金属技术监督培训

监督范围
• a）工作温度大于等于400℃的高温承压部件（含主蒸汽管道、高温再热蒸
汽管道、过热器管、再热器管、联箱、阀壳和三通），以及与管道、联箱相 联的小管。 • b）工作温度大于等于400℃的导汽管、联络管。 • c）工作压力大于等于3.82MPa汽包和直流锅炉的汽水分离器、储水罐。 • d）工作压力大于等于5.88MPa的承压汽水管道和部件（含水冷壁管、蒸发
形成硫化物夹杂
引起高温龟裂 恶化耐蚀性
偏析最严重元素；
易切削钢：[S]=0.08%~0.20%。
硫化物夹杂
钢中常存元素对钢的性能的影响
Titanic 号采用 了含硫高的钢板， 韧性很差，特别是 在低温呈脆性。
Titanic 号钢板（左图）和近代船用 钢板（右图）的冲击试验结果
建造中的Titanic 号 船身上长长的焊缝
2、奥氏体（A或γ）
奥氏体是碳溶于γ-Fe中所形成的间隙固溶体，面心立方晶 格。碳在γ-Fe中的溶碳量较高，1148℃时2.11%；1148℃时 为0.77%。其强度和硬度比铁素体高，塑性、韧性也好。其 晶粒呈多边形，晶界较铁素体平直。
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铁碳合金的基本组织
3、渗碳体（Fe3C） 渗碳体是铁与碳形成的金属化合物，碳含量是6.69％， 具有复杂的晶体结构。其硬度很高，塑性和韧性很差，δ、 Ak接近于零，脆性很大。 4、珠光体（P） 奥珠光体是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。是奥 氏体冷却时，在727℃恒温下发生共析转变的产物。显微组 织是铁素体与渗碳体片层状交替排列。性能介于铁素体和渗 碳体之间，强度较高，硬度适中，有一定的塑性。 5、莱氏体（Ld或Ld'） 莱氏体是由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。是在1148℃ 恒温下发生共晶转变的产物，平均碳含量4.3%。
高级优质碳素工具钢 高级优质合金工具钢 高级优质合金结构钢
高级优质钢 （A）
特级优质钢（E） wS ≤0.015% wP≤0.025%
结构钢
碳素结构钢 低合金高强度结构钢 渗碳钢 调质钢 滚动轴承钢 弹簧钢 …… 刃具钢
工具钢
模具钢 量具钢 不锈钢
特殊用途钢
耐热钢
耐磨钢 ……
平炉钢 转炉钢
电炉钢
#4机#4瓦下瓦左侧边沿处有长20mm的边沿脱胎，#4瓦上瓦右侧边沿处 有长30mm的边沿脱胎、#5瓦下瓦左侧边沿处有长20mm的边沿脱胎、汽#6 瓦上瓦右侧边沿处有长30mm的边沿脱胎、#7瓦下瓦右侧中部约0.5mm的沙 眼。
1、管道保温有无破损，有无脱节。
影响管道热效率 雨水淋到管道上相当于进行淬火处理，影响管道强度，降低使用 寿命。
沸腾钢 ——只用 Si、Mn 脱氧
半沸腾钢（半镇静钢） 镇静钢 ——加 Al 脱氧
(A)沸腾钢
(B)镇静钢
一
定义
二
常用检验方法
三
案例
•#4锅炉电梯10层B侧再热蒸汽管道 经磁粉探伤检测，#4锅炉电梯10层B侧再热蒸汽管道出口第1个压力表 管管座角焊缝有裂纹，长度约30mm（如下图所示）。
#4锅炉再热冷段左侧堵阀阀体，共发现2处阀体裂纹，一处长度约40mm,另 一处长度约5mm；（如下图所示）
2、管道支吊架是否有变形
谢谢！
钢中白点
二、钢的分类
钢
低碳钢 wc＜0.25% 碳素钢 （非合金钢）
中碳钢 wc＝0.25%～0.60%
高碳钢 wc＞0.60%
低合金钢 wMe＜5% 合金钢
中合金钢 wMe ＝5～10%
高合金钢 wMe ＞10%
普通钢
碳素结构钢
低合金结构钢 D级碳素结构钢
优质钢
优质碳素结构钢 合金结构钢 碳素工具钢
无损检测
磁粉检测：只能用于检测铁磁性材料的表面或近表面 的缺陷。铜、银、铝，奥氏体不锈钢不具有铁磁性。
无损检测
渗透检测：是一种以毛细作用原理为基础的检查表面开 口缺陷的无损检测方法。
无损检测
射线检测：对于常用的工业射线检验来说，一般使用的是 X射线检验和γ 射线检验。
无损检测
