特種設(shè)備檢測金屬材料及金屬技術(shù)監(jiān)督基礎(chǔ)知識

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。在檢驗檢測的過程中，需要針對設(shè)備狀況、現(xiàn)場條件、可能產(chǎn)生缺陷的性質(zhì)來正確地選擇檢測項目和方法，綜合各種的檢測和試驗結(jié)果，最終對鍋爐、壓力容器、壓力管道等特種設(shè)備的安全性能作出全面、準確的評價。主要內(nèi)容一.介紹金屬學(xué)基礎(chǔ)知識二.特種設(shè)備檢測常用理化試驗方法三.金屬部件主要失效形式一、金屬學(xué)及熱處理基本知識?金屬學(xué)基本概念金屬學(xué)就是研究金屬和合金的性能與它們內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，以及影響金屬與合金組織和性能的因素的一門科學(xué)。?鐵的幾種基本固態(tài)相

α鐵、β鐵、γ鐵、δ鐵。?金屬材料的塑性變形及再結(jié)晶加工硬化：金屬在塑性變形后，金屬的強度和硬度會升高，塑性和韌性會降低，這種現(xiàn)象稱為加工硬化（或冷作硬化）。再結(jié)晶過程：當溫度升高時，變形金屬的冷變形組織（被拉長的晶粒）逐漸回復(fù)到原來的晶粒形狀，金屬性能恢復(fù)到原來的性能的過程稱為再結(jié)晶過程。?鋼中的幾種基本組織

鐵素體：碳和其它合金元素在α鐵中的固溶體稱為鐵素體。以F表示。

滲碳體：滲碳體是鐵和碳的化合物，或以化合物為基體的固溶體，以Fe3C表示。

奧氏體：奧氏體是碳和其它元素在γ鐵（面心立方晶格）中的固溶體，以A表示。

珠光體：珠光體是鐵素體和滲碳體以彼此相間片層狀排列的機械混合物，以P表示。索氏體：索氏體即是片層較細的珠光體，以S表示。屈氏體（或托氏體）：屈氏體（或托氏體）即是片層極細的珠光體，以T表示。

貝氏體：貝氏體是鐵素體和滲碳體的機械混合物，按照組織形式和形成溫度不同，分為上貝氏體和下貝氏體。上貝氏體中鐵素體呈羽毛狀，羽毛之間分布有片裝和棒狀的滲碳體。下貝氏體為針狀的鐵素體上分布有大量的滲碳體。貝氏體中的鐵素體含有較多的（或過飽和的）碳，以B表示。

馬氏體：碳在鐵素體中的過飽和固溶體，以M表示。

?鋼的熱處理

正火:即是將鋼加熱到Ac3以上30～50℃，在此溫度停留一段時間后，將鋼在靜止空氣中冷卻的一種操作。

正火目的：①、細化晶粒，改善鋼的力學(xué)性能，并可作為某些鋼（如20G鍋爐管）的最終熱處理。②、改善組織，以改善切削加工性能，并為淬火做組織準備。

淬火：即是把鋼加熱到臨界點（Ac3或Ac1）以上某一溫度，并在此溫度停留一段時間后，迅速冷卻，以得到不穩(wěn)定狀態(tài)組織的一種操作。鋼在淬火后一般得到的是馬氏體組織，但對高合金奧氏體鋼則淬火后為奧氏體組織。奧氏體鋼淬火也被稱為固溶處理或水韌處理。淬火目的：提高鋼的強度和硬度。

回火：即是將淬火后的鋼加熱到低于Ac1的溫度，在此溫度停留一段時間后冷卻的一種操作。回火目的：①、得到較為穩(wěn)定的組織。②、減小或完全消除鋼淬火后存在于鋼中的應(yīng)力，降低淬火鋼的脆性，得到工件所需要的最后的性能。常見的回火類型：①、低溫回火回火溫度為150～250℃。目的：消除工件中的部分內(nèi)應(yīng)力，稍稍提高韌性，但仍使工件保持著高的淬火硬度。適用范圍：高碳鋼和合金鋼制造的刀具、量具等。②、中溫回火回火溫度為350～480℃。目的：使鋼具有較高的彈性和韌性。適用范圍：常用于彈簧和熱沖模。

③、高溫回火回火溫度為450～670℃（對碳鋼或低合金鋼）或更高溫度（對中、高合金鋼）。目的：完全消除內(nèi)應(yīng)力，回火后有足夠的強度和良好的韌性。適用范圍：廣泛用于電站主蒸汽管道焊口的焊后熱處理以及結(jié)構(gòu)鋼的最終熱處理。

退火：鋼的退火可分為再結(jié)晶退火和退火兩種。再結(jié)晶退火：即是將冷加工后的工件加熱到Ac1以下溫度，使冷加工后的不穩(wěn)定的變形組織變?yōu)榉€(wěn)定的組織狀態(tài)。這種退火沒有相變發(fā)生。

