金相法

雷電災害調查過程中需要技術鑑定時所採取的常用方法主要有剩磁測試法、金相法以及其他方法。金相法是在火災現場中，依據銅、鋁導線在不同的環境氛圍中其金相顯微組織的不同變化，來鑑別銅、鋁導線是火災熔痕還是電氣短路熔痕的一種方法。

基本介紹

• 中文名：金相法
• 外文名：Metallographic method
• 原理：由殘留熔痕推斷當時環境
• 步驟1：選取
• 步驟2：鑲嵌
• 步驟3：曬相

簡介

金相法是在火災現場中，依據銅、鋁導線在不同的環境氛圍中其金相顯微組織的不同變化，來鑑別銅、鋁導線是火災熔痕還是電氣短路熔痕的一種方法。

金相法原理

銅鋁導線無論是火災作用熔化還是短路電弧高溫熔化，除全部燒失外，一般均能查找到殘留熔痕（尤其是銅導線），其熔痕外觀仍具有能代表當時環境氛圍的特徵。

一次短路熔痕和二次短路熔痕同屬於瞬間電弧高溫熔化，具有冷卻速度快，熔化範圍小的特點，但不同的是前者短路發生在正常環境氛圍中，後者短路發生在煙火與溫度的氛圍中，而被通常火災熱作用熔化的痕跡，其時間、溫度又均與短路不同，它具有溫度持續時間長，火燒範圍大，熔化溫度低於短路電弧溫度。雖然都屬於熔化，但由於不同的環境氛圍參與了熔痕形成的全過程，所以保留了熔痕形成時的各自特徵，其呈現的金相組織亦有各不相同的特點。

方法步驟

金相試樣的設備包括選取——鑲嵌——磨製——拋光——侵蝕等幾個步驟，忽視任何一道工序都會影響組織分析和檢驗結果的正確程度，甚至造成誤判。

試樣製備

製備好的試樣應具備組織有代表性，無假象，組織真實，無磨痕，麻點或水跡等。

試樣選取

提取試樣時，必須選擇有代表性的部位，應根據火災現場的實際，確保提取有熔痕、蝕坑等可供鑑定的部位和痕跡。

取樣部位

可在導線有熔化痕跡和有蝕坑痕跡處取樣及在其附近的正常部位取樣進行橫、縱截面檢驗比較橫向截面是觀察熔痕的顯微組織精粒度情況，縱向截面是觀察熔痕與導線間過渡區的顯微組織變化情況。

試樣尺寸

試樣尺寸直徑為12mm，高為10mm的圓柱體或為12mm×12mm×10mm的方柱體的不同金屬材質。對現場中提取的遺留物其形狀特殊或尺寸細小不易握持的試樣，可進行鑲嵌。

試樣提取

對於細小的試樣可用鉗子切取較大試樣可用手鋸或切割機等切取，必要時也可用氣割法截取。但燒割邊緣必須與試樣保持相當距離，不論用哪種方法取樣均應注意試樣的溫度條件，必要時用水冷卻，以避免試樣因過熱而改變其組織。

清除污垢

若提取的試樣表面沾有油漬，可用苯等有機溶劑溶去，生鏽的試樣可用過硫酸銨或磷酸洗淨。至於其他簡便取油除銹的方法亦可套用。

鑲嵌

若式樣過小或形狀特殊，可用塑膠或電木粉等進行鑲嵌。

試樣的研磨

試樣在砂紙上磨製時，用力不宜過大，每次磨製的時間也不可過長，以免變形，用預磨機細磨時，必須邊磨邊用水冷卻，以免磨麵過熱引起變形。

試樣的浸蝕

精拋後經顯微鏡檢查合適的試樣，便可沒人盛於玻璃皿之愛蝕劑中進行投蝕或揩擦一定時間。侵蝕時，試樣可不時地輕微移動，但拋光面不得與皿的底面接觸。

曬相

曬相時應依照底片的情況，燈光的強弱選擇適當號數的相紙及曝光時間。曝光時間應注意不要太短和太長，應使底片上較暗部分的細緻影像線條清晰地顯出為度。

按照相紙的種類而選擇的顯影液。顯影時間一般為1～3min。展影后相紙可在含有1.5%醋酸水溶液中微浸，以中和鹼性顯影液制止顯影的作用，然後將相紙浸入定影液中進行定影相紙在顯影液及定影液內時，乳膠面均須向上，並使其完全浸入溶液內。相紙在新鮮定影液中停留的時間為15min左右，若為舊定影液則可酌量延長時同。定影后的相片應在流動清水中漂洗12次，每次約5min，然後烘乾。