相无损检测关知识讲稿金属材料及热处理ppt课件.ppt

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1、承压类特种设备无损检测相关知识1金属材料及热处理焊接基础知识相关特种设备基础知识常规无损检测方法简介相关法规标准2第一部分属材料及热处理通常金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。31.1材料力学基础知识41.1.2强度定义：抵抗永久变形和断裂的能力。测定方法：拉伸试验（低碳钢）5四阶段：①弹性阶段：及材料发生弹性变形，最大应力值为弹性极限，用σe表示，此时遵循胡克定律。（正比、可逆）②屈服阶段：也称流动阶段，特征：不增加外力，应变继续增加。此时的应力为屈服强度，用σs表示，之后为塑性变形。晶格滑移与轴线

2、成45°。③强化阶段：经过屈服阶段，材料有恢复了抵抗变形的能力。这就是冷作（加工）硬化现象。能承受的最大应力值为抗拉强度。用σb表示。④颈缩阶段：之后材料试样截面急剧减小，最终断裂。6抗拉强度σb、屈服强度σs是评价材料强度的主要指标。抗拉强度σb测定比较方便准确。我国现行锅炉、压力容器的安全系数nb=2.7ns=1.5对于有些材料如：中（高）碳钢，的屈服强度不明显，采用σ0.2表示屈服强度（以材料的塑性伸长0.2%为屈服点）。71.1.3塑性定义：在外力作用下，断裂前发生的不可逆永久性变形的能力。塑性指

3、标：伸长率、断面收缩率。伸长率：δ=【（L1-L0）/L0】×100%断面收缩率：φ=【（A0-A1）/A0】×100%塑性的辩证关系材料塑性好，加工成型性能好，不易发生脆性破坏，我国锅炉压力容器材料延伸率要求再10%以上。材料塑性也不是越大越好，塑性大限制材料的强度，造成材料浪费和设备寿命短。81.1.4硬度定义：抵抗局部塑性变形或材料的损伤能力。一般硬度和强度存在一定的关系。硬度越高，强度越高，不同的材料有不同的换算方法，可以参考GB1172-1974《黑色金属硬度和强度的换算》。硬度试验：布氏硬度H

4、B洛氏硬度HR维氏硬度HV里氏硬度HL9101.1.5冲击韧性定义：冲击韧性是指材料在外加冲击载荷作用下断裂时消耗能量大小的特性。用冲击韧度表示αkαk=Ak/SNAk——冲击吸收的功（焦耳J）SN——断开截面积（㎡）测定方法：冲击试验机缺口形式：U型缺口和V型缺口两种。冲击韧度αkU和αkV表示，承压设备用V型试样测定。111.2金属学与热处理基础知识1.2.1金属晶体结构物质有分子（或原子）组成，内在分子（或原子）的排列方式不同，表现出的物理现象不同，如碳、石墨、钻石。一、定义：我们将内部质点在三维空

5、间呈周期性重复排列的固体称为晶体。反之为非晶体。晶体的三大特点：(1)晶体有整齐规则的几何外形(2)晶体有固定的熔点(3)晶体有各向异性的特点12二、常见晶体的结构（1）体心立方晶格：体心立方晶格的晶胞中，八个原子处于立方体的角上，一个原子处于立方体的中心，角上八个原子与中心原子紧靠。具有体心立方晶格的金属有：钾（K）、钼（Mo)、钨（W）、钒（V）铬（Cr）、α-铁（α-Fe，<912℃）、δ-铁、β-Ti等。晶胞原子数为：1/8×8+1=2原子数半径为：致密度（又叫空间利用率）0.6813（2）面心立

6、方晶格：金属原子分布在立方体的八个角上和六个面的中心。面中心的原子与该面四个角上的原子紧靠。具有这种晶格的金属有：铝（Al）、铜（Cu）、镍（Ni）、金（Au）、银（Ag）、γ-铁（γ-Fe，912℃~1394℃）等。晶胞原子数：1/8×8+1/2×6=4（个）原子半径：致密度：0.7414（3）密排六方晶格：晶胞中十二个金属原子分布在六方体的十二个角上，在上下底面的中心各分布一个原子，上下底面之间均匀分布三个原子。具有这种晶格的金属有：铍（Be）、镁（Mg）、锌（Zn）、α-Ti等。晶胞内含有原子数目为

7、12×1/6+2×1/2+3=6。晶体致密度为74%，15三、晶体的相关概念（1）单晶体：是指样品中所含分子(原子或离子)在三维空间中呈规则、周期排列的一种固体状态。（2）多晶体：整个物体是由许多杂乱无章的排列着的小晶体组成的，这样的物体叫多晶体。（3）晶界：晶粒之间的界面成为。（4）晶格：表示原子在晶体中排列规律的空间格架叫做晶格。（5）晶胞：能完整反映晶体内部粒子在三维空间分布结构特征的单元。16四、晶格缺陷：空位、间隙原子、置代原子、错位。晶格的缺陷导致材料的物理化学性质发生改变。17五、金属结晶相

8、关知识（1）结晶：一切物体从液态转变为固态的过程称为“凝固”，如果通过凝固过程形成晶体结构称为结晶。（2）过冷度：熔融金属平衡状态下的理论相变温度（理论结晶温度）T0与实际相变温度（实际结晶温度）Tn的差值。ΔT=T0-Tn（3）晶核：晶体生长的中心。通常是固体微粒杂质。所有晶粒长大到相互接触，结晶结束。181.2.2铁碳合金一、铁碳合金简介铁是一种化学元素，它的化学符号是Fe，它的原子序数是26，是最常用的金属。它是过渡金属