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承压类特种设备无损检验相关知识（闭卷）第一篇金属材料、热处理及焊接基本知识1.1材料力学基本知识1.1.2强度金属的强度是指金属抵抗永久变形和断裂的能力（材料强度指标可以通过拉伸试验测出）抗拉强度δb屈服强度δs是评价材料强度性能指标的两个最重要的指标。1.1.3塑性塑性是指材料在载荷作用下断裂前发生不可逆永久变形的能力。（评定材料塑性的指标用伸长率和断面收缩率表示）特别要指出的是单纯追求塑性会限制材料的强度造成产品粗大笨重浪费材料减少使用寿命。1.1.4硬度硬度是指材料抵抗局部变形或表面损伤的能力。硬度试验的主要方法1.布氏硬度HB2.洛氏硬度HR3.里氏硬度HL4.维氏硬度HV维氏硬度主要测定金属表面硬度的。焊接性能试验中最高硬度试验是用维氏硬度来测定焊缝、熔合线和热影响区硬度的1.1.5冲击韧性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冲击韧性是对材料的化学成分、冶金质量、组织状态内部缺陷以及试验温度等比较敏感的一个质量指标。冲击韧性指标用AK表示试样缺口的形式有U型和V型两种。材料力学方面需要掌握的问题1.1.6有关材料方面的进一步知识在承压类特种设备中构件的截面尺寸发生突变往往是缺陷引起的。这些缺陷统称为缺口包括：表面损伤、焊缝咬边、气孔、夹渣、未焊透、未熔合、裂纹等。应力集中的严重程度和缺口的大小有关。其中以裂纹引起的应力集中最为严重。（3）承压类特种设备的工作压力试验表明；对对圆筒形容器来讲环焊缝受力只是纵焊缝的一半而对球形容器来讲由于不存在切向应力只有经向应力。故在相同压力和直径下球形容器的壁厚比圆筒形容器的壁厚大约可以减少一半。2.有关材料力学方面的进一步知识（4）钢材的脆化d.苛性脆化；苛性脆化一般都发生在受压元件的铆接和涨接处。E.应力腐蚀脆性断裂；由于拉应力与介质腐蚀联合作用引起的低应力脆性断裂叫做应力腐蚀。应力腐蚀产生的必要条件：1.元件承受拉应力的作用2.具有与材料种类相匹配的特定腐蚀介质环境3.材料对应力腐蚀的敏感程度。对钢材而言应力腐蚀的敏感性与的成分、组织及热处理情况有关。有关材料和材料力学近一步知识方面需要掌握的问题1.2金属学与热处理基本知识Fe－Fe3C0合金中的相构1.铁素体F；铁素体的强度、硬度不高具有良好的塑性和韧性。2.奥氏体A；奥氏体仅存在7270以上的高温范围内奥氏体不具备铁磁性。3.渗碳体Fe3C0；铁和碳的金属化合物渗碳体的硬度很高而塑性和韧性几乎为零脆性极大。4.珠光体P；珠光体的硬度和强度较高塑性也好。含碳量为0.77﹪铁碳合金只发生共析转变其组织为100﹪的珠光体。称为共析钢。含碳量大于0.77﹪铁碳合金称为过共析钢。其组织是珠光体P＋渗碳体Fe3C0含碳量小于0.77﹪铁碳合金称为亚共析钢。其组织是铁素体F＋珠光体P1.2.3热处理一般过程1.2.4承压类特种设备用钢常见的金相组织和性能目的（2）降低硬度、改善切削加工性能、消除内应力。《不完全退火）3.淬火；将钢加热到临界温度以上经适当的保温后快冷使奥氏体转变成马氏体的过程。目的：提高硬度和强度（轴承、模具）由于马氏体硬而脆韧性很差内应力很大容易产生裂纹故承压类设备材料和焊缝组织中一般不希望出现马氏体。4.回火；将经过淬火的钢加热到AcI一下的适当温度保持一定的时间空冷。目的：降低材料的内应力提高韧性。5.奥氏体不锈钢的固溶处理和稳定化处理金属学与热处理基本知识应掌握的内容1.3承压类特种设备常用材料5.用以制造高温受压元件的材料应具有良好的耐高温性6.与腐蚀介质接触的材料应具有良好的抗腐蚀性能。1.3.1钢的分类1.按含碳量分(1)低碳钢含碳量≤0.25﹪(2)中碳钢含碳量＝0.25﹪－0.6﹪(3)高碳钢含碳量﹥0.6﹪2.按钢的质量分类碳钢可分为：(1)普通碳素钢（2）优质碳素钢（3）高级优质碳素钢。3.按钢的用途分类：（1）碳素结构钢（2）碳素工具钢1.3.2低碳钢低碳钢是锅炉和压力容器常用的钢材碳是碳素钢中的主要合金元素含碳量增加钢的强度增大但塑性和韧性降低焊接性能变差因此制作焊接结构的锅炉和压力容器所使用的碳素钢含碳量一般不超过0.25﹪。此外钢中还含有其他少量的元素；锰、硅、硫、磷、氮等压力容器用钢的含磷量不应大于0.03﹪1.3.3低合金钢承压类特种设备常用的低合金钢包括低合金结构钢、低温钢、耐热钢。低合金钢中通常添加的元素有锰、硅、铬、镍、钼、钒、硼和稀土元素。1.低合金结构钢低合金结构钢又称为低合金高强度钢这类钢既有较高的强度又有较好的塑性和韧性使用低合金钢代替碳素钢在相同的条件下重量可以减少20﹪－30﹪另外价格低冷、热成型及焊接性能较好因此在锅炉压力容器制造中广泛