【正文】 在不完全退火的加熱溫 度下，其組織為奧氏體加二次滲碳體（對(duì)合金鋼 為碳化物）。另外，對(duì)這些鋼采用不完全退火，可使 二次滲碳體易于成為球狀，對(duì)降低鋼的硬度并為 淬火組織準(zhǔn)備更為有利。 ④ 、等溫退火 等溫退火即是把鋼加熱到臨界點(diǎn)以上溫度，使其轉(zhuǎn)變?yōu)閵W 氏體，并保溫一段時(shí)間使奧氏體均勻后，冷卻到預(yù)定溫度， 并在該溫度下保溫一段時(shí)間，使奧氏體等溫分解成珠光體 的熱處理工藝。 目的：組織均勻，硬度較低。 目的：降低硬度， 以便于加工，并使鋼中的滲碳體變?yōu)榍? 狀，以為淬火作好組織準(zhǔn)備。典型蠕變曲線見(jiàn)附圖，它描述在恒定溫度、恒定拉應(yīng)力下金屬的變形隨時(shí)間的變化規(guī)律。 ? 珠光體的球化和碳化物的聚集 這是所有珠光體耐熱鋼最常見(jiàn)的組織變化。 ⑴ 、珠光體球化會(huì)使鋼的室溫強(qiáng)度極限和屈服點(diǎn)降低。 ? 石墨化對(duì)鋼的性能的影響 當(dāng)鋼中產(chǎn)生石墨化現(xiàn)象時(shí)，由于碳從滲碳體中析出成為石墨，鋼中滲碳體數(shù)量減少；另外，石墨在鋼中割裂基體，起裂紋作用，而石墨本身強(qiáng)度又極低，因此，石墨化對(duì)鋼的強(qiáng)度有所影響。在以后的運(yùn)行中就會(huì)發(fā)生時(shí)效。 時(shí)效過(guò)程也就是新相形成的過(guò)程，因?yàn)槲龀龅姆稚⑾嘁簿褪窃诮饘僦行纬傻男孪?。在這些鋼中，歸根到底只有兩種相：固溶體和碳化物。因此，在高溫長(zhǎng)期作用下，只要溫度水平能使合金元素原子有充分的活動(dòng)能力，它就力求從固溶體中出來(lái)轉(zhuǎn)移到較為穩(wěn)定的碳化物中去。 三、金屬力學(xué)性能試驗(yàn)基本知識(shí) 金屬材料的力學(xué)性能是金屬材料在外力作用下表現(xiàn)出來(lái)的特性，如彈性、強(qiáng)度、硬度、韌性、塑性等。 ? 拉伸試驗(yàn) 在拉伸試驗(yàn)時(shí)，可以得到以下力學(xué)性能的指標(biāo)： ⑴ 、抵抗微小的塑性變形的能力 這種性能常常用屈服點(diǎn) ReL來(lái)說(shuō)明。 圖中負(fù)荷與伸長(zhǎng)量之間能保持直線關(guān)系的最大負(fù)荷稱(chēng)為比例極限負(fù)荷 Pp ；金屬能保持虎克定律的最大負(fù)荷稱(chēng)為彈性極限負(fù)荷 Pe （比例極限負(fù)荷和彈性極限負(fù)荷在位置上非常接近）； Ps稱(chēng)為屈服負(fù)荷，金屬在這個(gè)負(fù)荷下開(kāi)始屈服（即不增加負(fù)荷，變形也能自動(dòng)增加）； PB稱(chēng)為最大負(fù)荷 。在工程上規(guī)定，彈性極限是使試樣產(chǎn)生 ～ %永久變形的應(yīng)力。 很多的金屬或合金，在拉伸曲線上無(wú)明顯的屈服平臺(tái)。 ⑹ 、延伸率 δ 試樣拉斷后的伸長(zhǎng)量與原始計(jì)算長(zhǎng)度之比。按照試驗(yàn)時(shí)所用方法的不同，可將硬度測(cè)定方法分為： 壓入法：試驗(yàn)金屬對(duì)塑性變形的抵抗能力； 劃痕法：試驗(yàn)金屬對(duì)于阻礙斷裂的抵抗能力； 彈性回跳法：試驗(yàn)金屬對(duì)彈性變形的抵抗能力。 ? 二 特種設(shè)備檢驗(yàn)常用理化試驗(yàn)方法 ? 1. 常用硬度試驗(yàn)方法 ? （ 1） 布氏硬度 HB ? 布氏硬度試驗(yàn)方法是把規(guī)定直徑的淬火鋼球（或硬質(zhì)合金球）以一定的試驗(yàn)力 F壓入所測(cè)材料表面 ,保持規(guī)定時(shí)間后 ,測(cè)量表面壓痕直徑 d，由 d計(jì)算出壓痕表面積 A，布氏硬度值 HB = F / A。 ? 布氏硬度試驗(yàn)機(jī)型式有臺(tái)式和便攜式兩種。 洛氏硬度試驗(yàn)適用范圍廣，操作簡(jiǎn)便迅速，而且壓痕較小，故在鋼鐵熱處理質(zhì)量檢查中應(yīng)用最多。它采用正棱角錐體金剛石壓頭，在一定試驗(yàn)力下在試件表面壓出正方形壓痕，測(cè)量壓痕兩對(duì)角線平均長(zhǎng)度來(lái)確定硬度值。里氏硬度計(jì)采用一個(gè)裝有碳化鎢球的沖擊測(cè)頭，在一定的試驗(yàn)力作用下沖擊試樣表面，利用電磁感應(yīng)原理中速度與電壓成正比的關(guān)系，測(cè)量出沖擊測(cè)頭距試樣表面 1mm處的 沖擊速度和回跳速度 。 加工殘余應(yīng)力與焊接殘應(yīng)力的存在對(duì)材料的硬度也會(huì)產(chǎn)生影響，加工殘余應(yīng)力與焊接殘余應(yīng)力值越大，硬度越高。例如現(xiàn)場(chǎng)組焊的壓力容器，整體熱處理后焊縫金屬和熱影響區(qū)的硬度值要求不大于母材的 120%（碳素鋼）或 125%（合金鋼），電站鍋爐相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求焊后熱處理的硬度不超過(guò)硬度值加 100HB,并且中合金鋼不大于 270HB,高合金不高于 300HB ? （ 5）焊接返修時(shí)，對(duì)返修部位進(jìn)行硬度測(cè)定，檢查返修補(bǔ)焊工藝的可行性及焊接質(zhì)量。在用檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)選擇適當(dāng)部位進(jìn)行硬度測(cè)定。試件的被測(cè)表面必須露出金屬光澤，平整、表面粗糙度 Ra值應(yīng)達(dá)到 2um。 ? ④ 小試件測(cè)試時(shí)的支承。當(dāng)試件為大面積板材時(shí)，應(yīng)在測(cè)試點(diǎn)的背面加固或支撐，否則即使厚度較大仍可能因試件變形導(dǎo)致測(cè)試值不準(zhǔn)。 ? （ 3）工作環(huán)境溫度：－ 10℃ ~＋ 45℃ 。 材料元素分析 ? 1. 材料元素分析目的與方法 ? 通常以下幾種情況需要對(duì)材料進(jìn)行元素分析 ： ? （ 1）材料復(fù)驗(yàn)：為防止材料用錯(cuò)，對(duì)材料牌號(hào)進(jìn)行的驗(yàn)證性分析； ? （ 2）主體材料不明，檢驗(yàn)中欲查清材料種類(lèi)，對(duì)材料的元素種類(lèi)和的含量進(jìn)行分析。 ? 鋼鐵材料元素分析的常用方法有 原子發(fā)射光譜分析法和化學(xué)分析 法兩種。因此，根據(jù)被分析物質(zhì)所發(fā)射光譜的譜線構(gòu)成和強(qiáng)度，就可以鑒別出該物質(zhì)所包含的原子種類(lèi)和數(shù)量。只能就某一元素與標(biāo)準(zhǔn)試樣比對(duì)含量高低，且準(zhǔn)確性不高； ? ⑤ 對(duì)儀器調(diào)節(jié)操作有一定要求，必須由熟練人員操作。比看譜鏡更多的優(yōu)點(diǎn)列舉如下： ? ① 可獲得被分析物質(zhì)的全部元素的譜線信息，因此能分析各種金屬材料， 數(shù)十種合金中的全部元素； ? ② 光學(xué)系統(tǒng)有效波長(zhǎng)包括了紫外范圍，能檢測(cè)非金屬元素碳、硫、磷等； ? ③ 采用電腦控制檢測(cè)分析過(guò)程，自動(dòng)化程度高，檢測(cè)結(jié)果基本不受環(huán)境條件、操作技術(shù)等因素的影響； ? ④ 定量分析具有較高的精度。缺點(diǎn)是只能分析原子序數(shù)大于鈦的元素，因此碳、硅、硫、磷等元素均無(wú)法識(shí)別。