金属材料基础PPT.ppt

锅炉压力容器压力管道检验员考 核 培 训 金属材料基础 四川省特种设备检验研究院 压力：垂直作用于物体表面单位面积的力。MPa（N/mm2） 2.应力：断面上单位面积承受的力。σ＝F/S N/mm2 3.压应力－材料抵抗压缩的能力。 4.剪切应力F/S S－剪切面积材料抵抗剪切的能力。 剪应力τ＝F/S  化学性能——抗氧化性、耐腐蚀性。 ①氢腐蚀 ②奥氏体钢的氯离子敏化腐蚀 ③氧腐蚀 ④碱腐蚀和垢下腐蚀 ⑤应力腐蚀。 ⑵力学性能——强度、塑性、韧性、硬度和断裂力学等。 ⒉加工工艺性能——材料承受各种冷、热加工的能力。 ⑴冷加工：切削性能等。 达到规定的几何形状和尺寸，公差配合，表面粗糙度等的要求。 ⑵热加工：铸造性能、压力加工性能、焊接性能、热处理等。 材料力学性能： ㈠、强度：金属抵抗永久变形和断裂的能力 　　 强度指标： Rm（бb）―抗拉强度 Reh（бs）―上屈服强度 Rel（бs）―下屈服强度 ε бs бb 0 持久强度： 材料在规定温度下，达到规定时间而不断裂的最大应力。 700  b/1000 蠕变强度： 材料在规定温度下，引起试样在一定时间内蠕变总伸长率或恒定蠕变速率不超过规定值的最大应力。 450 0.2 σ 试验温度：700℃ 持久时间：100000h σ 试验温度：450℃ 0.2%残余伸长 ㈡塑性： 材料在载荷作用下，断裂前发生不可逆永久变形的能力。 塑性指标： A（δ5、10）―伸长率 Z（φ ） ―断面收缩率 ㈢韧性： 材料在外加载荷作用下断裂时消耗能量大小的特性。（速度、温度、应力） 冲击韧性指标： Ak――冲击功 Aku― u型缺口 Akv― v型缺口 符号为Akv，单位焦耳， 代表材料韧性的一个指标。韧性的反面即脆性。承压类钢制特种设备其母材和焊缝的冲击功一般要求≥27～41J。脆性材料－δ5延伸率很小，冲击功Akv很小，如铸铁。塑性材料－δ5延伸率、冲击功Akv适当，如承压类钢制特种设备其母材δ5 在17％～25％间。 冲击试样截面尺寸： （1）10×10 5×10（mm） （2）试样规格不同，相同材料其值无可比性。 冲击功与冲击韧性： （1）冲击功（J） （2）冲击韧性（J/mm2） ㈣硬度： 　　 材料抵抗局部塑性变形或表面损伤的能力。 硬度与强度有一定关系： 硬度 ――强度――耐磨性 硬度指标： 　HB 布氏 测钢球压入的压痕 D HR 洛氏  测压入的深度 HL 里氏 测钢球反弹的速率 ㈤弯曲： 评价材料、焊缝及热影响区等综合抗弯曲能力（塑性和不同区域协调变形的能力） 弯曲半径：b=2a~3a 弯曲角度： （面弯、背弯、侧弯） 1800 900 GB713-2008 （六）疲劳——材料在循环应力和应变作用下，经一定循环次数后产生裂纹或突然发生完全断裂的过程。 ①高周疲劳——经105以上循环次数而产生的疲劳。 ②低周疲劳——经102～105塑性应变循环次数而产生的疲劳。 ③热疲劳——温度循环变化产生的循环热应力所导致的疲劳。 ④腐蚀疲劳——腐蚀环境和循环应力（应变）的复合作用所导致的疲劳。 疲劳曲线图 ⑶有害元素： S （硫）：有害元素 ，热脆倾向增加 P （磷）：有害元素 ，冷脆倾向增加 形成低熔点化合物，使塑性、韧性下降。 ⑷微量元素Re、稀土元素，综合力学性能有所提高。 ⒉组织结构、晶粒度及供贷状态等。 ①常见的显微组织： 奥氏体（A）——强度硬度不高，塑性韧性很好，无磁性。 铁素体（F）——强度硬度低，塑性韧性好。 渗碳体（Fe3C） ——硬而脆，随C%增加，强度硬度提高，而塑性韧性下降。 珠光体（P）——性能介于F与Fe3C之间。 马氏体（M）——具有很高的强度和硬度，但很脆；延展性差，易导致裂纹。 魏氏组织——粗大的过热组织，塑性韧性下降，使钢变脆 。 带状组织——双相共存的金属材料在热变形时沿主伸长方向呈带状或层状分布的组织。 ②晶粒度： 常见1～8级