常見的退火類類型：①、完全退火完全退火是將將鋼加熱到Ac3以上，，使鋼全部變變成奧氏體的的工藝。目的：細化晶晶粒，改善鋼鋼的力學(xué)性能能或為淬火作作組織準備；；降低鋼的硬度度以利于加工工；消除內(nèi)應(yīng)力。。適用范圍：亞亞共析鋼和共共析鋼組織的的碳鋼及合金金鋼鑄件和鍛鍛件。如汽輪機機氣缸25鋼鋼鑄件在鑄造造后即采用完完全退火。②、不完全退火火不完全退火與與完全退火不不同，其加熱熱溫度較低，，為Ac1＋＋（20~30℃），，在此溫度加加熱保溫后緩緩慢冷卻。目的：降低鋼鋼的硬度，改改善切削性能能，并為淬火火作組織準備備。適用范圍：主主要用于過共共析鋼、合金金工具鋼及軸軸承鋼。這些些鋼均是含碳量量較高的鋼，，在不完全退退火的加熱溫溫度下，其組織織為奧氏體加加二次滲碳體體（對合金鋼鋼為碳化物）。。之所以不采采用完全退火火工藝的原因因在于，如采用用完全退火，，鋼中所有含含碳量均會溶溶于奧氏體中，，導(dǎo)致奧氏體體含碳量的含含碳量提高，，穩(wěn)定性加大。。如要獲得均均勻的退火組組織，其冷卻卻速度必須很慢慢。這樣將大大為延長退火火時間，對生生產(chǎn)不利。另外外，對這些鋼鋼采用不完全全退火，可使使二次滲碳體易易于成為球狀狀，對降低鋼鋼的硬度并為為淬火組織準備備更為有利。。③、擴散退火擴散退火即是是將鋼加熱到到很高的溫溫度，通常為為Ac3以以上200℃左左右，保溫較較長時間，然然后緩慢冷卻卻。目的：使鋼的的成分均勻。。適用范圍：高高合金鋼錠或或鑄件。④、等溫退火等溫退火即是是把鋼加熱到到臨界點以上上溫度，使其其轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，并保溫溫一段時間使使奧氏體均勻勻后，冷卻到到預(yù)定溫度，，并在該溫度下下保溫一段時時間，使奧氏氏體等溫分解解成珠光體的熱處理工藝藝。等溫退火的加加熱溫度與完完全退火的加加熱溫度一樣樣。二者不同之處在于冷冷卻方式。這這種退火方式式可以說是完完全退火的特殊形式。目的：組織均均勻，硬度較較低。適用范圍：合合金鋼。⑤、球化退火球化退火即是是將鋼按照完完全退火的加加熱速度加熱熱到Ac1＋＋（20~30℃），，保溫后，再再按照每小時時20~50℃的速速度降至該鋼Ar1以以下一個溫度度，并在這個個溫度保溫較較長時間，最最后隨爐冷至450~500℃左右右出爐，再在在空氣中冷卻卻的工藝。通過這種退火火后，珠光體體中的滲碳體體及鋼中的二二次滲碳體均均為球狀，故稱稱為球化退火火。目的：降低硬硬度，以便便于加工，并并使鋼中的滲滲碳體變?yōu)榍蚯驙?，以為淬火火作好組織準準備。二、金屬在高高溫長期運行行過程中的變變化?金屬的蠕變金屬在高溫下下，即使其所所受的應(yīng)力低低于金屬在該該溫度的屈服服點，在這樣的應(yīng)力力長期作用下下，也會發(fā)生生緩慢的但是是連續(xù)的塑性性變形，這樣的一種現(xiàn)現(xiàn)象稱為蠕變變現(xiàn)象，所發(fā)發(fā)生的變形稱稱為蠕變變形形（或蠕脹）。?金屬的蠕變曲曲線蠕變現(xiàn)象通常常用畫在“變變形－時間””坐標上的曲曲線來表示，，這種曲線稱稱為蠕變曲線線。盡管不同同的金屬和合合金在不同條條件下所得到到的蠕變曲線線不盡相同，，但它們都有有一定的共同同特征，把這這些共同特征征表示出來的的蠕變曲線就就叫做典型蠕蠕變曲線。典典型蠕變曲線線見附圖，它它描述在恒定定溫度、恒定定拉應(yīng)力下金金屬的變形隨隨時間的變化化規(guī)律。?金屬在高溫長長期運行過程程中組織的變變化無論奧氏體鋼鋼或珠光體鋼鋼，在高溫下下長期運行，，不但會發(fā)生生蠕變、斷裂裂和應(yīng)力松弛弛等形變過程程，而且還會會發(fā)生一些組組織和性能的的變化。鍋爐、汽輪機機高溫部件所所用鋼材在高高溫長期運行行過程中發(fā)生生的組織性能能變化主要有有：珠光體的球化化和碳化物的的聚集；石墨化（僅限于不含含鉻的珠光體體耐熱鋼）；；時效和新相的的形成（如不不銹鋼中б相的形成等））；熱脆性；合金元素在固固溶體中和碳碳化物相之間間的重新分配配。等等。?珠光體的球化化和碳化物的的聚集這是所有珠光光體耐熱鋼最最常見的組織織變化。珠光體球化是是指鋼中原來來的珠光體中中的片層狀滲滲碳體（在合合金鋼中稱合合金滲碳體或或碳化物）在在高溫下長期期運行，逐步步改變自己的的形狀而成為為球狀的現(xiàn)象象。球化后的的碳化物繼續(xù)續(xù)增大自己的的尺寸，使小小直徑的球變變成大直徑的的球，這就是是碳化物的聚聚集。?珠光體的球化化對鋼的性能能的影響一般來說，珠珠光體球化對對鋼的室溫力力學(xué)性能和耐耐熱性均有一一定程度的影影響，對于不不同的鋼，其其影響程度不不一。⑴、珠光體球化化會使鋼的室室溫強度極限限和屈服點降降低。⑵、珠光體球化化會使鋼的蠕蠕變極限和持持久強度降低低。?石墨化石墨化就是鋼鋼中的滲碳體體分解成為游游離碳并以石石墨形式析出出，在鋼中形形成石墨夾層層的現(xiàn)象。碳鋼和0.5％Mo鋼等等不含鉻的珠珠光體耐熱鋼鋼在高溫長期期運行過程中中會產(chǎn)生石墨墨化的現(xiàn)象。。?石墨化對鋼的的性能的影響響當鋼中產(chǎn)生石石墨化現(xiàn)象時時，由于碳從從滲碳體中析析出成為石墨墨，鋼中滲碳碳體數(shù)量減少少；另外，石石墨在鋼中割割裂基體，起起裂紋作用，，而石墨本身身強度又極低低，因此，石石墨化對鋼的的強度有所影影響。另外，由于鋼鋼的室溫沖擊擊性能也有一一定的影響。。?時效和新相的的形成耐熱鋼或耐熱熱合金的時效效過程是指它它們在長期運運行過程中，，隨著運行時時間的推移而而從組織中過過飽和固溶體體內(nèi)析出一些些強化相質(zhì)點點而使金屬的的性能隨時間間發(fā)生變化的的現(xiàn)象。當耐熱鋼和耐耐熱合金中的的固溶體由于于熱處理時從從高溫冷卻較較快或別的原原因，使固溶溶于其中的合合金元素來不不及析出時，，就形成不穩(wěn)穩(wěn)定的過飽和和固溶體。在在以后的運行行中就會發(fā)生生時效。時效可分為三三個階段。第第一階段是時時效過程在金金屬晶格內(nèi)的的準備階段，，它僅有一些些物理性能如如電阻等的變變化，在此階階段鋼和合金金的強度和硬硬度幾乎不發(fā)發(fā)生變化；第第二階段在組組織上析出了了分散的強化化相質(zhì)點，使使鋼的強度、、硬度和蠕變變極限提高，，并使塑性、、韌性降低；；在時效的第第三階段，是是這些析出的的分散相的聚聚集。