金屬技術(shù)監(jiān)督培訓(xùn)

金屬技術(shù)監(jiān)督1編輯課件一定義二常用檢驗(yàn)方法三案例2編輯課件通過對受監(jiān)部件的檢驗(yàn)和診斷，及時(shí)了解并掌握設(shè)備金屬部件的質(zhì)量狀況，防止機(jī)組設(shè)計(jì)、制造、安裝中出現(xiàn)的與金屬材料相關(guān)的問題以及運(yùn)行中材料老化、性能下降等因素而引起的各類事故，從而減少機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)和時(shí)間，提高設(shè)備安全運(yùn)行的可靠性，延長設(shè)備的使用壽命。什么是金屬監(jiān)督？3編輯課件監(jiān)督范圍a）工作溫度大于等于400℃的高溫承壓部件（含主蒸汽管道、高溫再熱蒸汽管道、過熱器管、再熱器管、聯(lián)箱、閥殼和三通），以及與管道、聯(lián)箱相聯(lián)的小管。

b）工作溫度大于等于400℃的導(dǎo)汽管、聯(lián)絡(luò)管。c）工作壓力大于等于3.82MPa汽包和直流鍋爐的汽水分離器、儲水罐。

d）工作壓力大于等于5.88MPa的承壓汽水管道和部件（含水冷壁管、蒸發(fā)段、省煤器管、聯(lián)箱和主給水管道）。e）汽輪機(jī)大軸、葉輪、葉片、拉金、軸瓦和發(fā)電機(jī)大軸、護(hù)環(huán)、風(fēng)扇葉。

f）工作溫度大于等于400℃的螺栓。

g）工作溫度大于等于400℃的汽缸、汽室、主汽門、調(diào)速汽門、噴嘴、隔板和隔板套。h）300MW及以上機(jī)組帶縱焊縫的低溫再熱蒸汽管道。4編輯課件一定義三案例二常用檢驗(yàn)方法5編輯課件常用檢驗(yàn)方法無損檢測1力學(xué)性能試驗(yàn)2超聲波檢測、磁粉檢測、滲透檢測、射線檢測、渦流檢測、聲發(fā)射等硬度、拉伸試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)等理化檢驗(yàn)3光譜分析、金相組織分析等6編輯課件

超聲波檢測：利用材料及其缺陷的聲學(xué)性能差異對超聲波傳播波形反射情況和穿透時(shí)間的能量變化來檢驗(yàn)材料內(nèi)部缺陷的無損檢測方法。無損檢測7編輯課件磁粉檢測：只能用于檢測鐵磁性材料的表面或近表面的缺陷。銅、銀、鋁，奧氏體不銹鋼不具有鐵磁性。無損檢測8編輯課件9編輯課件10編輯課件11編輯課件滲透檢測：是一種以毛細(xì)作用原理為基礎(chǔ)的檢查表面開口缺陷的無損檢測方法。無損檢測12編輯課件13編輯課件14編輯課件射線檢測：對于常用的工業(yè)射線檢驗(yàn)來說，一般使用的是X射線檢驗(yàn)和γ射線檢驗(yàn)。無損檢測15編輯課件16編輯課件

射線安全距離：以探傷機(jī)窗口正前方90~100m;左右前45?方向40m;左右側(cè)90?方向35m;正后方向25m的范圍作為控制區(qū)。無損檢測17編輯課件硬度：材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力。力學(xué)性能18編輯課件力學(xué)性能強(qiáng)度：材料在外力作用下抵抗破壞（永久變形和斷裂）的能力稱為強(qiáng)度。拉伸試驗(yàn)：指在承受軸向拉伸載荷下測定材料特性的試驗(yàn)方法。利用拉伸試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)可以確定材料的彈性極限、伸長率、彈性模量、比例極限、面積縮減量、拉伸強(qiáng)度、屈服點(diǎn)、屈服強(qiáng)度和其它拉伸性能指標(biāo)。19編輯課件力學(xué)性能20編輯課件斷后試樣21編輯課件塑性：指在外力作用下，材料能穩(wěn)定地發(fā)生永久變形而不破壞其完整性的能力。主要指標(biāo)有：延伸率（斷后伸長率）：δ

斷面收縮率：ψ力學(xué)性能彎曲試驗(yàn)：測試脆性材料的塑性，試驗(yàn)時(shí)將試樣加載，使其彎曲到一定程度，觀察試樣表面有無裂縫。22編輯課件力學(xué)性能23編輯課件24編輯課件沖擊試驗(yàn)：用以測定金屬材料抗缺口敏感性(韌性)。力學(xué)性能有些材料在靜力作用下，表現(xiàn)出很高的強(qiáng)度，但在沖擊力的作用下，表現(xiàn)得很脆弱。例如：高碳鋼、鑄鐵。25編輯課件26編輯課件理化檢驗(yàn)金相分析27編輯課件28編輯課件鐵素體是碳溶于α-Fe中所形成的間隙固溶體，體心立方晶格。碳在α-Fe中的溶解度很小，727℃時(shí)0.0218%；室溫時(shí)為0.0008%,幾乎為零。其強(qiáng)度和硬度很低，塑性、韌性好。顯微組織是明亮的多邊形晶粒。

鐵碳合金的基本組織

1、鐵素體（F或α）

2、奧氏體（A或γ）

奧氏體是碳溶于γ-Fe中所形成的間隙固溶體，面心立方晶格。碳在γ-Fe中的溶碳量較高，1148℃時(shí)2.11%；1148℃時(shí)為0.77%。其強(qiáng)度和硬度比鐵素體高，塑性、韌性也好。其晶粒呈多邊形，晶界較鐵素體平直。29編輯課件滲碳體是鐵與碳形成的金屬化合物，碳含量是6.69％，具有復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)。其硬度很高，塑性和韌性很差，δ、Ak接近于零，脆性很大。鐵碳合金的基本組織

