Page 41 - 理化检验-物理分册2023年第七期
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王 伟: 一种铝导线火灾熔痕的彩色金相检验方法
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图5 线径截面积为2.5mm 和4mm 铝导线火烧熔痕的彩色显微组织形貌
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晶粒为等轴晶, 熔痕内部未见气孔, 晶粒内部存在枝 并对得到的彩色显微组织形貌进行分析, 发现一次
晶组织, 其中线径截面积为4mm 铝导线的火烧熔 短路熔珠晶粒为细长的柱状晶, 有一定的方向性, 晶
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痕中的枝晶组织更加明显。 粒内部枝晶组织不明显; 二次短路熔珠晶粒为粗大
的等轴晶, 线径截面积为4mm 铝导线二次短路熔
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4 综合分析
珠晶粒内部可以观察到枝晶组织。火烧熔痕晶粒为
铝导线本体的晶粒细小、 密集, 发生短路时, 铝 粗大的等轴晶, 晶粒内部枝晶组织明显。一次短路
导线受到瞬时高温作用而发生熔融, 并迅速凝固。 熔珠的气孔形状较二次短路熔珠的气孔形状更加规
金属的凝固可分为形核和长大两个过程, 形核与长 则, 火烧熔痕中不存在气孔。
大互相交替进行, 直至液态金属完全被消耗。在一 参考文献:
定的过冷条件下, 金属内部会发生形核过程。晶核
长大有平面长大和树枝状长大两种方式, 金属结晶 [ 1 ] 李德高, 陈立佳, 王赫莹. 彩色金相技术研究的发展现
时, 晶核主要以树枝状的方式长大。晶粒的形状和 状[ J ] . 沈阳工业大学学报, 1997 , 19 ( 2 ): 61-66.
尺寸受冷却速率的影响较大, 外界环境温度越高, 熔 [ 2 ] 夏建元, 曾 大 新, 张 红 霞. 金 属 材 料 彩 色 金 相 图 谱
融金属与周围环境的温差越小, 形成的晶粒方向性 [ M ] . 北京: 机械工业出版社, 2013.
[ 3 ] 杨祥伟, 揭晓华, 曾旭钊, 等.7050铝合金阳极氧化膜
越小, 组织越趋向于等轴晶。
的制备及其显微组织的研究[ J ] . 热加工工艺, 2011 ,
一次短路与二次短路发生时的环境温度不同,
40 ( 12 ): 134-136.
二者的晶粒再结晶过程有明显的差异。一次短路熔 [ 4 ] 郑桂茹. “ 彩色金相” 在普通金相实验室中的推广应用
珠形成时的环境温度较低, 过冷度较大, 冷却速率较
[ J ] . 山东科学, 1991 , 4 ( 1 ): 32-35.
快, 晶粒为狭长的柱状晶, 且方向性明显。二次短路 [ 5 ] 林道贤. 铝箔晶粒的阳极复膜———偏振光显示技术
熔珠晶粒为粗大的等轴晶, 无方向性。一次短路熔 [ J ] . 上海金属( 有色分册), 1982 , 3 ( 2 ): 13-16.
珠与二次短路熔珠均有明显的过渡区。火烧熔痕形 [ 6 ] 金明, 孙意. 多股铜导线一次短路熔痕金相定量分析
成时, 环境温度较高, 冷却速率较慢, 晶粒以树枝状 [ J ] . 消防科学与技术, 2012 , 31 ( 10 ): 1132-1135.
[ 7 ] 谷秀锐, 赵英利, 白丽娟, 等. 彩色金相在显微组织分
方式长大, 形成了等轴晶, 晶内枝晶组织比较明显。
导线整体为均匀受热, 因此不存在过渡区 [ 7 ] 。 析中的应用[ J ] . 理化检验( 物理分册), 2018 , 54 ( 5 ):
322-325.
5 结论
探索了铝导线火灾熔痕的彩色金相检验方法,
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