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石油和化工建设工程中力学性能试验 　　摘要：通过介绍石油化工建设工程中金属材料的力学性能试验，提出对试验工作的基本条件，以及力学性能试验在石油化工建设工程质量管理和质量监督工作的作用。 　　关键词：石油化工,建设工程,力学性能试验 　　Abstract: By introducing the petrochemical construction projects in metal material mechanics performance test, puts forward the basic condition of the test work, as well as the mechanics performance test in the petroleum chemical industry construction engineering quality management and quality supervision work. 　　Key words: Petroleum chemical industry, construction engineering, mechanical properties test 　　中图分类号：TE4 　　金属材料在一定温度条件和外力的作用下，抵抗变形和断裂的能力称为力学性能。石油和化工工程中主要涉及的金属材料的力学性能包括常温下的静拉伸强度、塑性和硬度，以及常温和低温下的冲击韧性。金属的断裂韧性、金属的疲劳和金属高温下的短时拉伸性能、持久强度和蠕变极限等在石油和化工工程中较少涉及。 　　金属的力学性能试验在石油和化工建设工程中，除对金属原材料、配件、设备的进场检验起着重要作用外，其在焊接工艺评定试验中有技术指导作用，在压力容器产品焊接试板的解剖分析中有确认评价作用，在确定设备和管道焊后热处理效果时有把关作用。是石油和化工建设工程质量监督的重要手段，也是判定质量状况的关键依据。 　　一、常规的力学性能指标 　　1.强度 　　金属材料在外力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为强度，以符号σ表示。金属的强度分抗拉强度、屈服强度、抗压强度、抗弯强度、扭转条件强度极限和扭转屈服强度。但在石油和化工建设工程中通常涉及的强度指标为屈服强度和抗拉强度。 　　2.塑性 　　金属材料在受力破坏前可以经受的永久变形能力，称为塑性。塑性指标常用金属断裂时的最大相对塑性变形来表示。常用塑性指标为延伸率和断面收缩率。延伸率或断面收缩率愈大，则塑性愈好。 　　3.冲击韧性（冲击值） 　　金属缺口试样在一次摆锤冲击力的作用下抵抗变形和断裂的能力，称为冲击韧性，以Ak表示，单位：J。试样缺口形式有U形和V形两种，分别记为Aku和Akv。 　　冲击韧性是评定原材料的冶金质量及热加工后的产品质量、评定材料在不同温度下的脆性转化趋势、确定材料应变时效敏感性和评定某些构件寿命与可靠性的重要力学性能指标。在石油和化工工程中，通常采用常温冲击韧性评定原材料的冶金质量，采用低温冲击韧性评定材料的冷脆转变。 　　4.硬度 　　硬度是衡量金属材料软硬程度的一种性能指标。用压入法测定的硬度值是材料表面抵抗另一物体压入时所引起的塑性变形的能力。刻划法测定的硬度值表示金属抵抗表面局部断裂的能力。而回弹法测定的硬度值是代表金属弹性变形功的大小。因此硬度值不是一个单纯的物理量，它是表征材料的弹性、塑性、形变强化、强度和韧性等物理量的综合性能指标。一般认为硬度是金属表面抵抗局部压入变形或刻划破裂的能力。 　　硬度可采用不同的方法在不同的仪器上测定，所得的硬度指标也各不相同。常用的硬度指标有：布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR）、维氏硬度（HV）和里氏硬度(HL)。 　　二、常用的力学性能试验方法 　　1.常温拉伸试验 　　常温拉伸试验是石油和化工工程质量监督中最常用的试验之一。通过它，我们可以测定金属材料的屈服强度（屈服点）、抗拉强度、延伸率和断面收缩率等最常用的力学性能指标。常温拉伸试验中，通常使用的设备和仪器包括：万能材料试验机、应力和应变引伸计（包括记录器或指示器）及画线机、游标卡尺和千分尺等。 　　试验机应由计量部门定期检定，试验时所使用力的范围应在检定范围内。引伸计（包括记录器或指示器）应进行标定，标定时引伸计的工作状态应尽可能与试验时的工作状态相同。 　　2.冲击试验 　　用规定高度的摆锤对处于简支梁状态的缺口试样进行一次性打击，测量试样折断时的冲击吸收功AK 值。根据需要可进行室温、高温或低温冲击试验。 　　室温冲击试验应在10～35℃进行，对试验温度要求严格的试验应在20±2℃进行。200℃以上的高温冲击试验中，可使试样在空气中加热，在规定温度下保温时间不少于20分钟；