由于這這些細小的、、分散的質(zhì)點點聚集成大的的質(zhì)點，因而而強化作用消消失，強度、、硬度降低，，同時，蠕變變極限和持久久強度也顯著著降低。時效過程也就就是新相形成成的過程，因因為析出的分分散相也就是是在金屬中形形成的新相。。?合金元素在固固溶體和碳化化物相之間的的重新分配鋼在高溫長期期作用下，不不但會發(fā)生珠珠光體球化、、石墨化、時時效等，鋼中中合金元素還還會發(fā)生在固固溶體和碳化化物相之間的的重新分配過過程。這一過過程的發(fā)生是是由于在高溫溫下合金元素素原子活動能能力的增加而而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)移移過程。目前，火力發(fā)發(fā)電廠用的最最多的是珠光光體耐熱鋼和和馬氏體耐熱熱鋼。在這些些鋼中，歸根根到底只有兩兩種相：固溶溶體和碳化物物。鋼中的合合金元素不是是存在于固溶溶體中，就是是存在于碳化化物中。當形形成固溶體時時，合金元素素的原子是要要溶入到鐵的的晶格中去的的。合金元素素的原子直徑徑是與鐵原子子的直徑不同同的，因而形形成固溶體時時要產(chǎn)生晶格格畸變，有畸畸變的晶格是是不穩(wěn)定的。。因此，在高高溫長期作用用下，只要溫溫度水平能使使合金元素原原子有充分的的活動能力，，它就力求從從固溶體中出出來轉(zhuǎn)移到較較為穩(wěn)定的碳碳化物中去。。這種過程也也叫做固溶體體的貧化。固固溶體的貧化化會使鋼的強強度、蠕變極極限和持久強強度下降。合金元素在固固溶體和碳化化物相之間的的重新分配過過程包括兩個個方面：一為為固溶體、碳碳化物中合金金含量的變化化（即稱為碳碳化物成分的的變化），二二為運行過程程中同時發(fā)生生的碳化物結(jié)結(jié)構(gòu)類型、數(shù)數(shù)量和發(fā)布布形式的變化化。三、金屬力力學(xué)性能試試驗基本知知識金屬材料的的力學(xué)性能能是金屬材材料在外力力作用下表表現(xiàn)出來的的特性，如如彈性、強強度、硬度度、韌性、、塑性等。。不同的受受力條件會會使金屬材材料表現(xiàn)出出不同的特特性，如靜靜力拉伸力力作用下金金屬材料的的強度和塑塑性特性，，動力負荷荷即沖擊負負荷下金屬屬材料所表表現(xiàn)出來的的韌性特性性指標等。。?靜力試驗下下的力學(xué)性性能靜力試驗的的意義是，，向試樣上上加力（負負荷、載荷荷）的速度度是緩慢而而均勻的，，或者是以以固定不變變的力加在在試樣上并并保持很長長的時間。。顯然，在在靜力試驗驗時，試樣樣的變形速速度不大。。?拉伸試驗在拉伸試驗驗時，可以以得到以下下力學(xué)性能能的指標：：⑴、抵抗微小小的塑性變變形的能力力這種性能常常常用屈服服點ReL來說明。⑵、抵抗大的的塑性變形形的能力這種性能常常常用強度度極限Rm來說明。⑶、塑性試樣在斷裂裂時的塑性性變形的大大小，這種種性能常常常用延伸率率A和斷面面收縮率Z來說明。?拉伸曲線在對金屬拉拉伸試樣進進行拉伸試試驗時，可可以得到一一條畫在負負荷－伸長長量坐標上上的曲線，，這就是拉拉伸曲線。。圖中負荷與與伸長量之之間能保持持直線關(guān)系系的最大負負荷稱為比比例極限負負荷Pp；金屬能保保持虎克定定律的最大大負荷稱為為彈性極限限負荷Pe（比例極限限負荷和彈彈性極限負負荷在位置置上非常接接近）；Ps稱為屈服負負荷，金屬屬在這個負負荷下開始始屈服（即即不增加負負荷，變形形也能自動動增加）；；PB稱為最大負負荷;PZ稱為斷裂負負荷。拉伸試驗時時的力學(xué)性性能指標：：⑴、比例極限限бp是指應(yīng)力和和相對伸長長成正比例例的最大應(yīng)應(yīng)力。⑵、彈性極限限бe是指在不產(chǎn)產(chǎn)生永久塑塑性變形的的前提下，，金屬材料料所能承受受的最大應(yīng)力力。在工程程上規(guī)定，，彈性極限限是使試樣樣產(chǎn)生0.001～～0.05%永久變形形的應(yīng)力。。⑶、屈服點ббs是指不增加加負荷而使使試樣變形形增加的最最小應(yīng)力。。有時，在低低碳鋼做拉拉伸試驗時時，在拉伸伸曲線上屈屈服時會出出現(xiàn)負荷作鋸鋸齒狀的一一段臺階，，可分別用用上屈服點點和下屈服服點表示。如如不特別指指明，應(yīng)認認為上屈服服點是屈服服點。很多的金屬屬或合金，，在拉伸曲曲線上無明明顯的屈服服平臺。在在工程上規(guī)定定，一般將將使試樣產(chǎn)產(chǎn)生0.2%永久變變形的應(yīng)力力作為屈服點，以以б0.2表示。⑷、強度極限限бb試驗斷裂前前最大負荷荷與原始截截面積之比比。⑸、真實抗斷斷抗力бZ試驗拉斷時時的負荷與與拉斷時的的試樣最小小截面積之之比。⑹、延伸率δ試樣拉斷后后的伸長量量與原始計計算長度之之比。⑺、斷面收縮縮率ψ試樣拉斷后后的截面積積最大收縮縮量與原始始截面積之之比。?硬度所謂金屬的的硬度是指指金屬抵抗抗其它比較較堅硬物體體壓入的能能力。這種種堅硬的壓壓入物通常常是不發(fā)生生變形的。。按照試驗驗時所用方方法的不同同，可將硬硬度測定方方法分為：：壓入法：試試驗金屬對對塑性變形形的抵抗能能力；劃痕法：試試驗金屬對對于阻礙斷斷裂的抵抗抗能力；彈性回跳法法：試驗金金屬對彈性性變形的抵抵抗能力。。?動力試驗下下的力學(xué)性性能?沖擊擊韌韌性性沖擊擊韌韌性性表表示示金金屬屬材材料料對對沖沖擊擊負負荷荷的的抵抵抗抗能能力力，，它它是是衡衡量量材材料料韌韌性性的的指指標標。?？煽梢砸哉J認為為，，沖沖擊擊韌韌性性是是綜綜合合性性地地概概括括了了材材料料的的塑塑性性性性能能和和強強度度性性能能。。沖沖擊擊韌韌性性ak等于于撞撞斷斷帶帶缺缺口口的的標標準準方方形形截截面面試試樣樣在其其單單位位面面積積上上所所消消耗耗的的功功。。二特特種種設(shè)設(shè)備備檢檢驗驗常常用用理理化化試試驗驗方方法法1.常常用用硬硬度度試試驗驗方方法法（1））布氏氏硬硬度度HB布氏氏硬硬度度試試驗驗方方法法是是把把規(guī)規(guī)定定直直徑徑的的淬淬火火鋼鋼球球（（或或硬硬質(zhì)質(zhì)合合金金球球））以以一一定定的的試試驗驗力力F壓壓入入所所測測材材料料表表面面,保保持持規(guī)規(guī)定定時時間間后后,測測量量表表面面壓壓痕痕直直徑徑d，，由由d計計算算出出壓壓痕痕表表面面積積A，，布布氏氏硬硬度度值值HB=F/A。。