3、滲碳體（Fe3C）

4、珠光體（P）

奧珠光體是由鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物。是奧氏體冷卻時(shí)，在727℃恒溫下發(fā)生共析轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。顯微組織是鐵素體與滲碳體片層狀交替排列。性能介于鐵素體和滲碳體之間，強(qiáng)度較高，硬度適中，有一定的塑性。5、萊氏體（Ld或Ld'）

萊氏體是由奧氏體和滲碳體組成的機(jī)械混合物。是在1148℃恒溫下發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物，平均碳含量4.3%。30編輯課件鐵碳合金狀態(tài)圖31編輯課件光譜分析：根據(jù)物質(zhì)的光譜來鑒別物質(zhì)及確定它的化學(xué)組成和相對含量的方法。理化檢驗(yàn)32編輯課件鋼的分類鋼的分類鋼中常存元素對鋼的性能的影響33編輯課件一、鋼中常存元素對鋼的性能的影響鋼中五大元素：C、Si、Mn、P、S“熱脆”S——有害元素其他作用：降低焊接性能形成硫化物夾雜引起高溫龜裂惡化耐蝕性偏析最嚴(yán)重元素；易切削鋼：[S]=0.08%~0.20%。硫化物夾雜Fe+S→FeS，（Fe+FeS）1193℃989℃34編輯課件

建造中的Titanic號

船身上長長的焊縫Titanic號采用了含硫高的鋼板，韌性很差，特別是在低溫呈脆性。Titanic號鋼板（左圖）和近代船用鋼板（右圖）的沖擊試驗(yàn)結(jié)果鋼中常存元素對鋼的性能的影響35編輯課件P——有害元素“冷脆”其他作用：降低焊接性能降低冷彎性能

提高鋼的強(qiáng)度提高耐腐蝕性比利時(shí)阿爾伯特運(yùn)河鋼橋因磷高產(chǎn)生冷脆性于1938年冬發(fā)生斷裂墜入河中以[Fe3P]或[Fe2P]形式存在于晶界韌脆轉(zhuǎn)變溫度升高鋼中常存元素對鋼的性能的影響36編輯課件

Mn——有益元素（一般＜0.8%）①溶于F，形成置換固溶體

②形成合金滲碳體

影響相變時(shí)的轉(zhuǎn)變速度③提高珠光體的相對量，并使其細(xì)化④形成MnS（熔點(diǎn)：1620℃）

降低或消除熱脆傾向⑤穩(wěn)定并擴(kuò)大奧氏體區(qū)奧氏體不銹鋼、耐熱鋼⑥條狀MnS夾雜

橫向性能下降“固溶強(qiáng)化”鋼中常存元素對鋼的性能的影響37編輯課件①溶于F，形成置換固溶體

②增加鋼的電阻和導(dǎo)磁性③形成硅酸鹽夾雜橫向性能下降“固溶強(qiáng)化”Si——有益元素（一般＜0.5%）鈣硅酸鹽鋼中常存元素對鋼的性能的影響38編輯課件[H]——?dú)浯啵òc(diǎn)、發(fā)紋）[N]——藍(lán)脆（應(yīng)變時(shí)效）[O]——氧化物夾雜,熱脆傾向σ-1鋼中白點(diǎn)39編輯課件按化學(xué)成分按質(zhì)量分類鋼按用途分類按冶煉方法按脫氧程度二、鋼的分類40編輯課件按化學(xué)成分分類碳素鋼（非合金鋼）合金鋼低碳鋼wc＜0.25%中碳鋼wc＝0.25%～0.60%高碳鋼wc＞0.60%低合金鋼wMe＜5%中合金鋼wMe＝5～10%高合金鋼wMe＞10%41編輯課件按質(zhì)量分類普通鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼低合金結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)鋼高級優(yōu)質(zhì)鋼（A）特級優(yōu)質(zhì)鋼（E）D級碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼碳素工具鋼高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼高級優(yōu)質(zhì)合金工具鋼高級優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼wS≤0.015%

wP≤0.025%

(按S、P含量分)42編輯課件特殊用途鋼結(jié)構(gòu)鋼工具鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼滲碳鋼調(diào)質(zhì)鋼滾動(dòng)軸承鋼彈簧鋼刃具鋼模具鋼量具鋼……不銹鋼耐熱鋼耐磨鋼……按用途分類43編輯課件按冶煉方法分類平爐鋼電爐鋼轉(zhuǎn)爐鋼44編輯課件按脫氧程度分類

沸騰鋼鎮(zhèn)靜鋼半沸騰鋼（半鎮(zhèn)靜鋼）——只用Si、Mn

脫氧——加Al

脫氧(A)沸騰鋼

(B)鎮(zhèn)靜鋼45編輯課件一定義二常用檢驗(yàn)方法三案例46編輯課件#4鍋爐電梯10層B側(cè)再熱蒸汽管道

經(jīng)磁粉探傷檢測，#4鍋爐電梯10層B側(cè)再熱蒸汽管道出口第1個(gè)壓力表管管座角焊縫有裂紋，長度約30mm（如下圖所示）。47編輯課件#4鍋爐再熱冷段左側(cè)堵閥閥體，共發(fā)現(xiàn)2處閥體裂紋，一處長度約40mm,另一處長度約5mm；（如下圖所示）48編輯課件#4機(jī)#4瓦下瓦左側(cè)邊沿處有長20mm的邊沿脫胎，#4瓦上瓦右側(cè)邊沿處有長30mm的邊沿脫胎、#5瓦下瓦