射线安全距离：以探伤机窗口正前方90~100m;左右前45◦ 方向40m;左右侧90◦方向35m;正后方向25m的范围作为控制 区。
段、省煤器管、联箱和主给水管道）。
• e）汽轮机大轴、叶轮、叶片、拉金、轴瓦和发电机大轴、护环、风扇叶。 • f）工作温度大于等于400℃的螺栓。
• g）工作温度大于等于400℃的汽缸、汽室、主汽门、调速汽门、喷嘴、隔
板和隔板套。 • h）300MW及以上机组带纵焊缝的低温再热蒸汽管道。
一
定义
二
常用检验方法
有些材料在静力作用下，表现出很高的强度，但在冲 击力的作用下，表现得很脆弱。例如：高碳钢、铸铁。
理化检验 金相分析
铁碳合金的基本组织
1、铁素体（F或α） 铁素体是碳溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体，体心立 方晶格。碳在α-Fe中的溶解度很小，727℃时0.0218%；室 温时为0.0008%,几乎为零。其强度和硬度很低，塑性、韧 性好。显微组织是明亮的多边形晶粒。
钢中常存元素对钢的性能的影响
以[Fe3P]或[Fe2P]形式存在于晶界
韧脆转变温度升高 其他作用：
降低焊接性能
降低冷弯性能 提高钢的强度 提高耐腐蚀性
比利时阿尔伯特运河钢桥因磷高产生 冷脆性于1938年冬发生断裂坠入河中
钢中常存元素对钢的性能的影响 （一般＜0.8%）
①溶于F，形成置换固溶体 ②形成合金渗碳体 影响相变时的转变速度
三
案例
常用检验方法
1 无损检测 超声波检测、磁粉检测、渗透检测、射线检测、涡流检 测、声发射等 2 力学性能试验 硬度、拉伸试验、弯曲试验、冲击试验等 3 理化检验 光谱分析、金相组织分析等
无损检测
超声波检测：利用材料及其缺陷的声学性能差异对超声波传播 波形反射情况和ຫໍສະໝຸດ Baidu透时间的能量变化来检验材料内部缺陷的无 损检测方法。
力学性能
断后试样
力学性能
塑性：指在外力作用下，材料能稳定地发生永久变形 而不破坏其完整性的能力。 主要指标有：延伸率（断后伸长率）：δ 断面收缩率：ψ
弯曲试验：测试脆性材料的塑性，试验时将试样加载， 使其弯曲到一定程度，观察试样表面有无裂缝。
力学性能
力学性能
冲击试验：用以测定金属材料抗缺口敏感性(韧性)。
金属技术监督
一
定义
二
常用检验方法
三
案例
什么是金属监督？
通过对受监部件的检验和诊断，及时了解并掌握设备金属部件的质 量状况，防止机组设计、制造、安装中出现的与金属材料相关的问 题以及运行中材料老化、性能下降等因素而引起的各类事故，从而 减少机组非计划停运次数和时间，提高设备安全运行的可靠性，延
长设备的使用寿命。
力学性能
硬度：材料局部抵抗硬物压入其表面的能力。
力学性能
强度：材料在外力作用下抵抗破坏（永久变形和断 裂）的能力称为强度。
拉伸试验：指在承受轴向拉伸载荷下测定材料特性的试 验方法。利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的弹性 极限、伸长率、弹性模量、比例极限、面积缩减量、拉 伸强度、屈服点、屈服强度和其它拉伸性能指标。
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铁碳合金状态图
理化检验
光谱分析：根据物质的光谱来鉴别物质及确定它的化学组 成和相对含量的方法。
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钢的分类
钢中常存元素对钢的性能的影响
钢的分类
一、钢中常存元素对钢的性能的影响
钢中五大元素：C、Si、Mn、P、S
Fe+S →FeS， （Fe+FeS）
1193℃ 989℃ 其他作用：降低焊接性能
③提高珠光体的相对量，并使其细化 ④形成MnS（熔点：1620℃） ⑤ 稳定并扩大奥氏体区 ⑥条状MnS夹杂 降低或消除热脆倾向
奥氏体不锈钢、耐热钢 横向性能下降
钢中常存元素对钢的性能的影响 （一般＜0.5%）
①溶于F，形成置换固溶体 ②增加钢的电阻和导磁性 ③形成硅酸盐夹杂 横向性能下降
钙硅酸盐