文档介绍：电厂金属材料
式中：C，Mn，Cr，Mo，V，Ni，Cu为钢中该元素的百分含量。
当 Ce<％时，焊接性优良，可不预热。
Ce=％~%时，焊接性较差，焊接时需采用适当预热等工艺措施。
C180HBS10/1000/30,表示直径10mm的钢球在1000kgf作用下，保持30秒测得的布氏硬度值为120。
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2．洛氏硬度(HR)
用一定载荷将压头压入材料表面，根据压痕深度表示硬度值。根据压头和载荷的不同，洛氏硬度分HRA，HRB和HRC，试验规范见表3-1 。
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符号
压头类型
总载荷（kgf）
适用范围
HRC
120°金刚石圆锥
150
一般淬火钢等硬度较大材料
HRB
100
退火钢和有色金属等软材料
HRA
120°金刚石圆锥
60
硬而薄的硬质合金或表面淬火钢
试验规范
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3．维氏硬度（HV）
维氏硬度是用一定的载荷将锥面夹角为136°的正四棱锥金刚石压头压入试样表面，保持一定时间后卸除载荷，试样表面就留下压痕，测量压痕对角线的长度，计算压痕表面积，载荷F除以压痕面积S所得值即为维氏硬度。维氏硬度用符号HV表示，计算公式如下：
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图1-5 维氏硬度试验示意图
维氏硬度也可按对角线的d值从表中查出，d值为两对角线的算术平均值。维氏硬度的结果表示方法为：
硬度值+HV+试验载荷／+载荷保持时间（10~15秒不标注）。
例如，640HV30／20表示在试验力30kgf作用下保持载荷20秒测定的维氏硬度值为640。
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4．里氏硬度（HL）
里氏硬度用规定质量的冲击体在弹力作用下以一定的速度冲击试样表面，用冲头在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度值。计算公式如下：
式中：vR—冲击体回弹速度；
vA—冲击体冲击速度。
根据冲击体质量和冲击能量的不同，里氏硬度分HLD，HLDC，HLG和HLC。表示方法为：硬度值+冲击装置类型，
例如700HLD表示用D型冲击装置测定的里氏硬度值为700。
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各种硬度试验因其试验条件的不同而不能直接换算，需要查阅专门的表格进行换算比较。
硬度是材料的重要性能之一，一般情况下，材料的硬度高，其耐磨性能也较好。材料的硬度与强度之间也有一定的关系，例如，对于未淬硬钢，布氏硬度与抗拉强度间存在如下的近似换算关系：
Rm≈ （当HBS＜175）
Rm≈ （当HBS＞175）
布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和里氏硬度各有优缺点：布氏硬度由于压痕面积较大，能反映较大范围内的平均硬度，所以测量结果具有较高的精度和稳定性。但操作费时，对试样表面有一定破坏。洛氏硬度操作简单，可以直接读出硬度值，且压痕小，不伤工件。缺点是所测硬度值的离散性较大。维氏硬度的载荷小、压痕浅，广泛用于测定薄工件表面硬化层。里氏硬度操作简单，便携性好，广泛用于现场硬度测量。
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（三）冲击韧性（αk）
冲击韧性是衡量材料抵抗冲击载荷能力大小的指标，常用冲击实验测定。冲击韧性是试样缺口处截面上单位面积所消耗的冲击功。冲击韧性用αk表示，计算公式如下：
式中： αk—试样冲断时所消耗的冲击功（J）；
S—试样缺口处截面积（cm2）。
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影响冲击韧性值大小的因素有材料的化学成份、冶金质量、组织状态、表面质量和内部缺陷等。另外，金属材料的冲击韧性随温度的降低而下降。
金属材料的强度、塑性、硬度、韧性四者中真正独立的是强度和塑性，硬度与强度有极为密切的关系，韧性是受强度和塑性的综合影响；因此，在鉴别金属材料的力学性能时，常常是以强度和塑性为主要指标。
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（四）疲劳强度
金属材料在远低于其屈服极限的交变应力长期作用下发生的断裂现象，称为金属的疲劳。
1．疲劳失效的特点
疲劳失效的断口有明显的特征，一般由两个明显的部分组成，见图1-8所示。图中A为疲劳源；D区为疲劳裂纹发展区；G区为瞬时断裂区。疲劳裂纹发展区的特征表面较光滑，另外，裂纹向前扩展时，表面形成类似年轮的贝壳纹。瞬时脆性破断区特征是断口较粗糙。叶片疲劳断口的宏观形貌如图1-10所示。
汽轮机的轴和叶片等零部件的损坏，多以金属疲劳损坏的方式失效。
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图1-10 材