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文档介绍:特种设备无损检测人员培训
(2013年07月)

授课西席
(管道查验三所 所长)
河南省锅炉压力容器宁静检测研究院





第一章 金属质料及热处置惩罚根本知识
金属质料(金属及合金)的性能包罗:力学性能(也称为机器性能)、物理性能、化学性能和工艺性能。
合金:是由两种大概两种以上的金属大概金属与非金属元素相互熔合而成的。
1.1金属质料力学根本知识
一、金属质料力学性能概述
金属质料的力学性能指标表征金属反抗种种损伤作用的能力巨细,是金属质料在外力作用下体现出来的特性。它是判定金属质料力学性能的依据,评定金属质料质量的判据,同时也是设计选材和进行强度盘算的主要依据。
金属质料的力学性能包罗:
常温下的强度、硬度、弹性、塑性、韧性等,例如屈服点或屈服强度σS(σ0.2)、抗拉强度σb、伸长率δ、断面收缩率ψ、打击韧性Ak等;
特定条件下的力学性能,例如高温强度、低温打击韧性、疲劳极限、断裂力学性能等。
应当注意新的力学性能指标体现要领:
抗拉强度Rm
上屈服强度(ReH)
下屈服强度(ReL)
划定非比例延伸强度Rp0.2
断后伸长率A
断面收缩率Z
打击吸收功(AK)
时效打击功
室温夏比打击吸收功Akv
脆性转变温度FATT(50%脆性断口)

二、钢材的性能
(一)、钢材的物理性能
钢材的物理性能一般包罗:密度ρ,比热容Cp,热导率λ,线膨胀系数a,弹性模量E,电阻率R等。
 
(二)、钢材的化学性能
耐腐化性:钢材反抗周围介质腐化作用的能力。不锈钢具有相对优良的耐腐化性能。
抗氧化性:钢材在一定温度条件和外力作用下反抗氧化的能力。耐热钢具有相对良好的抗氧化性,不锈钢的抗氧化性更好。
(三)、钢材的力学性能
钢材在一定的温度条件和外力作用下反抗变形和断裂的能力,称为力学性能。
1.通例力学性能,如强度、塑性、硬度和韧性等。
2.高温性能,如抗蠕变性能、长期强度、瞬时强度和热疲劳性等。
3.低温性能,如低温打击韧性、脆性转变温度等。
(四)、钢材的工艺性能
1.铸造性能
2.切削加工性能

3.压力加工性能
4.焊接性能
应力与应变
应力:单位面积上的作用力。
σ = F/S0 (单位: N/m2 or Pascal (Pa))
应变:单位长度上的变革量,用来描述塑性变形和弹性变形水平。
ε= △L / L0 (无单位)

图-1 退火低碳钢的拉伸曲线
通过拉伸试验可以测得质料的弹性、强度、延伸率、加工硬化和韧性等重要的力学性能指标,它是质料的根本力学性能。

强度
金属质料强度指标:
(1)屈服强度
屈服强度(GB/T228-2002《金属质料室温拉伸试验要领》)界说:当金属质料出现屈服现象时,在试验期间到达塑性变形产生而力不增加的应力点。又区分为上屈服强度和下屈服强度。
(1)上屈服强度(ReH),试样产生屈服而力首次下降前的最高应力;
(2)下屈服强度(ReL),在屈服期间,不计初始瞬间效应时的最低应力。
质料在拉伸历程中,当载荷到达某一值时,载荷稳定而试样仍继承伸长的现象,称为屈服。质料开始产生屈服时所对应的应力,称为屈服点(又称屈服强度或屈服极限),用Re (ReH 、ReL)体现。我国尺度划定Re取钢材的下屈服点值(ReL)。
(2)抗拉强度
抗拉强度(GB/T228-2002《金属质料室温拉伸试验要领》)界说:相应最鼎力大举的应力为抗拉强度(Rm)。而最鼎力大举(Fm)是指试样在屈服阶段之后所能反抗的最鼎力大举;对付无明显屈服(连续屈服)的金属质料,为试验期间的最鼎力大举。应力是指试验期间任一时刻的力除以试样原始横截面积之商。
试样拉伸时,在拉断前所蒙受的最大载荷与试样原始截面之比,称为强度极限或抗拉强度,用Rm()体现。
(3)长期极限
长期极限又称为长期强度,是指质料在划定温度下,到达划定时间而不停裂的最大应力。常用

标记为带有一个或两个指数来体现。例如,体现在试验温度为700℃时,长期时间为1000h的应力,即所谓高温长期极限。
(4)蠕变极限
蠕变极限又称蠕变强度,是指在划定温度下,引起试样在一定时间内蠕变总伸长率或恒定蠕变速率不凌驾划定值的最大应力。
塑性
金属质料塑性指标
(1)断后伸长率(延伸率)
断后伸长率(GB/T228-2002《金属质料室温拉伸试验要领》)界说:试样拉断后标距的残余伸长(Lu—Lo)与原始标距(Lo)之比的百分率为断后伸长率(A)。其中,(Lu)为断后标距。
A=(Lu—Lo)/ Lo

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