布氏氏硬硬度度試試驗驗方方法法主主要要用用于于硬硬度度較較低低的的一一些些材材料料，，例如如經(jīng)經(jīng)退退火火，，正正火火，，調(diào)調(diào)質(zhì)質(zhì)處處理理的的鋼鋼材材，，以以及及鑄鑄鐵鐵，，非非鐵鐵金金屬屬等等。。布氏氏硬硬度度壓壓痕痕較較大大，，對對薄薄工工件件或或精精密密制制成成品品表表面面，，這這種種損損傷傷可可能能是是不不允允許許的的，，但但對對壓壓力力容容器器表表面面則則沒沒有有什什么么妨妨礙礙。。壓壓痕痕大大的的一一個個優(yōu)優(yōu)點點是是消消除除微微觀觀組組織織不不均均勻勻造造成成的的影影響響，，測測試試數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)離離散散性性小小，，測試試結(jié)結(jié)果果是是受受壓壓區(qū)區(qū)域域的的平平均均值值，，比比較較可可靠靠。布氏氏硬硬度度試試驗驗機機型型式式有有臺臺式式和和便便攜攜式式兩兩種種。。臺臺式式試試驗驗機機精精度度高高。。便便攜攜式式錘錘擊擊布布氏氏硬硬度度計計價價格格低低、、體體積積不不大大、、可可攜攜帶帶至至現(xiàn)現(xiàn)場場使使用用，，由由于于是是人人工工操操作作，，檢檢測測速速度度較較慢慢。。（2））洛洛氏氏硬硬度度HR洛氏氏硬硬度度是是采采用用測測量量壓壓痕痕深深度度來來確確定定硬硬度度值值的的試試驗驗方方法法。。洛洛氏氏硬硬度度試試驗驗適適用用范范圍圍廣廣，，操操作作簡簡便便迅迅速速，，而而且且壓壓痕痕較較小小，，故故在在鋼鋼鐵鐵熱熱處處理理質(zhì)質(zhì)量量檢檢查查中中應(yīng)應(yīng)用用最最多多。。洛氏氏硬硬度度試試驗驗在在室室內(nèi)內(nèi)試試驗驗機機上上進進行行，，無無法法在在現(xiàn)現(xiàn)場場使使用用。。由由于于壓壓痕痕小小，，當當材材料料組組織織不不均均勻勻時時，，測測得得的的數(shù)數(shù)值值起起伏伏大大，，缺缺乏乏代代表表性性。。（3））維氏氏硬硬度度HV維氏氏硬硬度度主主要要用用于于測測量量金金屬屬的的表表面面硬硬度度。。它它采采用用正正棱棱角角錐錐體體金金剛剛石石壓壓頭頭，，在在一一定定試試驗驗力力下下在在試試件件表表面面壓壓出出正正方方形形壓壓痕痕，，測測量量壓壓痕痕兩兩對對角角線線平平均均長長度度來來確確定定硬硬度度值值。。維氏氏硬硬度度適適用用的的硬硬度度范范圍圍寬寬，，試試驗驗的的壓壓痕痕非非常常小小，，可可以以測測出出很很小小一一點點區(qū)區(qū)域域的的硬硬度度值值，甚至至可以以測出出金相相組織織中不不同相相的硬硬度。。主要用用于實實驗室室內(nèi)的的顯微微硬度度測量量，焊接性性能試試驗中中的最最高硬硬度試試驗就就是用用維氏氏硬度度計來來測定定焊縫縫，熔熔合線線和熱熱影響響區(qū)硬硬度的的。（4）里里氏硬硬度HL里氏硬硬度的的測量量原理理是：：當材材料被被一個個小沖沖擊體體撞擊擊時，，較硬硬的材材料使使沖擊擊產(chǎn)生生的反反彈速速度大大于較較軟者者。里里氏硬硬度計計采用用一個個裝有有碳化化鎢球球的沖沖擊測測頭，，在一一定的的試驗驗力作作用下下沖擊擊試樣樣表面面，利利用電電磁感感應(yīng)原原理中中速度度與電電壓成成正比比的關(guān)關(guān)系，，測量量出沖沖擊測測頭距距試樣樣表面面1mm處處的沖擊速速度和和回跳跳速度度。里氏氏硬度度值HL以以沖擊擊測頭頭回跳跳速度度VB與沖沖擊速速度VA之之比來來表示示：HL＝＝1000×VB/VA。里氏硬硬度計計體積積小，，重量量輕，，操作作簡便便，在在任何何方向向上均均可測測試，，所以以特別別適合合現(xiàn)場場使用用；由由于測測量獲獲得的的信號號是電電壓值值，電電腦處處理十十分方方便，，測量量后可可立即即讀出出硬度度值，，并能能即時時換算算為布布、洛洛、維維等各各種硬硬度值值。硬度檢檢測的的應(yīng)用用材料硬硬度值值與其其強度度存在在著一一定的的比例例關(guān)系系，對對鋼鐵鐵材料料來說說，其其抗拉拉強度度近似似等于于三分分之一一的布布氏硬硬度值值；材材料化化學(xué)成成分中中，大大多數(shù)數(shù)合金金元素素都會會使材材料的的硬度度升高高，其其中碳碳對材材料硬硬度的的影響響最直直接，，材料料中的的碳含含量越越大，，其硬硬度越越高，，因此硬硬度試試驗有有時用用來判判斷材材料強強度等等級或或鑒別別材質(zhì)質(zhì)；材材料中中不同同金相相組織織具有有不同同硬度度，一般來來說，，馬氏氏體硬硬度高高于珠珠光體體，珠珠光體體的硬硬度高高于鐵鐵素體體，鐵鐵素體體的硬硬度高高于奧奧氏體體，故通過過硬度度值可可大致致了解解材料料的金金相組組織、、以及及材料料在加加工過過程中中的組組織變變化和和熱處處理效效果。。加工殘殘余應(yīng)應(yīng)力與與焊接接殘應(yīng)應(yīng)力的的存在在對材材料的的硬度度也會會產(chǎn)生生影響響，加加工殘殘余應(yīng)應(yīng)力與與焊接接殘余余應(yīng)力力值越越大，，硬度度越高高。正正因為為影響響材料料硬度度的因因素較較多，，工程程上硬硬度檢檢測的的應(yīng)用用也較較多，，鍋爐爐壓力力容器器檢驗驗中硬硬度檢檢測的的應(yīng)用用概括括如下下：（1））對于于一般般的碳碳素鋼鋼、低低合金金鋼，，當材材質(zhì)不不清或或有疑疑問時時，可可通過過測定定硬度度，并并根據(jù)據(jù)硬度度與強強度的的關(guān)系系，近近似求求出材材料的的強度度值。。常用用的一一個換換算公公式：：=3.28HV-221（（適用用于母母材））；另另一公公式為為=3.55HB（（適用用于HB≤≤175的的材料料）（2））焊接接性試試驗中中檢測測焊接接接頭頭斷面面的母母材、、焊縫縫和熱熱影響響區(qū)的的硬度度，據(jù)據(jù)此判判斷材材料的的焊接接性和和工藝藝的適適用性性（3）現(xiàn)現(xiàn)場經(jīng)經(jīng)常通通過檢檢測母母材、、焊縫縫和熱熱影響響區(qū)的的硬度度，判判斷焊焊接工工藝執(zhí)執(zhí)行情情況和和焊接接接頭頭質(zhì)量量。（4））局部部或整整體熱熱處理理后，，通過過對焊焊縫金金屬、、熱影影響區(qū)區(qū)及母母材進進行硬硬度測測定，，檢查查熱處處理效效果，，判斷斷焊縫縫接頭頭的消消除應(yīng)應(yīng)力情情況。。