GB∕T 16840.4-20212電氣火災(zāi)痕跡物證技術(shù)鑒定方法 第4部分：金相分析法

CCSC80/89中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)代替電氣火災(zāi)痕跡物證技術(shù)鑒定方法T—2021-08-20發(fā)布2021-08-20實(shí)施國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)Ⅰ前言 引言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語(yǔ)和定義 5設(shè)備、器材與試劑 6.1檢材的選取和截取 6.2金相試樣的制備 7方法步驟 8金相組織特征 8.2短路熔痕（熔珠）的金相組織特征 8.3一次短路熔痕（熔珠）的金相組織特征 8.4二次短路熔痕（熔珠）的金相組織特征 8.5短路迸濺熔珠的金相組織特征 8.6電熱熔痕的金相組織特征 8.7非電熱痕跡的金相組織特征 9綜合判定 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是GB/T16840《電氣火災(zāi)痕跡物證技術(shù)鑒定方法》的第4部分。GB/T16840已經(jīng)發(fā)布了以下部分：—第2部分：剩磁檢測(cè)法；—第3部分：俄歇分析法；—第4部分：金相分析法；—第5部分：電氣火災(zāi)物證識(shí)別和提取方法；—第6部分：SEM微觀形貌分析法；—第7部分：EDS成分分析法；本文件代替GB/T16840.4—1997《電氣火災(zāi)原因技術(shù)鑒定方法第4部分：金相分析法》。與GB/T16840.4—1997相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動(dòng)外，主要技術(shù)變化如下：—?jiǎng)h除了1997年版的全部術(shù)語(yǔ)和定義，增加了“短路熔痕”“短路迸濺熔珠”“電熱熔痕”和“非電—更改、完善了金相分析法原理的有關(guān)內(nèi)容（見(jiàn)第4章，1997年版的第3章—增加了用于外觀形態(tài)觀察的設(shè)備和分析過(guò)程中所需的器材與試劑（見(jiàn)第5章，1997年版的第4章—更改、完善了火燒熔痕（熔珠）的金相組織特征、一次短路熔痕（熔珠）的金相組織特征和二次短路熔痕（熔珠）的金相組織特征，增加了短路熔痕（熔珠）的金相組織特征、短路迸濺熔珠的金相組織特征、電熱熔痕的金相組織特征和非電熱痕跡的金相組織特征（見(jiàn)第8章，1997年版的第—?jiǎng)h除了送檢及鑒定時(shí)應(yīng)履行的書(shū)面程序（見(jiàn)1997年版的第7章）。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專(zhuān)利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專(zhuān)利的責(zé)任。本文件由中華人民共和國(guó)應(yīng)急管理部提出。本文件由全國(guó)消防標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC113)歸口。本文件起草單位：應(yīng)急管理部沈陽(yáng)消防研究所、應(yīng)急管理部天津消防研究所、應(yīng)急管理部上海消防研究所、應(yīng)急管理部四川消防研究所。本文件及其所代替文件的歷次版本發(fā)布情況為：—GB/T16840.4—1997;—本次為第一次修訂。Ⅳ引言電氣火災(zāi)物證鑒定是應(yīng)急救援消防機(jī)構(gòu)進(jìn)行火災(zāi)原因調(diào)查工作的重要組成部分，特別是伴隨著國(guó)家法制建設(shè)的完善，公民法制意識(shí)的增強(qiáng)，物證鑒定已作為火災(zāi)原因認(rèn)定的有力證據(jù)，為消防救援機(jī)構(gòu)認(rèn)定火災(zāi)原因提供了科學(xué)、快速、準(zhǔn)確的技術(shù)支持。在這方面，我國(guó)已經(jīng)建立了電氣火災(zāi)痕跡物證技術(shù)鑒定方法的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系。在該標(biāo)準(zhǔn)體系中，GB/T16840《電氣火災(zāi)痕跡物證技術(shù)鑒定方法》是指導(dǎo)我國(guó)相關(guān)機(jī)構(gòu)從事電氣火災(zāi)物證鑒定活動(dòng)的方法和依據(jù)，擬由八個(gè)部分構(gòu)成，目的在于確立對(duì)電氣火災(zāi)痕跡物證進(jìn)行宏觀分析、剩磁分析、俄歇分析、金相分析、物證識(shí)別和提取、SEM微觀形貌分析、成分分析和熱分析時(shí)的方法和依據(jù)?！?部分：剩磁檢測(cè)法；—第3部分：俄歇分析法；—第4部分：金相分析法；—第5部分：電氣火災(zāi)物證識(shí)別和提取方法；—第6部分：SEM微觀形貌分析法；—第7部分：EDS成分分析法；金相分析法是我國(guó)電氣火災(zāi)痕跡物證鑒定工作中使用的一種分析方法。本文件中規(guī)定的與痕跡物證技術(shù)鑒定相關(guān)的檢材、方法步驟和金相組織特征等技術(shù)內(nèi)容，是在科研項(xiàng)目《應(yīng)用金相分析鑒別導(dǎo)線短路火災(zāi)的研究》基礎(chǔ)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和多年火災(zāi)物證鑒定實(shí)際工作的基礎(chǔ)上提出的，在實(shí)際火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)中得到驗(yàn)證，證明切實(shí)可行。本次對(duì)GB/T16840.4的修訂，重點(diǎn)考慮了文件編寫(xiě)和表述的嚴(yán)謹(jǐn)性和規(guī)范性，并完善了部分內(nèi)容，使火災(zāi)痕跡物證鑒定工作者在采用金相分析法時(shí)有據(jù)可依，提高工作效率。