1 范圍

      本文件規定了電氣火災痕跡物證技術鑒定方法的金相分析法的原理、設備、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調查時，根據火災現場中火災痕跡物證呈現的金相組織特征，鑒別其性質。

2 規范性引用文件

      下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構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 電氣火災痕跡物證技術鑒定方法 第1部分：宏觀法

3 術語和定義

      GB/T 16840.1界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

3.1

      短路熔痕 melted mark caused by short circuit

      銅、鋁導線發生短路在導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、鋁導線在短路或電弧作用發生的瞬間而產生的熔化進濺物，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、因接觸不良導致的局部過熱熔痕、導線與其他不同電位的金屬發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

      由火災熱作用、機械加工或應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

      對于火災現場提取的金屬或銅、鋁導線等物證，無論是受火災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境條件的特征。

      導線的電熱熔痕、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，前者短路發生在正常環境條件下，后者短路發生在火災環境條件下。火燒熔痕是導線受火災熱作用熔化的痕跡，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。由于不同的環境條件參與了熔痕的形成過程，從而產生了區別電熱熔痕、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 設備、器材與試劑

5.1 主要設備

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

5.2 其他設備

      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 應選取載有熔痕或具有代表性部位的檢材。

6.1.2 應選擇在導線的熔化或蝕坑痕跡附近的未熔導線部位進行截取。

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 金相試樣經粗磨、細磨后再進行拋光，必要時可進行手工精拋。

6.2.4 經拋光后的金相試樣選擇適當的侵蝕劑在室溫下侵蝕，常用的侵蝕劑及侵蝕時間見表1。

6.2.5 經侵蝕后的金相試樣，應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，放大倍數為25倍～1000倍。

7.3顯微檢驗時應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 根據所觀察的顯微組織選擇合適的放大倍數或更換物鏡鏡頭。

7.5 觀察金相試樣中熔化區、熔化過渡區及導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

      通常呈現粗大的等軸晶或共晶組織，熔化區內部的孔洞通常形狀不規則，內表面粗糙。

8.2 短路熔痕（熔珠）的金相組織特征

      呈現為鑄態組織，熔化區晶粒由胞狀晶、枝晶、柱狀晶組成；金相試樣磨面內的孔洞形態呈圓形、橢圓形，內壁光滑；偶有兩個或多個孔洞交疊的現象，孔洞交疊處的孔洞壁會形成鋒利的銳角；基體區與熔化區顯微組織形態有明顯不同。

8.3 一次短路熔痕（熔珠）的金相組織特征

      呈現為鑄態組織，晶粒由細小的胞狀晶或柱狀晶組成；磨面內的孔洞尺寸較小，孔洞數量較少，孔洞形狀較整齊；在熔珠與導線銜接的過渡區處顯微組織的分界線明顯；銅質熔珠的晶界較細，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

      呈現為鑄態組織，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；金相試樣磨面內的孔洞尺寸較大，孔洞數量較多，孔洞形狀不規整；在熔珠與導線銜接的過渡區處顯微組織的分界線不明顯；銅質熔珠的晶界較粗大，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

      呈現為鑄態組織，其形態特征主要為樹枝晶和細小的胞狀晶，金相試樣磨面內有孔洞，孔洞形狀較圓、較規則。

8.6 電熱熔痕的金相組織特征

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

8.7 非電熱痕跡的金相組織特征

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

9 綜合判定

      在火災現場情況較復雜和樣品材質較特殊的情況下判定樣品的痕跡性質時，應根據宏觀形態、金相組織、微觀形貌和成分分析等特征進行綜合判定，給出判定結果。

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