例如如現(xiàn)場場組焊焊的壓壓力容容器，，整體體熱處處理后后焊縫縫金屬屬和熱熱影響響區(qū)的的硬度度值要要求不不大于于母材材的120%（（碳素素鋼））或125%（（合金金鋼）），電電站鍋鍋爐相相關(guān)標標準要要求焊焊后熱熱處理理的硬硬度不不超過過硬度度值加加100HB,并且且中合合金鋼鋼不大大于270HB,高高合金金不高高于300HB（5））焊接接返修修時，，對返返修部部位進進行硬硬度測測定，，檢查查返修修補焊焊工藝藝的可可行性性及焊焊接質(zhì)質(zhì)量。。（6））設(shè)備備使用用過程程中，，由于于壓力力、溫溫度、、介質(zhì)質(zhì)等工工況條條件的的影響響，在在用檢檢驗中中，當當懷疑疑有脫脫碳或或者球球化時時，應(yīng)應(yīng)對可可疑部部位進進行硬硬度測測定。。（7））壓力力容器器在高高溫下下長期期使用用后，，有可可能引引起滲滲碳、、滲氮氮、硫硫化、、釩化化及石石墨化化等現(xiàn)現(xiàn)象。。使材材料的的硬度度改變變。在在用檢檢驗時時，應(yīng)應(yīng)選擇擇適當當部位位進行行硬度度測定定。（8））在應(yīng)應(yīng)力腐腐蝕環(huán)環(huán)境中中使用用的壓壓力容容器，，在制制造或或在用用檢驗驗中應(yīng)應(yīng)進行行硬度度檢測測，以以判斷斷應(yīng)力力腐蝕蝕傾向向。例例如，，要求求濕硫硫化氫氫應(yīng)力力腐蝕蝕環(huán)境境中的的碳鋼鋼HB≤200；合合金鋼鋼HB≤235；液液氨儲儲罐材材料臨臨界硬硬度為為HV210。?，F(xiàn)場硬硬度檢檢測（1））影響響測試試精度度的因因素：：①試試件的的預(yù)處處理。。試件件的被被測表表面必必須露露出金金屬光光澤，，平整整、表表面粗粗糙度度Ra值應(yīng)應(yīng)達到到2um。。②被被測表表面應(yīng)應(yīng)清潔潔、不不得有有油污污。③曲曲面工工件測測試。。曲率率半徑徑R小小于30mm的的試件件在測測試時時應(yīng)使使用小小支承承環(huán)。。④小小試件件測試試時的的支承承。重重量大大于5kg的試試件，，不需需要支支承。。對小小于5kg的試試件，，由于于沖擊擊力會會使試試件移移動而而導(dǎo)致致測試試值不不準，，一般般不宜宜應(yīng)用用。⑤試試件的的厚度度應(yīng)大大于5mm。當當試件件為大大面積積板材材時，，應(yīng)在在測試試點的的背面面加固固或支支撐，，否則則即使使厚度度較大大仍可可能因因試件件變形形導(dǎo)致致測試試值不不準。。⑥試件件本身身不得得帶磁磁。（2））測試試操作作要求求①測測試點點選位位：兩兩測試試點間間距應(yīng)應(yīng)＞3mm。②放放置：：應(yīng)將將沖擊擊裝置置支承承環(huán)壓壓緊在在被測測表面面，③按按動沖沖擊裝裝置釋釋放鈕鈕的測測試瞬瞬間，，應(yīng)保保持工工件、、沖擊擊裝置置、操操作員員身體體均處處于穩(wěn)穩(wěn)定狀狀態(tài)。。（3）工工作環(huán)境境溫度：：－10℃~＋＋45℃℃。（4）校校驗：測測試前最最好先使使用標準準塊對儀儀器進行行校驗。。（5）數(shù)數(shù)值處理理：測試試結(jié)果應(yīng)應(yīng)取3~5次或或更多次次測試的的平均值值。（6）檢檢定：每每年至少少檢定一一次，檢檢定合格格才能繼繼續(xù)使用用。材料元素素分析1.材材料元素素分析目目的與方方法通常以下下幾種情情況需要要對材料料進行元元素分析析：（1）材材料復(fù)驗驗：為防防止材料料用錯，，對材料料牌號進進行的驗驗證性分分析；（2）主主體材料料不明，，檢驗中中欲查清清材料種種類，對對材料的的元素種種類和的的含量進進行分析析。（3）在在用設(shè)備備修理需需要補焊焊，查明明材料的的成分，，以便選選用合適適的焊材材和焊接接工藝。。（4）在在用壓力力容器檢檢驗中，，懷疑材材料在運運行環(huán)境境下其內(nèi)內(nèi)表層成成分發(fā)生生變化，，需要分分析內(nèi)表表層化學(xué)學(xué)成分，，確定是是否發(fā)生生損傷。。（5）在在用壓力力容器檢檢驗中，，有時需需要對腐腐蝕產(chǎn)物物進行分分析，以以確定腐腐蝕的性性質(zhì)、原原因、發(fā)發(fā)展速率率，以及及對壓力力容器運運行安全全的影響響。鋼鐵材料料元素分分析的常常用方法法有原子發(fā)射射光譜分分析法和和化學(xué)分分析法兩種。。此外，，可用于于微區(qū)和和微量物物質(zhì)的元元素分析析方法還還有掃描描電鏡、、電子探探針、離離子探針針、能譜譜儀等。。2.原原子發(fā)射射光譜分分析法目前用于于原子發(fā)發(fā)射光譜譜分析的的儀器有有三類，，一類是是看譜分分析，使使用的儀儀器是看看譜鏡，，一般用用于材料料中某項項合金元元素有無無的鑒別別；另一一類是光光電式光光譜分析析，使用用的儀器器是數(shù)字字式光譜譜分析儀儀，可進進行材料料成份的的定性定定量分析析；第三三種是熒熒光光譜譜分析，，也可進進行材料料成份的的定性定定量分析析。原子發(fā)射射光譜分分析法原原理：利利用電弧?。ɑ騒射線或或γ射線線）激發(fā)發(fā)被分析析物質(zhì)的的原子，，處于激激發(fā)態(tài)的的原子的的核外電電子會發(fā)發(fā)生躍遷遷而發(fā)光光，不同同的元素素的原子子結(jié)構(gòu)不不同，核核外的能能級軌道道和電子子數(shù)也不不相同，，在受外外來能源源激發(fā)后后，各自自電子發(fā)發(fā)生躍遷遷的軌道道及軌道道間的能能級差不不同，發(fā)發(fā)射的光光子波長長也就不不同，所所以各種種元素在在一定條條件下，，都具有有自身特特征的線線狀譜（（也稱標標識譜））。因此此，根據(jù)據(jù)被分析析物質(zhì)所所發(fā)射光光譜的譜譜線構(gòu)成成和強度度，就可可以鑒別別出該物物質(zhì)所包包含的原原子種類類和數(shù)量量。（1）看看譜分析析看譜分析析利用的的是可見見光范圍圍特征譜譜，波長長大致為為390～700nm.