特种设备检测金属材料生及金属技术监督基础知识.pptVIP

特种设备检测中金属材料分析的应用湖南省特种设备检验检测研究院张希旺 特种设备检测中金属材料分析的应用 在特种设备检验检测过程中，尤其是锅炉、压力容器、压力管道的检验最重要的内容是对其的整体和局部进行一系列检测和试验，这些检测和试验的内容包括：宏观检查、几何尺寸测量、测厚、耐压试验、气密试验等，还有金属材料分析方面的内容， 包括：金相试验、硬度试验（现场硬度测定） 、化学元素分析、力学性能试验、无损检测等。 在检验检测的过程中，需要针对设备状况、现场条件、可能产生缺陷的性质来正确地选择检测项目和方法，综合各种的检测和试验结果，最终对锅炉、压力容器、压力管道等特种设备的安全性能作出全面、准确的评价。 主要内容 一.介绍金属学基础知识 二.特种设备检测常用理化试验方法 三.金属部件主要失效形式 一、金属学及热处理基本知识 ? 金属学基本概念 金属学就是研究金属和合金的性能与它们内部结构之间的关系，以及影响金属与合金组织和性能的因素的一门科学。 ? 铁的几种基本固态相 α 铁、β铁、γ铁、 δ铁。 ? 金属材料的塑性变形及再结晶 加工硬化：金属在塑性变形后，金属的强度和硬度会升高，塑性和 韧性会降低，这种现象称为加工硬化（或冷作硬化）。 再结晶过程：当温度升高时，变形金属的冷变形组织（被拉长的晶 粒）逐渐回复到原来的晶粒形状，金属性能恢复到原来 的性能的过程称为再结晶过程。 ? 钢中的几种基本组织 铁素体：碳和其它合金元素在α 铁中的固溶体称为铁素体。以F表 示。 渗碳体：渗碳体是铁和碳的化合物，或以化合物为基体的固溶体， 以Fe3C表示。 奥氏体：奥氏体是碳和其它元素在γ铁（面心立方晶格）中的固 溶体，以A表示。 珠光体：珠光体是铁素体和渗碳体以彼此相间片层状排列的机械 混合物，以P表示。 索氏体：索氏体即是片层较细的珠光体，以S表示。 屈氏体（或托氏体）：屈氏体（或托氏体）即是片层极细的珠光 体，以T表示。 贝氏体：贝氏体是铁素体和渗碳体的机械混合物，按照组织形式 和形成温度不同，分为上贝氏体和下贝氏体。上贝氏体 中铁素体呈羽毛状，羽毛之间分布有片装和棒状的渗碳 体。下贝氏体为针状的铁素体上分布有大量的渗碳体。 贝氏体中的铁素体含有较多的（或过饱和的）碳，以B表 示。 马氏体：碳在铁素体中的过饱和固溶体，以M表示。 ? 钢的热处理 正火:即是将钢加热到Ac3 以上30～50℃ ，在此温度停留一段时间 后，将钢在静止空气中冷却的一种操作。 正火目的：① 、细化晶粒，改善钢的力学性能，并可作为某些钢 （如20G锅炉管）的最终热处理。 ② 、改善组织，以改善切削加工性能，并为淬火做组 织准备。 淬火：即是把钢加热到临界点（ Ac3 或Ac1）以上某一温度，并在 此温度停留一段时间后，迅速冷却，以得到不稳定状态组 织的一种操作。钢在淬火后一般得到的是马氏体组织，但 对高合金奥氏体钢则淬火后为奥氏体组织。奥氏体钢淬火 也被称为固溶处理或水韧处理。 淬火目的：提高钢的强度和硬度。 回火：即是将淬火后的钢加热到低于Ac1的温度 ，在此温度停留 一段时间后冷却的一种操作。 回火目的： ① 、得到较为稳定的组织。 ② 、减小或完全消除钢淬火后存在于钢中的应力，降 低淬火钢的脆性，得到工件所需要的最后的性能。 常见的回火类型： ① 、低温回火 回火温度为150～250 ℃。 目的：消除工件中的部分内应