【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（對合金鋼 為碳化物）。另外，對這些鋼采用不完全退火，可使 二次滲碳體易于成為球狀，對降低鋼的硬度并為 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以上溫度，使其轉(zhuǎn)變?yōu)閵W 氏體，并保溫一段時間使奧氏體均勻后，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。典型蠕變曲線見附圖，它描述在恒定溫度、恒定拉應(yīng)力下金屬的變形隨時間的變化規(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的組織變化。 ⑴ 、珠光體球化會使鋼的室溫強度極限和屈服點降低。 ? 石墨化對鋼的性能的影響 當(dāng)鋼中產(chǎn)生石墨化現(xiàn)象時，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，而石墨本身強度又極低，因此，石墨化對鋼的強度有所影響。在以后的運行中就會發(fā)生時效。 時效過程也就是新相形成的過程，因為析出的分散相也就是在金屬中形成的新相。在這些鋼中，歸根到底只有兩種相：固溶體和碳化物。因此，在高溫長期作用下，只要溫度水平能使合金元素原子有充分的活動能力，它就力求從固溶體中出來轉(zhuǎn)移到較為穩(wěn)定的碳化物中去。 三、金屬力學(xué)性能試驗基本知識 金屬材料的力學(xué)性能是金屬材料在外力作用下表現(xiàn)出來的特性，如彈性、強度、硬度、韌性、塑性等。 ? 拉伸試驗 在拉伸試驗時，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 ReL來說明。 圖中負荷與伸長量之間能保持直線關(guān)系的最大負荷稱為比例極限負荷 Pp ；金屬能保持虎克定律的最大負荷稱為彈性極限負荷 Pe （比例極限負荷和彈性極限負荷在位置上非常接近）； Ps稱為屈服負荷，金屬在這個負荷下開始屈服（即不增加負荷，變形也能自動增加）； PB稱為最大負荷 。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，在拉伸曲線上無明顯的屈服平臺。 ⑹ 、延伸率 δ 試樣拉斷后的伸長量與原始計算長度之比。按照試驗時所用方法的不同，可將硬度測定方法分為： 壓入法：試驗金屬對塑性變形的抵抗能力； 劃痕法：試驗金屬對于阻礙斷裂的抵抗能力； 彈性回跳法：試驗金屬對彈性變形的抵抗能力。 ? 二 特種設(shè)備檢驗常用理化試驗方法 ? 1. 常用硬度試驗方法 ? （ 1） 布氏硬度 HB ? 布氏硬度試驗方法是把規(guī)定直徑的淬火鋼球（或硬質(zhì)合金球）以一定的試驗力 F壓入所測材料表面 ,保持規(guī)定時間后 ,測量表面壓痕直徑 d，由 d計算出壓痕表面積 A，布氏硬度值 HB = F / A。 ? 布氏硬度試驗機型式有臺式和便攜式兩種。 洛氏硬度試驗適用范圍廣，操作簡便迅速，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，在一定試驗力下在試件表面壓出正方形壓痕，測量壓痕兩對角線平均長度來確定硬度值。里氏硬度計采用一個裝有碳化鎢球的沖擊測頭，在一定的試驗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，測量出沖擊測頭距試樣表面 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)力的存在對材料的硬度也會產(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，對返修部位進行硬度測定，檢查返修補焊工藝的可行性及焊接質(zhì)量。在用檢驗時，應(yīng)選擇適當(dāng)部位進行硬度測定。試件的被測表面必須露出金屬光澤，平整、表面粗糙度 Ra值應(yīng)達到 2um。 ? ④ 小試件測試時的支承。當(dāng)試件為大面積板材時，應(yīng)在測試點的背面加固或支撐，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材料進行元素分析 ： ? （ 1）材料復(fù)驗：為防止材料用錯，對材料牌號進行的驗證性分析； ? （ 2）主體材料不明，檢驗中欲查清材料種類，對材料的元素種類和的含量進行分析。 ? 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)成和強度，就可以鑒別出該物質(zhì)所包含的原子種類和數(shù)量。只能就某一元素與標(biāo)準(zhǔn)試樣比對含量高低，且準(zhǔn)確性不高； ? ⑤ 對儀器調(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)有效波長包括了紫外范圍，能檢測非金屬元素碳、硫、磷等； ? ③ 采用電腦控制檢測分析過程，自動化程度高，檢測結(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、磷等元素均無法識別。需要取樣。 ? 現(xiàn)場金相檢驗需要采用便攜式儀器，包括手提式微型電動拋光器、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 ， 斷裂時沒有塑性變形 ， 一般也稱應(yīng)力疲勞 。斷口較為粗糙，斷口周圍往往有殘余宏觀變形。 常見腐蝕失效的主要類型： 高溫氧化：其氧化反應(yīng)方程式為： 2Me+O2→ 2MeO（ 高溫下 ） 低熔點氧化物的腐蝕 （ 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)力腐蝕斷裂強度因子KISCC。 點蝕隱蔽性很強。 如水線處易出現(xiàn)腐蝕 。垢下腐蝕實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)力長期作用下而發(fā)生的塑性變形現(xiàn)象 。 這類蠕變斷裂對缺口應(yīng)力集中不敏感 。 過熱與超溫的概念不同 ， 超溫就是材料超過其額定使用溫度范圍運行 。主要表現(xiàn)形式是鍋爐管子發(fā)生爆破。短期過熱是超溫幅度較高，在較短的時間內(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)生脆斷時的應(yīng)力大大低于材料的屈服強度 ， 屬于平面應(yīng)變條件下的裂紋失穩(wěn)擴展 。它一般發(fā)生于靜力過載或大能量沖擊的惡劣工況情況下。 B、 在運行中 ， 檢驗金屬在運行過程中的組織變化 ， 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 在汽包水汽波動區(qū)的應(yīng)力集中部位產(chǎn)生裂紋 ， 如人孔門焊 縫；斷口不具備疲勞特征；裂紋縫隙處充滿堅硬的氧化物 ， 楔形的氧化物附加應(yīng)力對裂紋擴展起很大作用；在裂紋 邊緣有脫碳 、 晶粒細化 、 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