【正文】 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。 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 。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。 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 。 ? 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。 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 。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。 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。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。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 。 ? 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。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。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。 ? 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。 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。這些 鋼均是含碳量較高的鋼，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）。 ② 、中溫回火 回火溫度為 350～ 480 ℃ 。下貝氏體為針狀的鐵素體上分布有大量的滲碳體。特種設(shè)備檢測中 金屬材料分析的應(yīng)用 湖南省特種設(shè)備檢驗檢測研究院 張希旺 特種設(shè)備檢測中 金屬材料分析的應(yīng)用 在特種設(shè)備檢驗檢測過程中，尤其是鍋爐、壓力容器、壓力管道的檢驗最重要的內(nèi)容是對其的整體和局部進行一系列檢測和試驗，這些檢測和試驗的內(nèi)容包括：宏觀檢查、幾何尺寸測量、測厚、耐壓試驗、氣密試驗等，還有金屬材料分析方面的內(nèi)容， 包括：金相試驗、硬度試驗（現(xiàn)場硬度測定） 、化學(xué)元素分析、力學(xué)性能試驗、無損檢測等。 貝氏體中的鐵素體含有較多的（或過飽和的）碳，以 B表 示。 目的：使鋼具有較高的彈性和韌性。之所以不采用完全退火工藝的原因 在于，如采用完全退火，鋼中所有含碳量均會溶 于奧氏體中，導(dǎo)致奧氏體含碳量的含碳量提高， 穩(wěn)定性加大。 二、金屬在高溫長期運行過程中的變化 ? 金屬的蠕變 金屬在高溫下，即使其所受的應(yīng)力低于金屬在該溫度的屈服點， 在這樣的應(yīng)力長期作用下，也會發(fā)生緩慢的但是連續(xù)的塑性變形， 這樣的一種現(xiàn)象稱為蠕變現(xiàn)象，所發(fā)生的變形稱為蠕變變形（或 蠕脹）。 另外，由于鋼的室溫沖擊性能也有一定的影響。這種過程也叫做固溶體的貧化。 ⑶ 、屈服點 б s 是指不增加負(fù)荷而使試樣變形增加的最小應(yīng)力。 ? 布氏硬度試驗方法主要用于硬度較低的一些材料， 例如經(jīng)退火，正火，調(diào)質(zhì)處理的鋼材，以及鑄鐵，非鐵金屬等。里氏硬度值 HL以沖擊測頭回跳速度 VB與沖擊速度 VA之比來表示： HL＝ 1000 VB/VA。 ? ② 被測表面應(yīng)清潔、不得有油污。 ? （ 3）在用設(shè)備修理需要補焊，查明材料的成分，以便選用合適的焊材和焊接工藝。保證每一種元素的每一次分析都采用最佳分析線和最佳參考線，從而獲得高精度， ? ⑤ 操作簡單方便，每次檢測前無須對儀器進行調(diào)校；檢測速度極快（ 10秒 30秒內(nèi)完成）； ? ⑥ 儀器電腦可存儲相當(dāng)數(shù)量的各種元素的譜線構(gòu)成，可配置多種定量分析模式軟件和牌號分級、混料識別模式軟件，簡化操作，提高工作效率； ? ⑦ 電腦可內(nèi)存幾千個測試結(jié)果，可打印或輸出存儲； （ 3）熒光光譜分析 ? 熒光光譜分析用 X射線或 γ射線來激發(fā)被分析物質(zhì)的原子發(fā)出熒光 X射線，通過識別熒光光譜來鑒別元素種類和數(shù)量。 殘余應(yīng)力：存在殘余應(yīng)力的大型部件在高溫運行中 ， 由于殘余應(yīng)力發(fā)生變化 ， 破壞了原來部件內(nèi)部的應(yīng)力平衡 ， 造成永久變形 。這些低熔點氧化物又會與金屬表面的氧化物發(fā)生反應(yīng)，生成結(jié)構(gòu)松散的釩酸鹽。 當(dāng)應(yīng)力腐蝕斷裂強度因子低于 KISCC時 ， 裂紋不擴展；大于 KISCC時 ， 應(yīng)力腐蝕裂紋擴展 。 ? 蠕變斷裂類型 A、 基本形變型蠕變斷裂 （ M型蠕變斷裂 ） 當(dāng)部件受到大的應(yīng)力 ， 在較短的時間內(nèi)發(fā)生的蠕變斷裂為基本型蠕變斷裂 。有的短期過熱的超溫幅度會高于相變點。 C、 在事故分析中 ， 根據(jù)組織變化情況來分析事故的產(chǎn)生原因 。 混合斷裂 汽包的失效 苛性脆化 A、 苛性脆化的特征 主要發(fā)生在中低壓鍋爐汽包，汽水品質(zhì)較低；產(chǎn)生裂紋的部位：鉚釘和管子脹口處，鉚釘孔和脹口的汽包鋼板上；腐蝕具有縫隙腐蝕的特征，為陽極溶解型的應(yīng)力腐蝕；初始裂紋從縫隙處產(chǎn)生，從表面不能看到；初始裂紋具有沿晶和分叉的特點，裂紋的縫隙處沒有堅固的腐蝕產(chǎn)物；金屬組織未發(fā)生變化；斷口具有冰糖狀花樣，為脆斷。 疲勞斷口 疲勞斷口的主要特征表現(xiàn)在擴展區(qū)上 。 例如金屬部件的組織和焊縫的組織和質(zhì)量 。一般常發(fā)生在過熱器和再熱器管上。高壓含氧環(huán)境中， 由于氫原子擴散進入鋼中，與鋼中的碳結(jié)合生成甲烷，使鋼出現(xiàn)沿晶裂紋，引起鋼的強度和塑性下降的腐蝕現(xiàn)象稱為氫腐蝕。 ? E、 應(yīng)力腐蝕斷裂一般發(fā)生在活化－鈍化的過渡區(qū)的電位范圍 ，即在鈍化膜不完整的電位范圍內(nèi) 。腐蝕對部件損壞的表現(xiàn)為失重、破壞材料表面完好狀態(tài)和生產(chǎn)裂紋。 焊接接頭組織的金相圖譜 過熱區(qū)（粗晶粒區(qū)） 正火區(qū)（重結(jié)晶區(qū)） 部分相變區(qū) 母材 三 金屬部件主要失效形式分析 鍋爐主要部件失效類型 蠕變、疲勞、蠕變疲勞、侵蝕、腐蝕、磨損、材質(zhì)老化及其交互作用等； 壓力容器失效類型 鍋爐主要部件的失效型式 ? 一、變形失效 ? 二、疲勞失效 ? 三、腐蝕失效 ? 四、蠕變失效 ? 五、磨損失效 ? 六、脆性斷裂失效 ? 七、塑性斷裂失效 一、過量變形失效 ? 過量變形失效又可分為過量彈性變形失效和過量塑性變形失效 ? 其主要影響因素有： 熱沖擊：突然升溫或降溫 ， 產(chǎn)生的熱應(yīng)力 。光信號通過分光、色散、光電轉(zhuǎn)換，變?yōu)殡娦盘査腿胗嬎銠C，處理后自動給出被檢試樣各項元素的含量。 ? （ 6）檢定：每年至少檢定一次，檢定合格才能繼續(xù)使用。 ? 現(xiàn)場硬度檢測 ? （ 1）影響測試精度的因素： ? ① 試件的預(yù)處理。 ? （ 4）里氏硬度 HL ? 里氏硬度的測量原理是：當(dāng)材料被一個小沖擊體撞擊時，較硬的材料使沖擊產(chǎn)生的反彈速度大于較軟者。沖擊韌性 ak等于撞斷帶缺口的