【正文】 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。在用檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)選擇適當(dāng)部位進(jìn)行硬度測(cè)定。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。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。 ? ③ 曲面工件測(cè)試。 ? ④ 小試件測(cè)試時(shí)的支承。對(duì)小于 5kg的試件，由于沖擊力會(huì)使試件移動(dòng)而導(dǎo)致測(cè)試值不準(zhǔn)，一般不宜應(yīng)用。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)。 ? （ 2）測(cè)試操作要求 ? ① 測(cè)試點(diǎn)選位：兩測(cè)試點(diǎn)間距應(yīng)＞ 3mm。 ? （ 3）工作環(huán)境溫度：－ 10℃ ~＋ 45℃ 。 ? （ 5）數(shù)值處理：測(cè)試結(jié)果應(yīng)取 3~5次或更多次測(cè)試的平均值。 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，對(duì)材料的元素種類和的含量進(jìn)行分析。 ? （ 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。 ? 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。 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。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)所包含的原子種類和數(shù)量。 ? ⑥ 最適用于根據(jù)某一元素鑒別材料種類的工作，檢測(cè)速度很快。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。光電式光譜分析儀一次激發(fā)即可獲得全部元素的譜線信息，檢測(cè)利用紫外 藍(lán)紫光譜范圍，波長(zhǎng)大致為 170～ 560nm。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。由于射線劑量很小，能量也低，對(duì)人體沒有什么傷害。缺點(diǎn)是只能分析原子序數(shù)大于鈦的元素，因此碳、硅、硫、磷等元素均無法識(shí)別。缺點(diǎn)是速度較光譜分析法慢。需要取樣。 金相檢驗(yàn) ? 1. 金相檢驗(yàn)?zāi)康? ? 金相檢驗(yàn)是通過觀察到金屬材料微觀金相組織來對(duì)材料進(jìn)行檢驗(yàn)的，其應(yīng)用目的主要有： ? （ 1）判斷不明材料類別； ? （ 2）檢驗(yàn)材料質(zhì)量和熱處理狀態(tài)； ? （ 3）檢查焊接質(zhì)量，例如是否有淬硬的馬氏體、過熱的魏氏組織； ? （ 4）檢驗(yàn)熱處理效果； ? （ 5）檢測(cè)材料晶粒度； ? （ 6）檢測(cè)材料中的微觀缺陷，如晶間裂紋、疏松、過燒等； ? （ 7）檢查長(zhǎng)期高溫環(huán)境下可能發(fā)生的材質(zhì)劣化，例如珠光體球化、石墨化； ? （ 8）腐蝕環(huán)境下可能產(chǎn)生的晶間腐蝕或應(yīng)力腐蝕裂紋； ? （ 9）高溫高壓臨氫環(huán)境下的氫損傷，例如脫碳，氫腐蝕裂紋； ? （ 10）在用壓力容器的斷口金相檢驗(yàn)，可以幫助判定腐蝕或斷裂的類型，分析容器失效的原因。 ? 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。目前更先進(jìn)的方法是便攜式顯微鏡與數(shù)碼相機(jī)配合使用，圖像存儲(chǔ)、復(fù)制、觀察都比較方便。 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 。 異常工況的影響 材料問題 ， 強(qiáng)度偏低 設(shè)計(jì)的安全系數(shù)不夠 ， 會(huì)使部件發(fā)生變形 。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。 ? 疲勞斷裂也有一個(gè)時(shí)間過程，即裂紋的萌生、裂紋的擴(kuò)展和最終的瞬時(shí)斷裂三個(gè)階段 。 高周疲勞一般壽命較長(zhǎng) ， 斷裂時(shí)沒有塑性變形 ， 一般也稱應(yīng)力疲勞 。 ? 低周疲勞斷裂 高應(yīng)力（ ζ ≥ ζ s），低循環(huán)次數(shù)（ N＝ 102～ 105）。斷口較為粗糙，斷口周圍往往有殘余宏觀變形。 高溫疲勞斷裂 熱疲勞斷裂 三、腐蝕失效 金屬材料受周圍環(huán)境介質(zhì)的化學(xué)與電化學(xué)作用而引起的損壞叫腐蝕失效。 