【文章內(nèi)容簡介】 ，在低碳鋼做拉伸試驗(yàn)時(shí)，在拉伸曲線上屈服時(shí)會(huì)出 現(xiàn)負(fù)荷作鋸齒狀的一段臺(tái)階，可分別用上屈服點(diǎn)和下屈服 點(diǎn)表示。如不特別指明，應(yīng)認(rèn)為上屈服點(diǎn)是屈服點(diǎn)。 很多的金屬或合金，在拉伸曲線上無明顯的屈服平臺(tái)。在 工程上規(guī)定，一般將使試樣產(chǎn)生 %永久變形的應(yīng)力作為 屈服點(diǎn)，以 б 。 ⑷ 、強(qiáng)度極限 б b 試驗(yàn)斷裂前最大負(fù)荷與原始截面積之比。 ⑸ 、真實(shí)抗斷抗力 б Z 試驗(yàn)拉斷時(shí)的負(fù)荷與拉斷時(shí)的試樣最小截面積之比。 ⑹ 、延伸率 δ 試樣拉斷后的伸長量與原始計(jì)算長度之比。 ⑺ 、斷面收縮率 ψ 試樣拉斷后的截面積最大收縮量與原始截面積之比。 ? 硬度 所謂金屬的硬度是指金屬抵抗其它比較堅(jiān)硬物體壓入的能力。這種堅(jiān)硬的壓入物通常是不發(fā)生變形的。按照試驗(yàn)時(shí)所用方法的不同，可將硬度測定方法分為： 壓入法：試驗(yàn)金屬對塑性變形的抵抗能力； 劃痕法：試驗(yàn)金屬對于阻礙斷裂的抵抗能力； 彈性回跳法：試驗(yàn)金屬對彈性變形的抵抗能力。 ? 動(dòng)力試驗(yàn)下的力學(xué)性能 ? 沖擊韌性 沖擊韌性表示金屬材料對沖擊負(fù)荷的抵抗能力，它是衡量材料韌性的指標(biāo)?？梢哉J(rèn)為，沖擊韌性是綜合性地概括了材料的塑性性能和強(qiáng)度性能。沖擊韌性 ak等于撞斷帶缺口的標(biāo)準(zhǔn)方形截面試樣 在其單位面積上所消耗的功。 ? 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壓入所測材料表面 ,保持規(guī)定時(shí)間后 ,測量表面壓痕直徑 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)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。 ? 布氏硬度壓痕較大，對薄工件或精密制成品表面，這種損傷可能是不允許的，但對壓力容器表面則沒有什么妨礙。壓痕大的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是消除微觀組織不均勻造成的影響，測試數(shù)據(jù)離散性小， 測試結(jié)果是受壓區(qū)域的平均值，比較可靠 。 ? 布氏硬度試驗(yàn)機(jī)型式有臺(tái)式和便攜式兩種。臺(tái)式試驗(yàn)機(jī)精度高。便攜式錘擊布氏硬度計(jì)價(jià)格低、體積不大、可攜帶至現(xiàn)場使用，由于是人工操作，檢測速度較慢。 ? （ 2）洛氏硬度 HR ? 洛氏硬度是采用測量壓痕深度來確定硬度值的試驗(yàn)方法。 洛氏硬度試驗(yàn)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。 ? 洛氏硬度試驗(yàn)在室內(nèi)試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，無法在現(xiàn)場使用。由于壓痕小，當(dāng)材料組織不均勻時(shí)，測得的數(shù)值起伏大，缺乏代表性。 ? （ 3） 維氏硬度 HV ? 維氏硬度主要用于測量金屬的表面硬度。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，測量壓痕兩對角線平均長度來確定硬度值。 ? 維氏硬度適用的硬度范圍寬，試驗(yàn)的壓痕非常小，可以測出很小一點(diǎn)區(qū)域的硬度值 ，甚至可以測出金相組織中不同相的硬度。 主要用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的顯微硬度測量， 焊接性能試驗(yàn)中的最高硬度試驗(yàn)就是用維氏硬度計(jì)來測定焊縫，熔合線和熱影響區(qū)硬度的。 ? （ 4）里氏硬度 HL ? 里氏硬度的測量原理是：當(dāng)材料被一個(gè)小沖擊體撞擊時(shí)，較硬的材料使沖擊產(chǎn)生的反彈速度大于較軟者。里氏硬度計(jì)采用一個(gè)裝有碳化鎢球的沖擊測頭，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，測量出沖擊測頭距試樣表面 1mm處的 沖擊速度和回跳速度 。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。 ? 里氏硬度計(jì)體積小，重量輕，操作簡便，在任何方向上均可測試，所以特別適合現(xiàn)場使用；由于測量獲得的信號是電壓值，電腦處理十分方便，測量后可立即讀出硬度值，并能即時(shí)換算為布、洛、維等各種硬度值。 硬度檢測的應(yīng)用 ? 材料硬度值與其強(qiáng)度存在著一定的比例關(guān)系，對鋼鐵材料來說，其抗拉強(qiáng)度近似等于三分之一的布氏硬度值；材料化學(xué)成分中，大多數(shù)合金元素都會(huì)使材料的硬度升高，其中碳對材料硬度的影響最直接，材料中的碳含量越大，其硬度越高， 因此硬度試驗(yàn)有時(shí)用來判斷材料強(qiáng)度等級或鑒別材質(zhì)；材料中不同金相組織具有不同硬度， 一般來說，馬氏體硬度高于珠光體，珠光體的硬度高于鐵素體，鐵素體的硬度高于奧氏體， 故通過硬度值可大致了解材料的金相組織、以及材料在加工過程中的組織變化和熱處理效果。 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(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。