其優(yōu)點如如下：①應(yīng)用用范圍廣廣：對鋼鋼、鐵、、銅、鋁鋁及合金金等金屬屬材料都都能進行行分析；；②靈敏敏度高：：對大多多數(shù)元素素來說，，只要有有極少的的含量（（0.1-10ppm）就可可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)該元素素的存在在；③不需需取樣，，用便攜攜式看譜譜鏡可以以到現(xiàn)場場進行分分析操作作；④不損損壞被分分析試樣樣，可直直接在壓壓力容器器半成品品或成品品上進行行檢測；；⑤分析析費用低低，看譜譜分析不不需要大大量的貴貴重化學(xué)學(xué)試劑和和其它輔輔助材料料。⑥最適適用于根根據(jù)某一一元素鑒鑒別材料料種類的的工作，，檢測速速度很快快。其缺點如如下：①分析析有局限限性：只只能鑒定定材料中中是否含含有特定定的某一一兩種元元素，無無法對材材料中全全部元素素進行檢檢測分析析；②只能能鑒定金金屬元素素，不能能檢測非非金屬元元素；③分析析結(jié)果受受環(huán)境條條件、操操作技術(shù)術(shù)、人眼眼睛感光光靈敏度度等因素素的影響響大；④不能能定量分分析。只只能就某某一元素素與標準準試樣比比對含量量高低，，且準確確性不高高；⑤對儀儀器調(diào)節(jié)節(jié)操作有有一定要要求，必必須由熟熟練人員員操作。。（2）光光電式光光譜分析析光電式光光譜分析析是建立立在電腦腦技術(shù)和和數(shù)字電電子技術(shù)術(shù)基礎(chǔ)上上的先進進分析方方法。光光電式光光譜分析析儀一次次激發(fā)即即可獲得得全部元元素的譜譜線信息息，檢測測利用紫紫外-藍藍紫光譜譜范圍，，波長大大致為170～～560nm。。光信號號通過分分光、色色散、光光電轉(zhuǎn)換換，變?yōu)闉殡娦盘柼査腿胗嬘嬎銠C，，處理后后自動給給出被檢檢試樣各各項元素素的含量量。比看看譜鏡更更多的優(yōu)優(yōu)點列舉舉如下：：①可獲獲得被分分析物質(zhì)質(zhì)的全部部元素的的譜線信信息，因因此能分分析各種種金屬材材料，數(shù)數(shù)十種合合金中的的全部元元素；②光學(xué)學(xué)系統(tǒng)有有效波長長包括了了紫外范范圍，能能檢測非非金屬元元素碳、、硫、磷磷等；③采用用電腦控控制檢測測分析過過程，自自動化程程度高，，檢測結(jié)結(jié)果基本本不受環(huán)環(huán)境條件件、操作作技術(shù)等等因素的的影響；；④定量量分析具具有較高高的精度度。保證證每一種種元素的的每一次次分析都都采用最最佳分析析線和最最佳參考考線，從從而獲得得高精度度，⑤操作作簡單方方便，每每次檢測測前無須須對儀器器進行調(diào)調(diào)校；檢檢測速度度極快（（10秒秒-30秒內(nèi)完完成）；；⑥儀器器電腦可可存儲相相當數(shù)量量的各種種元素的的譜線構(gòu)構(gòu)成，可可配置多多種定量量分析模模式軟件件和牌號號分級、、混料識識別模式式軟件，，簡化操操作，提提高工作作效率；；⑦電腦腦可內(nèi)存存幾千個個測試結(jié)結(jié)果，可可打印或或輸出存存儲；（3）熒熒光光譜譜分析熒光光譜譜分析用用X射線線或γ射射線來激激發(fā)被分分析物質(zhì)質(zhì)的原子子發(fā)出熒熒光X射射線，通通過識別別熒光光光譜來鑒鑒別元素素種類和和數(shù)量。。由于射射線劑量量很小，，能量也也低，對對人體沒沒有什么么傷害。。儀器體體積小，，重量輕輕，操作作比光譜譜分析儀儀更簡單單方便，，對工件件形狀和和表面要要求不高高。缺點點是只能能分析原原子序數(shù)數(shù)大于鈦鈦的元素素，因此此碳、硅硅、硫、、磷等元元素均無無法識別別。3.化化學(xué)分析析化學(xué)分析析能十分分精確地地分析出出材料中中元素含含量。缺缺點是速速度較光光譜分析析法慢。?；瘜W(xué)分析析法在試試驗室進進行。需需要取樣樣?；瘜W(xué)分析析方法有有比色（（光度））法、滴滴定法、、重量法法、萃取取法、燃燃燒法、、氣體容容量法、、電導(dǎo)法法、紅外外線吸收收法等等等，方法法很多。。金相檢驗驗1.金金相檢驗驗?zāi)康慕鹣鄼z驗驗是通過過觀察到到金屬材材料微觀觀金相組組織來對對材料進進行檢驗驗的，其其應(yīng)用目目的主要要有：（1）判判斷不明明材料類類別；（2）檢檢驗材料料質(zhì)量和和熱處理理狀態(tài)；；（3）檢檢查焊接接質(zhì)量，，例如是是否有淬淬硬的馬馬氏體、、過熱的的魏氏組組織；（4）檢檢驗熱處處理效果果；（5）檢檢測材料料晶粒度度；（6）檢檢測材料料中的微微觀缺陷陷，如晶晶間裂紋紋、疏松松、過燒燒等；（7）檢檢查長期期高溫環(huán)環(huán)境下可可能發(fā)生生的材質(zhì)質(zhì)劣化，，例如珠珠光體球球化、石石墨化；；（8）腐腐蝕環(huán)境境下可能能產(chǎn)生的的晶間腐腐蝕或應(yīng)應(yīng)力腐蝕蝕裂紋；；（9）高高溫高壓壓臨氫環(huán)環(huán)境下的的氫損傷傷，例如如脫碳，，氫腐蝕蝕裂紋；；（10））在用壓壓力容器器的斷口口金相檢檢驗，可可以幫助助判定腐腐蝕或斷斷裂的類類型，分分析容器器失效的的原因。。2.金金相檢驗驗的程序序和方法法現(xiàn)場金相相檢驗的的主要程程序是：：根據(jù)檢檢驗的目目的選擇擇有代表表性的檢檢驗點；；在檢驗驗部位用用砂輪打打磨出平平整的金金屬磨面面，并按按順序用用從粗到到細不同同號的砂砂布或研研磨膏打打磨金屬屬磨面；；用拋光光液或拋拋光膏將將磨面拋拋光成鏡鏡面；根根據(jù)不同同鋼種，，采用合合適的試試劑對觀觀測面進進行浸蝕蝕，使金金相組織織顯露更更清楚?！，F(xiàn)場金相相檢驗需需要采用用便攜式式儀器，，包括手手提式微微型電動動拋光器器、電解解拋光（（浸蝕））裝置及及小的磨磨光砂輪輪、可在在部件上上安放的的便攜式式顯微鏡鏡等。早早期的金金相除了了直接觀觀察外，，還可以以采用間間接觀察察方法，，即復(fù)膜膜金相來來進行檢檢驗，通通常采用用醋酸纖纖維素膜膜（即AC紙））制做復(fù)復(fù)型，觀觀察的效效果直接接取決于于復(fù)型的的好壞，，而復(fù)型型效果在在很大程程度上又又取決于于檢驗點點的制樣樣水平，，這種觀觀察方法法優(yōu)于直直接觀察察法的地地方是觀觀察條件件好、觀觀察時間間、人員員不受限限制，可可用透射射電子顯顯微鏡觀觀察并且且可以拍拍攝金相相檢驗照照片存檔檔。目前前更先進進的方法法是便攜攜式顯微微鏡與數(shù)數(shù)碼相機機配合使使用，圖圖像存儲儲、復(fù)制制、觀察察都比較較方便。。