1 范围

      本文件规定了电气火灾痕迹物证技术鉴定方法的金相分析法的原理、设备、器材与试剂、检材、方法步骤、金相组织特征和综合判定。

      本文件适用于在火灾调查时，根据火灾现场中火灾痕迹物证呈现的金相组织特征，鉴别其性质。

2 规范性引用文件

      下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

      GB/T 16840.1 电气火灾痕迹物证技术鉴定方法 第1部分：宏观法

3 术语和定义

      GB/T 16840.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

      短路熔痕 melted mark caused by short circuit

      铜、铝导线发生短路在导线上形成的熔化痕迹。

      注：短路熔痕包括一次短路熔痕和二次短路熔痕。

3.2

      短路迸溅熔珠 splash down melted bead caused by short circuit

      铜、铝导线在短路或电弧作用发生的瞬间而产生的熔化进溅物，喷溅黏附到其他载体上的圆珠状熔化痕迹。

3.3

      电热熔痕 melted mark caused by electric heating

      在电弧或电流的高温热作用下，在金属表面或铜、铝导线上形成的熔化痕迹。

      注：包含且不仅限于短路熔痕、过负荷熔痕、因接触不良导致的局部过热熔痕、导线与其他不同电位的金属发生放电时形成的熔痕、对地短路熔痕、不同电位的带电金属之间接触放电形成的熔痕等。

3.4

      非电热痕迹 mark caused by non-electric heating

      由火灾热作用、机械加工或应力作用等非电弧或电流的热作用形成的痕迹。

      注：包含且不仅限于火烧、摩擦、切削、拉拔、挤压、高压冲击等形成的痕迹。

4 原理

      对于火灾现场提取的金属或铜、铝导线等物证，无论是受火灾热作用还是短路电弧高温熔化，除全部烧失等特殊情况之外，一般均能查找到残留的熔痕，其外观具有能够反映当时环境条件的特征。

      导线的电热熔痕、短路熔痕均由瞬间电弧高温熔化形成，具有熔化范围小、冷却速度快的特点。对于一次短路熔痕和二次短路熔痕而言，前者短路发生在正常环境条件下，后者短路发生在火灾环境条件下。火烧熔痕是导线受火灾热作用熔化的痕迹，其作用时间、作用温度又均与短路熔痕不同，具有受热持续时间长、火烧范围大、熔化温度低于短路电弧温度的特点。由于不同的环境条件参与了熔痕的形成过程，从而产生了区别电热熔痕、短路熔痕（熔珠）、一次短路熔痕（熔珠）、二次短路熔痕（熔珠）及火烧熔痕（熔珠）的金相组织特征。

5 设备、器材与试剂

5.1 主要设备

      金相显微镜，分辨能力应不低于0.45μm，放大倍率宜为25倍～1000倍。

5.2 其他设备

      照相机、体视显微镜（或视频显微镜）、金相镶嵌机、磨抛机、超声波清洗机。

5.3 器材

      天平、量筒、镊子、脱脂棉、砂纸、吹风机、模具。

5.4 试剂

      主要试剂有：

      ——氯化高铁（分析纯）；

      ——氢氧化钠（分析纯）；

      ——乙醇（分析纯）；

      ——盐酸（分析纯）；

      ——硝酸（分析纯）；

      ——镶嵌材料。

      注：镶嵌材料为用于镶嵌制作金相样品的材料，包括但不限于义齿基托树脂。

6 检材

6.1 检材的选取和截取

6.1.1 应选取载有熔痕或具有代表性部位的检材。

6.1.2 应选择在导线的熔化或蚀坑痕迹附近的未熔导线部位进行截取。

6.2 金相试样的制备

6.2.1 对提取的检材，应采用镶嵌法制成金相试样。对于具有熔痕的检材，宜采用冷镶嵌法制备金相试样。

6.2.2 采用冷镶嵌法制备时，先将检材放在底板上，再将模具罩住检材，然后将冷镶嵌材料调成的糊状混合物注入，待凝固、冷却后，去除模具得到镶嵌好的金相试样。

6.2.3 金相试样经粗磨、细磨后再进行抛光，必要时可进行手工精抛。

6.2.4 经抛光后的金相试样选择适当的侵蚀剂在室温下侵蚀，常用的侵蚀剂及侵蚀时间见表1。

6.2.5 经侵蚀后的金相试样，应先用清水冲洗或用酒精擦拭，再用吹风机吹干。

表1 常用的侵蚀剂

7 方法步骤

7.1 待观察的金相试样应磨面光洁、无明显划痕、晶界清晰。

7.2 用金相显微镜观察金相试样的显微组织，放大倍数为25倍～1000倍。

7.3显微检验时应首先通观整个金相试样的表面，然后按所需视场对其显微组织进行观察分析。

7.4 根据所观察的显微组织选择合适的放大倍数或更换物镜镜头。

7.5 观察金相试样中熔化区、熔化过渡区及导线基体等部位的显微组织特征。

7.6 选择合适的视场、放大倍数和显微组织特征进行显微拍照。

8 金相组织特征

8.1 火烧熔痕（熔珠）的金相组织特征

      通常呈现粗大的等轴晶或共晶组织，熔化区内部的孔洞通常形状不规则，内表面粗糙。

8.2 短路熔痕（熔珠）的金相组织特征

      呈现为铸态组织，熔化区晶粒由胞状晶、枝晶、柱状晶组成；金相试样磨面内的孔洞形态呈圆形、椭圆形，内壁光滑；偶有两个或多个孔洞交叠的现象，孔洞交叠处的孔洞壁会形成锋利的锐角；基体区与熔化区显微组织形态有明显不同。

8.3 一次短路熔痕（熔珠）的金相组织特征

      呈现为铸态组织，晶粒由细小的胞状晶或柱状晶组成；磨面内的孔洞尺寸较小，孔洞数量较少，孔洞形状较整齐；在熔珠与导线衔接的过渡区处显微组织的分界线明显；铜质熔珠的晶界较细，孔洞周围铜和氧化亚铜的共晶组织较少且不明显；用偏振光观察时，熔珠孔洞周围及洞壁的颜色暗淡不鲜明。

8.4 二次短路熔痕（熔珠）的金相组织特征

      呈现为铸态组织，晶粒由较多粗大的柱状晶或粗大的晶界组成，晶粒被很多孔洞分割；金相试样磨面内的孔洞尺寸较大，孔洞数量较多，孔洞形状不规整；在熔珠与导线衔接的过渡区处显微组织的分界线不明显；铜质熔珠的晶界较粗大，孔洞周围铜和氧化亚铜的共晶组织较多且较明显；用偏振光观察时，熔珠孔洞周围及洞壁的颜色鲜艳明亮，呈鲜红色或橘红色。

8.5 短路迸溅熔珠的金相组织特征

      呈现为铸态组织，其形态特征主要为树枝晶和细小的胞状晶，金相试样磨面内有孔洞，孔洞形状较圆、较规则。

8.6 电热熔痕的金相组织特征

      呈现为铸态组织，其形态主要为胞状晶、树枝晶等，并且在熔化区与未熔化区（或基体）的交接处过渡区明显，晶粒形态明显不同。

8.7 非电热痕迹的金相组织特征

      呈现晶粒变形或破坏特征；平衡再结晶条件下形成的共晶组织或等轴晶特征。

9 综合判定

      在火灾现场情况较复杂和样品材质较特殊的情况下判定样品的痕迹性质时，应根据宏观形态、金相组织、微观形貌和成分分析等特征进行综合判定，给出判定结果。

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