需要取樣。 ? 現(xiàn)場(chǎng)金相檢驗(yàn)需要采用便攜式儀器，包括手提式微型電動(dòng)拋光器、電解拋光（浸蝕）裝置及小的磨光砂輪、可在部件上安放的便攜式顯微鏡等。 部件自重：部件自重可產(chǎn)生永久變形 ， 放置大型部件時(shí)應(yīng)注意合理放置 。在這種交變應(yīng)力的作用下發(fā)生斷裂的現(xiàn)象叫疲勞斷裂。 高周疲勞一般壽命較長(zhǎng) ， 斷裂時(shí)沒(méi)有塑性變形 ， 一般也稱(chēng)應(yīng)力疲勞 。斷口較為粗糙，斷口周?chē)袣堄嗪暧^變形。 常見(jiàn)腐蝕失效的主要類(lèi)型： 高溫氧化：其氧化反應(yīng)方程式為： 2Me+O2→ 2MeO（ 高溫下 ） 低熔點(diǎn)氧化物的腐蝕 （ 高溫腐蝕 ） 劣質(zhì)燃料中含有 V2O Na2O、 SO3 等低熔點(diǎn)氧化物，它們與金屬反應(yīng)生產(chǎn)新的氧化物。 部件表面凝結(jié)的水膜與中的與 SOSO3和 CO2結(jié)合形成酸性溶液 ， 導(dǎo)致鍋爐尾部受熱面嚴(yán)重的低溫腐蝕 。 應(yīng)力腐蝕有下列的幾個(gè)特征： ? A、 裂紋的宏觀走向基本上與拉應(yīng)力垂直 。 腐蝕只在局部區(qū)域 ， 破裂時(shí)金屬腐蝕量極小 。 ? F、 大多數(shù)應(yīng)力腐蝕斷裂體系中存在臨界應(yīng)力腐蝕斷裂強(qiáng)度因子KISCC。 點(diǎn)蝕隱蔽性很強(qiáng)。 如水線處易出現(xiàn)腐蝕 。垢下腐蝕實(shí)際上是高壓水下的電化學(xué)腐蝕。 四、蠕變失效 ? 蠕變的概念 蠕變是指金屬材料在恒應(yīng)力長(zhǎng)期作用下而發(fā)生的塑性變形現(xiàn)象 。 這類(lèi)蠕變斷裂對(duì)缺口應(yīng)力集中不敏感 。 過(guò)熱與超溫的概念不同 ， 超溫就是材料超過(guò)其額定使用溫度范圍運(yùn)行 。主要表現(xiàn)形式是鍋爐管子發(fā)生爆破。短期過(guò)熱是超溫幅度較高，在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生的失效現(xiàn)象。 沖蝕磨損 A、 固體粒子沖蝕 B、 汽蝕 腐蝕磨損 六、脆性斷裂失效 產(chǎn)生條件 材料的脆性是指材料的其他力學(xué)性能變化不大 ， 而韌性急劇下降的現(xiàn)象 。 部件發(fā)生脆斷時(shí)的應(yīng)力大大低于材料的屈服強(qiáng)度 ， 屬于平面應(yīng)變條件下的裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展 。它一般發(fā)生于靜力過(guò)載或大能量沖擊的惡劣工況情況下。 B、 在運(yùn)行中 ， 檢驗(yàn)金屬在運(yùn)行過(guò)程中的組織變化 ， 如組織的球化 、 老化 、 顯微裂紋等 。判斷部件是塑性斷裂還是脆性斷裂。 根據(jù)三要素中纖維區(qū)先斷而剪切唇最后斷的原則 ， 可判斷斷裂源和斷裂的發(fā)展方向 。 解理 解理斷裂是金屬材料在正應(yīng)力作用下，由于原子間結(jié)合鍵的破壞而造成的穿晶斷裂。 沿晶斷口 沿晶斷口的最基本特征是有晶界小刻面的冰糖狀形貌。 汽包的失效 應(yīng)力氧化腐蝕裂紋 A、 特征 在汽包水汽波動(dòng)區(qū)的應(yīng)力集中部位產(chǎn)生裂紋 ， 如人孔門(mén)焊 縫；斷口不具備疲勞特征；裂紋縫隙處充滿(mǎn)堅(jiān)硬的氧化物 ， 楔形的氧化物附加應(yīng)力對(duì)裂紋擴(kuò)展起很大作用；在裂紋 邊緣有脫碳 、 晶粒細(xì)化 、 晶界孔洞等特征；裂紋尖端和周 圍有沿晶的氧化裂紋；裂紋發(fā)源于焊接缺陷和腐蝕坑