焊接接頭頭組織的的金相圖圖譜過熱區(qū)（（粗晶粒粒區(qū)）正火區(qū)（（重結(jié)晶晶區(qū)）部分相變變區(qū)母材三金屬屬部件主主要失效效形式分分析1、鍋爐爐主要部部件失效效類型蠕變、疲疲勞、蠕蠕變疲勞勞、侵蝕蝕、腐蝕蝕、磨損損、材質(zhì)質(zhì)老化及及其交互互作用等等；2、壓力力容器失失效類型型1、鍋爐爐主要部部件的失失效型式式一、變形形失效二、疲勞勞失效三、腐蝕蝕失效四、蠕變變失效五、磨損損失效六、脆性性斷裂失失效七、塑性性斷裂失失效一、過量量變形失失效過量變形形失效又又可分為為過量彈彈性變形形失效和和過量塑塑性變形形失效其主要影影響因素素有：1、熱沖沖擊：突突然升溫溫或降溫溫，產(chǎn)生生的熱應(yīng)應(yīng)力。2、部件件自重：：部件自自重可產(chǎn)產(chǎn)生永久久變形，，放置大大型部件件時應(yīng)注注意合理理放置。。3、殘余余應(yīng)力：：存在殘殘余應(yīng)力力的大型型部件在在高溫運運行中，，由于殘殘余應(yīng)力力發(fā)生變變化，破破壞了原原來部件件內(nèi)部的的應(yīng)力平平衡，造造成永久久變形。。4、異常常工況的的影響5、材料料問題，，強度偏偏低6、設(shè)計計的安全全系數(shù)不不夠，會會使部件件發(fā)生變變形。二、疲勞勞失效部件在工工作過程程中承受受交變載載荷或循循環(huán)載荷荷的作用用，引起起部件內(nèi)內(nèi)部的應(yīng)應(yīng)力叫交交變應(yīng)力力。在這這種交變變應(yīng)力的的作用下下發(fā)生斷斷裂的現(xiàn)現(xiàn)象叫疲疲勞斷裂裂。疲勞失效效種類很很多，分分類方式式極為復(fù)復(fù)雜：按載荷分分，有拉拉伸疲勞勞、拉壓壓疲勞、、彎曲疲疲勞、扭扭轉(zhuǎn)疲勞勞和各種種混合受受力的疲疲勞；按載荷交交變頻率率分，有有高周疲疲勞和低低周疲勞勞；按應(yīng)應(yīng)力大小小分，有有高應(yīng)力力疲勞和和低應(yīng)力力疲勞；；在復(fù)雜環(huán)環(huán)境條件件下還有有腐蝕疲疲勞、高溫疲勞勞、熱疲疲勞、微振疲疲勞、接接觸疲勞勞等。疲勞斷裂裂也有一一個時間間過程，，即裂紋紋的萌生生、裂紋紋的擴展展和最終終的瞬時時斷裂三三個階段段。二、疲勞勞失效二、疲勞勞失效1、高周周疲勞斷斷裂低應(yīng)力（（σ<σσs），，高循環(huán)環(huán)次數(shù)（（N>105）。高周周疲勞一一般壽命命較長，，斷裂時時沒有塑塑性變形形，一般般也稱應(yīng)應(yīng)力疲勞勞。高周周疲勞一一般具有有穿晶特特征，在在裂紋金金相試樣樣上，裂裂紋呈波波動狀，，裂紋中中間沒有有腐蝕介介質(zhì)和腐腐蝕產(chǎn)物物，裂紋紋尖端往往往較尖尖銳，疲疲勞條紋紋間距小小。2、低周周疲勞斷斷裂高應(yīng)力（（σ≥σσs），，低循環(huán)環(huán)次數(shù)（（N＝102～105）。低周周疲勞一一般壽命命較短，，斷裂時時長伴隨隨應(yīng)變的的發(fā)生，，故也稱稱應(yīng)變疲疲勞。斷斷口較為為粗糙，，斷口周周圍往往往有殘余余宏觀變變形。斷斷口仍具具有逐漸漸擴展區(qū)區(qū)和瞬時時破斷區(qū)區(qū)的特征征，逐漸漸擴展區(qū)區(qū)的“海海灘”標標志部明明顯或消消失。3、高溫溫疲勞斷斷裂4、熱疲疲勞斷裂裂三、腐蝕蝕失效金屬材料料受周圍圍環(huán)境介介質(zhì)的化化學(xué)與電電化學(xué)作作用而引引起的損損壞叫腐腐蝕失效效。腐蝕蝕對部件件損壞的的表現(xiàn)為為失重、、破壞材材料表面面完好狀狀態(tài)和生生產(chǎn)裂紋紋。常見腐蝕蝕失效的的主要類類型：1、高溫溫氧化：：其氧化化反應(yīng)方方程式為為：2Me+O2→2MeO（高高溫下））2、低熔熔點氧化化物的腐腐蝕（高高溫腐蝕蝕）劣質(zhì)燃料料中含有有V2O5、Na2O、SO3等低熔點點氧化物物，它們們與金屬屬反應(yīng)生生產(chǎn)新的的氧化物物。這些些低熔點點氧化物物又會與與金屬表表面的氧氧化物發(fā)發(fā)生反應(yīng)應(yīng)，生成成結(jié)構(gòu)松松散的釩釩酸鹽。。3、煙氣氣腐蝕（（低溫腐腐蝕）－－部件溫溫度低于于含酸根根煙氣的的露點。。含有較高高SO2、SO3和CO2的煙氣，，當遇到到較冷的的物體（（省煤器器、空氣氣預(yù)熱器器）時，，溫度降降到煙氣氣的露點點以下。。部件表表面凝結(jié)結(jié)的水膜膜與中的的與SO2、SO3和CO2結(jié)合形成成酸性溶溶液，導(dǎo)導(dǎo)致鍋爐爐尾部受受熱面嚴嚴重的低低溫腐蝕蝕。三、腐蝕蝕失效4、應(yīng)力腐蝕蝕應(yīng)力腐蝕蝕是材料料在腐蝕蝕環(huán)境中中和靜態(tài)態(tài)拉應(yīng)力力的同時時作用下下產(chǎn)生的的破裂。。它是斷斷裂中最最廣泛、、最嚴重重的一種種破壞形形式。應(yīng)應(yīng)力腐蝕蝕的三個個特定條條件：特特定的腐腐蝕環(huán)境境、足夠夠大的拉拉應(yīng)力和和特定的的合金成成分和結(jié)結(jié)構(gòu)。應(yīng)力腐蝕有有下列的幾幾個特征：：A、裂紋的的宏觀走向向基本上與與拉應(yīng)力垂垂直。只有有拉應(yīng)力才才能引起應(yīng)應(yīng)力腐蝕，，壓應(yīng)力會會阻止或延延緩應(yīng)力腐腐蝕。B、應(yīng)力腐腐蝕斷裂存存在著孕育育期。C、產(chǎn)生應(yīng)應(yīng)力腐蝕的的合金表面面都會存在在鈍化膜或或保護膜。。腐蝕只在在局部區(qū)域域，破裂時時金屬腐蝕蝕量極小。。D、斷口呈呈脆性形貌貌，裂紋走走向為穿晶晶、沿晶或或混合型。。裂紋一般般起源于部部件表面的的蝕孔。E、應(yīng)力腐腐蝕斷裂一一般發(fā)生在在活化－鈍鈍化的過渡渡區(qū)的電位位范圍，即即在鈍化膜膜不完整的的電位范圍圍內(nèi)。F、大多數(shù)數(shù)應(yīng)力腐蝕蝕斷裂體系系中存在臨臨界應(yīng)力腐腐蝕斷裂強強度因子KISCC。當應(yīng)力腐腐蝕斷裂強強度因子低低于KISCC時，裂紋不不擴展；大大于KISCC時，應(yīng)力腐腐蝕裂紋擴擴展。