正因?yàn)橛绊懖牧嫌捕鹊囊蛩剌^多，工程上硬度檢測的應(yīng)用也較多，鍋爐壓力容器檢驗(yàn)中硬度檢測的應(yīng)用概括如下： ? （ 1）對于一般的碳素鋼、低合金鋼，當(dāng)材質(zhì)不清或有疑問時(shí)，可通過測定硬度，并根據(jù)硬度與強(qiáng)度的關(guān)系，近似求出材料的強(qiáng)度值。常用的一個(gè)換算公式： =（適用于母材）；另一公式為 =（適用于 HB≤175的材料） ? （ 2）焊接性試驗(yàn)中檢測焊接接頭斷面的母材、焊縫和熱影響區(qū)的硬度，據(jù)此判斷材料的焊接性和工藝的適用性 ? （ 3）現(xiàn)場經(jīng)常通過檢測母材、焊縫和熱影響區(qū)的硬度，判斷焊接工藝執(zhí)行情況和焊接接頭質(zhì)量。 ? （ 4）局部或整體熱處理后，通過對焊縫金屬、熱影響區(qū)及母材進(jìn)行硬度測定，檢查熱處理效果，判斷焊縫接頭的消除應(yīng)力情況。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(shí)，對返修部位進(jìn)行硬度測定，檢查返修補(bǔ)焊工藝的可行性及焊接質(zhì)量。 ? （ 6）設(shè)備使用過程中，由于壓力、溫度、介質(zhì)等工況條件的影響，在用檢驗(yàn)中，當(dāng)懷疑有脫碳或者球化時(shí)，應(yīng)對可疑部位進(jìn)行硬度測定。 ? （ 7）壓力容器在高溫下長期使用后，有可能引起滲碳、滲氮、硫化、釩化及石墨化等現(xiàn)象。使材料的硬度改變。在用檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)選擇適當(dāng)部位進(jìn)行硬度測定。 ? （ 8）在應(yīng)力腐蝕環(huán)境中使用的壓力容器，在制造或在用檢驗(yàn)中應(yīng)進(jìn)行硬度檢測，以判斷應(yīng)力腐蝕傾向。例如，要求濕硫化氫應(yīng)力腐蝕環(huán)境中的碳鋼 HB≤200；合金鋼 HB≤235；液氨儲(chǔ)罐材料臨界硬度為 HV210。 ? 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。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(dá)到 2um。 ? ② 被測表面應(yīng)清潔、不得有油污。 ? ③ 曲面工件測試。曲率半徑 R小于 30mm的試件在測試時(shí)應(yīng)使用小支承環(huán)。 ? ④ 小試件測試時(shí)的支承。重量大于 5kg的試件，不需要支承。對小于 5kg的試件，由于沖擊力會(huì)使試件移動(dòng)而導(dǎo)致測試值不準(zhǔn)，一般不宜應(yīng)用。 ? ⑤ 試件的厚度應(yīng)大于 5mm。當(dāng)試件為大面積板材時(shí)，應(yīng)在測試點(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)致測試值不準(zhǔn)。 ? ⑥試件本身不得帶磁。 ? （ 2）測試操作要求 ? ① 測試點(diǎn)選位：兩測試點(diǎn)間距應(yīng)＞ 3mm。 ? ② 放置：應(yīng)將沖擊裝置支承環(huán)壓緊在被測表面， ? ③ 按動(dòng)沖擊裝置釋放鈕的測試瞬間，應(yīng)保持工件、沖擊裝置、操作員身體均處于穩(wěn)定狀態(tài)。 ? （ 3）工作環(huán)境溫度：－ 10℃ ~＋ 45℃ 。 ? （ 4）校驗(yàn)：測試前最好先使用標(biāo)準(zhǔn)塊對儀器進(jìn)行校驗(yàn)。 ? （ 5）數(shù)值處理：測試結(jié)果應(yīng)取 3~5次或更多次測試的平均值。 ? （ 6）檢定：每年至少檢定一次，檢定合格才能繼續(xù)使用。 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(jìn)行元素分析 ： ? （ 1）材料復(fù)驗(yàn)：為防止材料用錯(cuò)，對材料牌號進(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，對材料的元素種類和的含量進(jìn)行分析。 ? （ 3）在用設(shè)備修理需要補(bǔ)焊，查明材料的成分，以便選用合適的焊材和焊接工藝。 ? （ 4）在用壓力容器檢驗(yàn)中，懷疑材料在運(yùn)行環(huán)境下其內(nèi)表層成分發(fā)生變化，需要分析內(nèi)表層化學(xué)成分，確定是否發(fā)生損傷。 ? （ 5）在用壓力容器檢驗(yàn)中，有時(shí)需要對腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行分析，以確定腐蝕的性質(zhì)、原因、發(fā)展速率，以及對壓力容器運(yùn)行安全的影響。 ? 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。此外，可用于微區(qū)和微量物質(zhì)的元素分析方法還有掃描電鏡、電子探針、離子探針、能譜儀等。 2. 原子發(fā)射光譜分析法 ? 目前用于原子發(fā)射光譜分析的儀器有三類，一類是看譜分析，使用的儀器是看譜鏡，一般用于材料中某項(xiàng)合金元素有無的鑒別；另一類是光電式光譜分析，使用的儀器是數(shù)字式光譜分析儀，可進(jìn)行材料成份的定性定量分析；第三種是熒光光譜分析，也可進(jìn)行材料成份的定性定量分析。 ? 原子發(fā)射光譜分析法原理：利用電弧（或 X射線或 γ射線）激發(fā)被分析物質(zhì)的原子，處