1 范圍

      本文件規(guī)定了電氣火災(zāi)痕跡物證技術(shù)鑒定方法的金相分析法的原理、設(shè)備、器材與試劑、檢材、方法步驟、金相組織特征和綜合判定。

      本文件適用于在火災(zāi)調(diào)查時，根據(jù)火災(zāi)現(xiàn)場中火災(zāi)痕跡物證呈現(xiàn)的金相組織特征，鑒別其性質(zhì)。

2 規(guī)范性引用文件

      下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

      GB/T 16840.1 電氣火災(zāi)痕跡物證技術(shù)鑒定方法 第1部分：宏觀法

3 術(shù)語和定義

      GB/T 16840.1界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

      短路熔痕 melted mark caused by short circuit

      銅、鋁導(dǎo)線發(fā)生短路在導(dǎo)線上形成的熔化痕跡。

      注：短路熔痕包括一次短路熔痕和二次短路熔痕。

3.2

      短路迸濺熔珠 splash down melted bead caused by short circuit

      銅、鋁導(dǎo)線在短路或電弧作用發(fā)生的瞬間而產(chǎn)生的熔化進濺物，噴濺黏附到其他載體上的圓珠狀熔化痕跡。

3.3

      電熱熔痕 melted mark caused by electric heating

      在電弧或電流的高溫熱作用下，在金屬表面或銅、鋁導(dǎo)線上形成的熔化痕跡。

      注：包含且不僅限于短路熔痕、過負荷熔痕、因接觸不良導(dǎo)致的局部過熱熔痕、導(dǎo)線與其他不同電位的金屬發(fā)生放電時形成的熔痕、對地短路熔痕、不同電位的帶電金屬之間接觸放電形成的熔痕等。

3.4

      非電熱痕跡 mark caused by non-electric heating

      由火災(zāi)熱作用、機械加工或應(yīng)力作用等非電弧或電流的熱作用形成的痕跡。

      注：包含且不僅限于火燒、摩擦、切削、拉拔、擠壓、高壓沖擊等形成的痕跡。

4 原理

      對于火災(zāi)現(xiàn)場提取的金屬或銅、鋁導(dǎo)線等物證，無論是受火災(zāi)熱作用還是短路電弧高溫熔化，除全部燒失等特殊情況之外，一般均能查找到殘留的熔痕，其外觀具有能夠反映當時環(huán)境條件的特征。

      導(dǎo)線的電熱熔痕、短路熔痕均由瞬間電弧高溫熔化形成，具有熔化范圍小、冷卻速度快的特點。對于一次短路熔痕和二次短路熔痕而言，前者短路發(fā)生在正常環(huán)境條件下，后者短路發(fā)生在火災(zāi)環(huán)境條件下。火燒熔痕是導(dǎo)線受火災(zāi)熱作用熔化的痕跡，其作用時間、作用溫度又均與短路熔痕不同，具有受熱持續(xù)時間長、火燒范圍大、熔化溫度低于短路電弧溫度的特點。由于不同的環(huán)境條件參與了熔痕的形成過程，從而產(chǎn)生了區(qū)別電熱熔痕、短路熔痕（熔珠）、一次短路熔痕（熔珠）、二次短路熔痕（熔珠）及火燒熔痕（熔珠）的金相組織特征。

5 設(shè)備、器材與試劑

5.1 主要設(shè)備

      金相顯微鏡，分辨能力應(yīng)不低于0.45μm，放大倍率宜為25倍～1000倍。

5.2 其他設(shè)備

      照相機、體視顯微鏡（或視頻顯微鏡）、金相鑲嵌機、磨拋機、超聲波清洗機。

5.3 器材

      天平、量筒、鑷子、脫脂棉、砂紙、吹風機、模具。

5.4 試劑

      主要試劑有：

      ——氯化高鐵（分析純）；

      ——氫氧化鈉（分析純）；

      ——乙醇（分析純）；

      ——鹽酸（分析純）；

      ——硝酸（分析純）；

      ——鑲嵌材料。

      注：鑲嵌材料為用于鑲嵌制作金相樣品的材料，包括但不限于義齒基托樹脂。

6 檢材

6.1 檢材的選取和截取

6.1.1 應(yīng)選取載有熔痕或具有代表性部位的檢材。

6.1.2 應(yīng)選擇在導(dǎo)線的熔化或蝕坑痕跡附近的未熔導(dǎo)線部位進行截取。

6.2 金相試樣的制備

6.2.1 對提取的檢材，應(yīng)采用鑲嵌法制成金相試樣。對于具有熔痕的檢材，宜采用冷鑲嵌法制備金相試樣。

6.2.2 采用冷鑲嵌法制備時，先將檢材放在底板上，再將模具罩住檢材，然后將冷鑲嵌材料調(diào)成的糊狀混合物注入，待凝固、冷卻后，去除模具得到鑲嵌好的金相試樣。