5、點蝕或或孔蝕在構(gòu)件表面面出現(xiàn)個別別孔坑或密密集斑點的的腐蝕稱為為點腐蝕，，又稱孔蝕蝕或小孔腐腐蝕。點腐腐蝕是一種種由小陽極極大陰極腐腐蝕電池引引起的陽極極區(qū)高度集集中的局部部腐蝕形式式。點蝕隱蔽性性很強。點腐蝕具有有如下特征征點蝕坑形貌貌：三、腐蝕失失效三、腐蝕失失效6、晶間腐腐蝕：晶間腐蝕是是指部件材材料的晶界界及其鄰近近部位優(yōu)先先受腐蝕，，而晶粒本本身不被腐腐蝕或腐蝕蝕很輕的一一種局部腐腐蝕。不銹銹鋼的晶間間腐蝕要比比普通碳鋼鋼和合金鋼鋼較為普遍遍。7、氧的濃濃度差電池池腐蝕含氧的水溶溶液中，由由于溶解氧氧的濃度不不同而引起起的腐蝕稱稱為氧的濃濃度差電池池腐蝕。如如水線處易易出現(xiàn)腐蝕蝕。氧濃度度高的地方方為陰極，，濃度低的的地方為陽陽極。陽極極會受到腐腐蝕。8、垢下腐蝕由于鍋爐給給水質(zhì)量不不佳，雜質(zhì)質(zhì)在高溫區(qū)區(qū)的水冷壁壁管內(nèi)沉積積并形成鹽鹽垢，導(dǎo)致致此處壁溫溫升高，爐爐水在沉積積物母體中中蒸發(fā)，使使非揮發(fā)成成分變濃，，使垢下的的金屬材料料成為濃差差電池和溫溫差電池的的陽極，而而受到腐蝕蝕。垢下腐腐蝕實際上上是高壓水水下的電化化學(xué)腐蝕。。三、腐蝕失失效9、氫腐蝕蝕氫對金屬的的作用往往往表現(xiàn)在使使金屬產(chǎn)生生脆性，因因而有時把把金屬的氫氫損傷統(tǒng)稱稱為氫脆。習(xí)慣上把氫氫對鋼的物物理作用所所引起的損損傷叫做鋼鋼的脆性，，而把氫與與鋼的化學(xué)學(xué)作用引起起的損傷叫叫做氫腐蝕蝕。高壓含含氧環(huán)境中中，由于氫原子子擴散進入入鋼中，與與鋼中的碳碳結(jié)合生成成甲烷，使使鋼出現(xiàn)沿沿晶裂紋，，引起鋼的的強度和塑塑性下降的的腐蝕現(xiàn)象象稱為氫腐腐蝕。四、蠕變失失效1、蠕變的概概念蠕變是指金金屬材料在在恒應(yīng)力長長期作用下下而發(fā)生的的塑性變形形現(xiàn)象。2、蠕變斷斷裂類型A、基本形形變型蠕變變斷裂（M型蠕變斷斷裂）當部件受到到大的應(yīng)力力，在較短短的時間內(nèi)內(nèi)發(fā)生的蠕蠕變斷裂為為基本型蠕蠕變斷裂。。斷裂前整整個基體發(fā)發(fā)生形變。。斷裂部位位金屬流變變明顯，形形成頸縮，，斷裂為穿穿晶型，斷斷口的微觀觀特征是韌韌窩。這類類蠕變斷裂裂對缺口應(yīng)應(yīng)力集中不不敏感。四、蠕變失失效3、過熱失失效過熱失效是是材料在一一定時間內(nèi)內(nèi)的溫度和和應(yīng)力作用用而出現(xiàn)的的失效形式式。它是蠕蠕變失效在在電站鍋爐爐高溫部件件的具體表表現(xiàn)形式。。它主要發(fā)發(fā)生在受熱熱面管道上上。過熱與超溫溫的概念不不同，超溫溫就是材料料超過其額額定使用溫溫度范圍運運行。主要要針對鍋爐爐運行溫度度而言，而而過熱主要要是針對材材料的金相相組織和機機械性能的的效果而言言。過熱是是鍋爐超溫溫運行的結(jié)結(jié)果，超溫溫是過熱的的原因。過熱失效一一般分為長長期過熱和和短期過熱熱。主要表表現(xiàn)形式是是鍋爐管子子發(fā)生爆破破。長期過過熱是管子子在長時間間的應(yīng)力和和超溫溫度度作用下導(dǎo)導(dǎo)致的爆管管。長期過過熱一般超超溫幅度不不大，過程程緩慢。一一般常發(fā)生生在過熱器器和再熱器器管上。短短期過熱是是超溫幅度度較高，在在較短的時時間內(nèi)發(fā)生生的失效現(xiàn)現(xiàn)象。有的的短期過熱熱的超溫幅幅度會高于于相變點。。一般發(fā)生生在水冷壁壁管上。短期過熱長期過熱五、磨損失失效磨損分為五五類：粘著著磨損、磨磨粒磨損、、沖蝕磨損損、腐蝕磨磨損和表面面疲勞磨損損。1、沖蝕磨磨損A、固體粒粒子沖蝕B、汽蝕2、腐蝕磨磨損六、、脆脆性性斷斷裂裂失失效效1、、產(chǎn)產(chǎn)生生條條件件材料料的的脆脆性性是是指指材材料料的的其其他他力力學(xué)學(xué)性性能能變變化化不不大大，，而而韌韌性性急急劇劇下下降降的的現(xiàn)現(xiàn)象象。。部件件的的脆脆性性斷斷裂裂是是指指幾乎乎沒沒有有塑塑性性變變形形，斷斷裂裂過過程程極極快快而而吸吸收收能能量量極極低低的的突突發(fā)發(fā)性性破破壞壞現(xiàn)現(xiàn)象象。。只只有有處處于于脆脆性性狀狀態(tài)態(tài)的的零零件件才才能能發(fā)發(fā)生生脆脆性性損損壞壞。。產(chǎn)生生脆脆性性斷斷裂裂的的加加載載條條件件是是：：靜靜載載或或沖沖擊擊。。部部件件發(fā)發(fā)生生脆脆斷斷時時的的應(yīng)應(yīng)力力大大大大低低于于材材料料的的屈屈服服強強度度，，屬屬于于平平面面應(yīng)應(yīng)變變條條件件下下的的裂裂紋紋失失穩(wěn)穩(wěn)擴擴展展。。七、、塑塑性性斷斷裂裂失失效效產(chǎn)生生條條件件當部部件件所所承承受受的的應(yīng)應(yīng)力力大大于于材材料料的的屈屈服服強強度度時時，，將將發(fā)發(fā)生生塑塑性性變變形形。。如果果應(yīng)應(yīng)力力進進一一步步增增加加，，就就可可能能發(fā)發(fā)生生斷斷裂裂。。這這種種失失效效，，稱稱為為塑塑性性斷斷裂裂失失效效。。它它一一般般發(fā)發(fā)生生于于靜靜力力過過載載或或大大能能量量沖沖擊擊的的惡惡劣劣工工況況情情況況下下。。失效效分分析析的的主主要要分分析析方方法法和和主主要要分分析析設(shè)設(shè)備備一、、宏宏觀觀分分析析和和金金相相分分析析方方法法1、、宏宏觀觀分分析析宏觀觀分分析析是是把把金金屬屬的的表表面面或或金金屬屬的的縱縱斷斷面面或或橫橫截截面面磨磨制制后后，，經(jīng)經(jīng)過過侵侵蝕蝕或或不不經(jīng)經(jīng)侵侵蝕蝕，，用用肉肉眼眼或或在在放放大大鏡鏡下下觀觀察察的的方方法法。。2、、金金相相分分析析金相相分分析析的的基基本本任任務(wù)務(wù)是是研研究究金金屬屬和和合合金金的的組組織織和和缺缺陷陷，，以以確確定定其其性性能能變變化化的的原原因因，，在在火火電電廠廠中中，，金金相相檢檢驗驗的的主主要要任任務(wù)務(wù)為為：：A、、在在安安裝裝中中，，檢檢驗驗金金屬屬部部件件質(zhì)質(zhì)量量。。例例如如金金屬屬部部件件的的組組織織和和焊