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(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。 煙氣腐蝕 （ 低溫腐蝕 ） －部件溫度低于含酸根煙氣的露點(diǎn) 。 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 。它是斷裂中最廣泛 、 最嚴(yán)重的一種破壞形式 。 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 。 ? B、 應(yīng)力腐蝕斷裂存在著孕育期 。 腐蝕只在局部區(qū)域 ， 破裂時(shí)金屬腐蝕量極小 。 裂紋一般起源于部件表面的蝕孔 。 ? 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)蝕或孔蝕 ? 在構(gòu)件表面出現(xiàn)個(gè)別孔坑或密集斑點(diǎn)的腐蝕稱為點(diǎn)腐蝕，又稱孔蝕或小孔腐蝕。 點(diǎn)蝕隱蔽性很強(qiáng)。不銹鋼的晶間腐蝕要比普通碳鋼和合金鋼較為普遍。 如水線處易出現(xiàn)腐蝕 。 陽極會(huì)受到腐蝕 。垢下腐蝕實(shí)際上是高壓水下的電化學(xué)腐蝕。 習(xí)慣上把氫對(duì)鋼的物理作用所引起的損傷叫做鋼的脆性，而把氫與鋼的化學(xué)作用引起的損傷叫做氫腐蝕。 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 。 斷裂前整個(gè)基體發(fā)生形變 。 這類蠕變斷裂對(duì)缺口應(yīng)力集中不敏感 。 它是蠕變失效在電站鍋爐高溫部件的具體表現(xiàn)形式 。 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(yùn)行 。 過熱是鍋爐超溫運(yùn)行的結(jié)果 ，超溫是過熱的原因 。主要表現(xiàn)形式是鍋爐管子發(fā)生爆破。長(zhǎng)期過熱一般超溫幅度不大，過程緩慢。短期過熱是超溫幅度較高，在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生的失效現(xiàn)象。一般發(fā)生在水冷壁管上。 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 。只有處于脆性狀態(tài)的零件才能發(fā)生脆性損壞 。 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 。 如果應(yīng)力進(jìn)一步增加，就可能發(fā)生斷裂。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。 金相分析 金相分析的基本任務(wù)是研究金屬和合金的組織和缺陷 ， 以確定其性能變化的原因 ， 在火電廠中 ， 金相檢驗(yàn)的主要任務(wù)為： A、 在安裝中 ， 檢驗(yàn)金屬部件質(zhì)量 。 B、 在運(yùn)行中 ， 檢驗(yàn)金屬在運(yùn)行過程中的組織變化 ， 如組織的球化 、 老化 、 顯微裂紋等 。 D、 在制造和修配中 ， 檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量 ， 以確定熱處理工藝是否合理 。判斷部件是塑性斷裂還是脆性斷裂。粗略地評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行工況、材質(zhì)和介質(zhì)等因素對(duì)斷裂的影響。 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 。 失效分析的主要分析方法和主要分析設(shè)備 三、斷口的微觀分析 韌窩 金屬部件或試樣因超載而產(chǎn)生塑性變形，在徑縮處由于材料內(nèi)部存在夾雜、第二相質(zhì)點(diǎn)和材料的彈塑性差異，形成顯微孔洞。 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。 準(zhǔn)解理 準(zhǔn)解理斷裂包含顯微孔洞聚集和解理的混合機(jī)理，屬解理斷裂范疇。 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、 苛性脆化的原因 局部的應(yīng)力超過材料的屈服點(diǎn) ， 其中有脹管和鉚接產(chǎn)生的 殘余應(yīng)力 、 開孔處的邊緣應(yīng)力和熱應(yīng)力；爐水的堿性大 ， 縫隙部位由于爐水雜質(zhì)的濃縮作用 ， NaOH的濃度高 。 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 ， 如人孔門焊 縫；斷口不具備疲勞特征；裂紋縫隙處充滿堅(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處 。 C、 防止措施 ? 提高焊接質(zhì)量；降低焊接處的殘余應(yīng)力；控制啟停時(shí)的溫度變化速度；保證汽包中的汽水品質(zhì)；保證焊縫表面的平滑，發(fā)現(xiàn)焊縫處有尖角腐蝕坑，可修磨成圓滑