6.2.3 金相試樣經(jīng)粗磨、細磨后再進行拋光，必要時可進行手工精拋。

6.2.4 經(jīng)拋光后的金相試樣選擇適當?shù)那治g劑在室溫下侵蝕，常用的侵蝕劑及侵蝕時間見表1。

6.2.5 經(jīng)侵蝕后的金相試樣，應(yīng)先用清水沖洗或用酒精擦拭，再用吹風機吹干。

表1 常用的侵蝕劑

7 方法步驟

7.1 待觀察的金相試樣應(yīng)磨面光潔、無明顯劃痕、晶界清晰。

7.2 用金相顯微鏡觀察金相試樣的顯微組織，放大倍數(shù)為25倍～1000倍。

7.3顯微檢驗時應(yīng)首先通觀整個金相試樣的表面，然后按所需視場對其顯微組織進行觀察分析。

7.4 根據(jù)所觀察的顯微組織選擇合適的放大倍數(shù)或更換物鏡鏡頭。

7.5 觀察金相試樣中熔化區(qū)、熔化過渡區(qū)及導(dǎo)線基體等部位的顯微組織特征。

7.6 選擇合適的視場、放大倍數(shù)和顯微組織特征進行顯微拍照。

8 金相組織特征

8.1 火燒熔痕（熔珠）的金相組織特征

      通常呈現(xiàn)粗大的等軸晶或共晶組織，熔化區(qū)內(nèi)部的孔洞通常形狀不規(guī)則，內(nèi)表面粗糙。

8.2 短路熔痕（熔珠）的金相組織特征

      呈現(xiàn)為鑄態(tài)組織，熔化區(qū)晶粒由胞狀晶、枝晶、柱狀晶組成；金相試樣磨面內(nèi)的孔洞形態(tài)呈圓形、橢圓形，內(nèi)壁光滑；偶有兩個或多個孔洞交疊的現(xiàn)象，孔洞交疊處的孔洞壁會形成鋒利的銳角；基體區(qū)與熔化區(qū)顯微組織形態(tài)有明顯不同。

8.3 一次短路熔痕（熔珠）的金相組織特征

      呈現(xiàn)為鑄態(tài)組織，晶粒由細小的胞狀晶或柱狀晶組成；磨面內(nèi)的孔洞尺寸較小，孔洞數(shù)量較少，孔洞形狀較整齊；在熔珠與導(dǎo)線銜接的過渡區(qū)處顯微組織的分界線明顯；銅質(zhì)熔珠的晶界較細，孔洞周圍銅和氧化亞銅的共晶組織較少且不明顯；用偏振光觀察時，熔珠孔洞周圍及洞壁的顏色暗淡不鮮明。

8.4 二次短路熔痕（熔珠）的金相組織特征

      呈現(xiàn)為鑄態(tài)組織，晶粒由較多粗大的柱狀晶或粗大的晶界組成，晶粒被很多孔洞分割；金相試樣磨面內(nèi)的孔洞尺寸較大，孔洞數(shù)量較多，孔洞形狀不規(guī)整；在熔珠與導(dǎo)線銜接的過渡區(qū)處顯微組織的分界線不明顯；銅質(zhì)熔珠的晶界較粗大，孔洞周圍銅和氧化亞銅的共晶組織較多且較明顯；用偏振光觀察時，熔珠孔洞周圍及洞壁的顏色鮮艷明亮，呈鮮紅色或橘紅色。

8.5 短路迸濺熔珠的金相組織特征

      呈現(xiàn)為鑄態(tài)組織，其形態(tài)特征主要為樹枝晶和細小的胞狀晶，金相試樣磨面內(nèi)有孔洞，孔洞形狀較圓、較規(guī)則。

8.6 電熱熔痕的金相組織特征

      呈現(xiàn)為鑄態(tài)組織，其形態(tài)主要為胞狀晶、樹枝晶等，并且在熔化區(qū)與未熔化區(qū)（或基體）的交接處過渡區(qū)明顯，晶粒形態(tài)明顯不同。

8.7 非電熱痕跡的金相組織特征

      呈現(xiàn)晶粒變形或破壞特征；平衡再結(jié)晶條件下形成的共晶組織或等軸晶特征。

9 綜合判定

      在火災(zāi)現(xiàn)場情況較復(fù)雜和樣品材質(zhì)較特殊的情況下判定樣品的痕跡性質(zhì)時，應(yīng)根據(jù)宏觀形態(tài)、金相組織、微觀形貌和成分分析等特征進行綜合判定，給出判定結(jié)果。

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