1電氣火災(zāi)痕跡物證技術(shù)鑒定方法本文件規(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(shí)，根據(jù)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)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(guò)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(duì)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/T16840.1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(yǔ)和定義GB/T16840.1界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1短路熔痕銅、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)生的熔化迸濺物，噴濺黏附到其他載體上的圓珠狀熔化痕跡。短路迸濺熔珠銅、鋁導(dǎo)線在短路或電弧作用發(fā)生的瞬間而產(chǎn)生的熔化迸濺物，噴濺黏附到其他載體上的圓珠狀熔化痕跡。3.3電熱熔痕在電弧或電流的高溫?zé)嶙饔孟?，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(guò)負(fù)荷熔痕、因接觸不良導(dǎo)致的局部過(guò)熱熔痕、導(dǎo)線與其他不同電位的金屬發(fā)生放電時(shí)形成的熔痕、對(duì)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非電熱痕跡由火災(zāi)熱作用、機(jī)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。對(duì)于火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)提取的金屬或銅、鋁導(dǎo)線等物證，無(wú)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(dāng)時(shí)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(diǎn)。對(duì)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?；馃酆凼菍?dǎo)線受火災(zāi)熱作用熔化的痕跡，其作用時(shí)間、作用溫度又均與短路熔痕不同，具有受熱持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、火燒范圍大、熔化溫度低于短路電弧溫度的特點(diǎn)。由于不同的環(huán)境條件參與了熔痕的形成痕（熔珠）的金相組織特征。5設(shè)備、器材與試劑金相顯微鏡，分辨能力應(yīng)不低于放大倍率宜為倍~倍。照相機(jī)、體視顯微鏡（或視頻顯微鏡）、金相鑲嵌機(jī)、磨拋機(jī)、超聲波清洗機(jī)。主要試劑有：—氯化高鐵（分析純—?dú)溲趸c（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(shù)脂。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(jìn)行截取。6.2金相試樣的制備6.2.1對(duì)提取的檢材，應(yīng)采用鑲嵌法制成金相試樣。對(duì)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(shí)，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(xì)磨后再進(jìn)行拋光，必要時(shí)可進(jìn)行手工精拋。6.2.4經(jīng)拋光后的金相試樣選擇適當(dāng)?shù)那治g劑在室溫下侵蝕，常用的侵蝕劑及侵蝕時(shí)間見(jiàn)表1。236.2.5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(fēng)機(jī)吹干。表1常用的侵蝕劑樣品材質(zhì)侵蝕劑配比侵蝕時(shí)間/s銅氯化高鐵5g乙醇2~10鋁氫氧化鈉1水60~120鐵硝酸酒精溶液10~30其他金屬參見(jiàn)相關(guān)金相試樣侵蝕技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)7方法步驟7.1待觀察的金相試樣應(yīng)磨面光潔、無(wú)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(yàn)時(shí)應(yīng)首先通觀整個(gè)金相試樣的表面，然后按所需視場(chǎng)對(duì)其顯微組織進(jìn)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(guò)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(chǎng)、放大倍數(shù)和顯微組織特征進(jìn)行顯微拍照。8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。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(gè)或多個(gè)孔洞交疊的現(xiàn)象，孔洞交疊處的孔洞壁會(huì)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(xì)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(guò)渡區(qū)處顯微組織的分界線明顯；銅質(zhì)熔珠的晶界較細(xì)，孔洞周?chē)~和氧化亞銅的共晶組織較少且不明顯；用偏振光觀察時(shí)，熔珠孔洞周?chē)岸幢诘念伾档货r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(guò)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?chē)~和氧化亞銅的共晶組織較多且較明顯；用偏振光觀察時(shí)，熔珠孔洞周?chē)岸幢诘念伾r艷明亮，呈鮮紅色或橘紅色。48.5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(shù)枝晶和細(xì)