تست جرقه (spark test) یکی از آسانترین روش های تشخیص جنس یک فلز است که دقت مطلوبی دارد. البته این تست نیاز به قدرت بالای مشاهده و یک پس زمینه ی سیاه دارد. تنها محدودیت این تست، ایجاد تخریب اندک در نمونه است.
تست جرقه با نگه داشتن نمونه روی یک چرخ سنگ زنی انجام می گیرد. هنگام قرارگیری یک تکه فلزی بر روی سطح زبر چرخ سنگ زنی، ذرات فلزی از روی سطح برداشته می شوند. به دلیل اصطکاک این ذرات داغ و درخشان هستند. این ذرات را جرقه (spark) می نامند.
این جرقه ها بسته به ترکیب فلز یا آلیاژ متفاوت هستند. مطالعه الگوی این جرقه ها می تواند به حدس جنس فلز کمک نماید. طول، رنگ و آرایش جرقه ها پارامترهای هستند که می تواند به شناسایی فلز کمک نماید. این تست به ویژه بر روی فلزات پایه آهنی قابل انجام است.
اگر در فلز کربن وجود داشته باشد، حین اکسید شدن براق می سوزد. در نتیجه درصد های مختلف کربن در فلز موجب جرقه هایی با طول، رنگ و شکل متفاوت می شود.
پروسه انجام تست جرقه به صورت زیر است:
- یک دستگاه سنگ زن رومیزی یا پرتابل باید استفاده شود. سرعت محیطی سنگ زن باید بالاتر از 4000 تا 4500 فوت بر دقیقه (1200 تا 1400 متر بر دقیقه) باشد.
- چرخ سنگ زنی باید زیر و تمیز باشد تا جرقه درست برای شناسایی فراهم شود.
- تکه فلز را به گونه ای نگه دارید تا جرقه ها از خط دید شما رد شوند. فشار را تغییر دهید تا طول مناسب جرقه تولید شود.
- فشار باید صحیح (میانه و یکنواخت) باشد. در غیر این صورت فشار اضافی باعث می شود که جرقه ها براق تر بدرخشند و موجب می شوند که میزان کربن فلز بیشتر تخمین زده شود.
- به صورت ذهنی جریان جرقه ها را به سه قسمت تقسیم کنید و قسمت انتهایی را نگاه کنید.
- سر خود را برای دیدن جرقه تکان ندهید و فقط به آن جرقه ها نگاه کنید که در خط دید شما هستند.
- توجه کنید که این کار عملاً مقایسه ای بین نمونه های مشخص یا غیر مشخص می باشد. در غیر این صورت نیاز به تجربه ی فراوانی دارد.
نکاتی در مورد شکل جرقه ها:
- جرقه ها با توجه به میزان اکسید شدن ذرات داغ فلزی ایجاد می شوند.
- آهن به سرعت اکسید نمی شود و در نتیجه خطوط جرقه ی بلند ایجاد می شود که با خنک شدن محو می شوند.
- فولاد پر کربن و کم کربن یک جریان جرقه سفید تولید می کنند.
- فولاد پر کرین خطوط جرقه کوتاهی همراه با انفجار زیاد دارند.
- عناصر آلیاژی ممکن است که جرقه های کربن را سریع یا کند کنند و یا آنها را روشن تر یا تیره تر کنند.
- نیکل با انفجار کربن مقابله می کند.
- جرقه نیکل به صورت بلوک های سفید درخشان است.
- سیلیکون بیشتر از نیکل از انفجار کربن جلوگیری می کند. اگر سیلیکون در آلیاژ حاضر باشد، جرقه ها به سرعت با یک فلاش سفید تمام می شوند.
- مونل و نیکل:
- جرقه های این آلیاژها کم حجم و نارنجی رنگ هستند.
- جرقه ها، خط های موجی بدون جرقه زن (sparkler) ایجاد می کنند.
- این دو با تست جرقه از هم قابل تشخیص نیستند.
- فولاد زنگ نزن:
- جریان جرقه بلند تا 50 اینچ (127 سانتیمتر) می باشد.
- جرقه ها از نظر حجم متوسط هستند و حجم جرقه زن ها کم است.
- جرقه زن ها چنگال مانند هستند.
- جرقه ها نزدیک چرخ کاهی رنگ هستند و در انتها سفید هستند.
- آهن کار شده (Wrought):
- جریان جرقه تا 65 اینچ (165 سانتیمتر) ایجاد می شود.
- جرقه ها حجم بالایی دارند و جرقه زن کم است.
- جرقه ها در نزدیکی انتهای جریان مشاهده می شوند و چنگال مانند می باشند.
- جریان نزدیک چرخ کاهی رنگ و در انتهای بیرونی جریان، قرمز روشن است.
در زیر تصویر الگوی جرقه حاصل از فلزات و آلیاژهای مختلف مشاهده می شود.
توجه: انجام تست جرقه و در کل سنگ زنی نیازمند آموزش عملی و رعایت نکات ایمنی است.
