有关，因此可以初步鉴别金属材料。含碳量越多，火花越
火花法鉴别材质 第 3 页共 10 页批准制定 多！ Fe2O3+3C=2Fe+3CO 4Fe+3O2=2Fe2O3 3.1火花束 工件与砂轮接触时产生的火花也叫做火束，由根花、间花和尾花三个主要部分组成。整个火束示意图如图1-1所示。 图1-1火花束组成 3.1.1根花：靠近砂轮部位的火花。 3.1.2间花：在火束中间部位，火花最密集的一段。从间 花中可以看出钢中碳质量分数多少。 3.1.3尾花：火束末端接近消失的部位，根据尾花形状，可以判断钢中所含合金元素。 3.2 火花 火花由亮线（流线）、节点、芒线、爆花、花粉和尾花所组成，其示意图如图1-2所示。
钢材的火花鉴别 2009年06月02日星期二 20:26 火花鉴别是将钢与高速旋转的砂轮接触，根据磨削产生的火花形状和颜色，近似地确定钢的化学成分的方法。当钢被砂轮磨削成高温微细颗粒被高速抛射出来时，在空气中剧烈氧化，金属微粒产生高热和发光，形成明亮的流线，并使金属微粒熔化达熔融状态，使所含的碳氧化为CO气体进而爆裂成火花。根据流线和火花特征，可大致鉴别钢的化学成分。 (1)火花的组成 火束： 钢材在砂轮上磨削，产生的全部火花叫火束。整个火束分为根花、间花和尾花。见图。 流线： 火束中线条状的光亮火花叫流线。 由于钢的化学成份不同，流线开头可分为直线流线、断续流线和波浪线。见图。含炭量越多流线越短；碳钢的流线多是亮白色，合金钢和铸钢是橙色和红色，高速钢的流线接近暗红色；碳钢的流线为直线状，高速钢的流线程断续状或波纹状。 节点和芒线： 流线中途爆裂处较流线粗而亮的点叫节点，见火束示意图中局部放大图。节点爆裂射出的发光线条叫芒线（又称分叉）。随含碳量增高，分叉增多，有两根分叉、三根分叉、四根分叉和多根分叉之分。见图。
爆花和花粉： 流线中途爆裂所产生的光亮火花叫爆花，又称节花。爆花由节点和芒线组成，形状见火束示意图中局部放大图。爆花随流线上芒线的爆裂情况，有一次花、二次花、三次花和多次花之分。一次节花是流线上第一次发射出来的节花，它是含碳量在0.25%以下的碳钢的火花特征。二次节花是在一次节花的芒线上，又一次发生爆裂所呈现的节花，它是含碳量在0.25%--0.6%的中碳钢的火花特征。三次节花是在二次节花的芒线上，再一次发生爆裂的节花，它是高碳钢的火花特征。含碳量愈多，三次节花越多、越明亮。分散在爆花芒线间的点状火花称为花粉，见图。碳钢有节花，随含炭量增加，节花更多；高速钢一般没有节花，但含钼高速钢稍有节花，而含钨高速钢见不到节花，并流线断续状明显。 尾花： 流线尾端呈现出不同形状的爆花称为尾花。 随钢中合金元素不同，尾花的形状分为直羽尾花、狐尾尾花和枪尖尾花等，见图。直羽尾花的尾端和整根流线相同，呈羽毛状，是钢中含有硅的火花特征。狐尾尾花的尾端逐渐膨胀呈狐狸尾巴形状，是钢中含有钨的火花特征。枪尖尾花的尾端膨胀呈三角枪尖形状，是钢中含有钼的火花特征。 (2)常用钢的火花特征
钢材的火花鉴别 火花鉴别是将钢与高速旋转的砂轮接触，根据磨削产生的火花形状和颜色，近似地确定钢的化学成分的方法。当钢被砂轮磨削成高温微细颗粒被高速抛射出来时，在空气中剧烈氧化，金属微粒产生高热和发光，形成明亮的流线，并使金属微粒熔化达熔融状态，使所含的碳氧化为CO气体进而爆裂成火花。根据流线和火花特征，可大致鉴别钢的化学成分。 (1)火花的组成 火束： 钢材在砂轮上磨削，产生的全部火花叫火束。整个火束分为根花、间花和尾花。见图。 流线： 火束中线条状的光亮火花叫流线。 由于钢的化学成份不同，流线开头可分为直线流线、断续流线和波浪线。见图。含炭量越多流线越短；碳钢的流线多是亮白色，合金钢和铸钢是橙色和红色，高速钢的流线接近暗红色；碳钢的流线为直线状，高速钢的流线程断续状或波纹状。 节点和芒线： 流线中途爆裂处较流线粗而亮的点叫节点，见火束示意图中局部放大图。节点爆裂射出的发光线条叫芒线（又称分叉）。随含碳量增高，分叉增多，有两根分叉、三根分叉、四根分叉和多根分叉之分。见图。
爆花和花粉： 流线中途爆裂所产生的光亮火花叫爆花，又称节花。爆花由节点和芒线组成，形状见火束示意图中局部放大图。爆花随流线上芒线的爆裂情况，有一次花、二次花、三次花和多次花之分。一次节花是流线上第一次发射出来的节花，它是含碳量在0.25%以下的碳钢的火花特征。二次节花是在一次节花的芒线上，又一次发生爆裂所呈现的节花，它是含碳量在0.25%--0.6%的中碳钢的火花特征。三次节花是在二次节花的芒线上，再一次发生爆裂的节花，它是高碳钢的火花特征。含碳量愈多，三次节花越多、越明亮。分散在爆花芒线间的点状火花称为花粉，见图。碳钢有节花，随含炭量增加，节花更多；高速钢一般没有节花，但含钼高速钢稍有节花，而含钨高速钢见不到节花，并流线断续状明显。 尾花： 流线尾端呈现出不同形状的爆花称为尾花。 随钢中合金元素不同，尾花的形状分为直羽尾花、狐尾尾花和枪尖尾花等，见图。直羽尾花的尾端和整根流线相同，呈羽毛状，是钢中含有硅的火花特征。狐尾尾花的尾端逐渐膨胀呈狐狸尾巴形状，是钢中含有钨的火花特征。枪尖尾花的尾端膨胀呈三角枪尖形状，是钢中含有钼的火花特征。 (2)常用钢的火花特征 与钢中含碳量有关，低碳钢中钨含量为4%~5 %时，钨可完全抑制爆花爆裂。从火花色泽上看，钨钢中含碳量越高，越是呈暗红色火花。 ② 钼：钼具有较强烈的抑制爆花爆裂、细化芒线和加深火花色泽的作用。钼钢的火花色泽是不明亮的，当钼含量较高时，火花呈深橙色。钼钢有没有枪尖尾花，与含钼量和含碳量有关，含碳量越低，枪尖越明显。