導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇金屬材料成分分析，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1金屬材料成分分析的重要性

通過(guò)對(duì)金屬材料成分分析，在科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用下，了解其屬性和特性，其重要意義表現(xiàn)在：（1）進(jìn)一步探究了金屬材料的性能成因。通過(guò)分析金屬材料成分的性能成因，有助于了解到更多的材料成分規(guī)律。根據(jù)金屬材料現(xiàn)狀分析，其主要組成成分是：晶粒類(lèi)型、形狀、大小以及數(shù)量和分布狀況。這五種金屬材料顯微組織中各種晶粒對(duì)數(shù)量的主要因素在于不同成分的金屬材料在其原子結(jié)構(gòu)以及各個(gè)晶體之間的組合方面存在差異，這就對(duì)金屬材料的性能產(chǎn)生了巨大變化。（2）有助于金屬材料加工方法的選擇。通過(guò)對(duì)金屬材料成分分析有助于金屬材料加工方法的選擇。根據(jù)金屬材料的化學(xué)成分及其原子結(jié)構(gòu)分布狀況，在結(jié)合金屬材料的理論知識(shí)最終確定合理的加工方法。這種加工方法的確定是根據(jù)金屬材料的性能提供制造依據(jù)的。（3）金屬材料成分分析技術(shù)有助于選擇合理的熱處理方法和設(shè)備。通常在加工制造業(yè)領(lǐng)域中，當(dāng)金屬材料加工完成之后，其自身的屬性還可能存留，因此這就提出了需要熱處理方法。通過(guò)采用熱處理方法有助于改善金屬材料的性能，還可以有效的消除加工中產(chǎn)生的組織缺陷。（4）提高金屬材料的利用率。在對(duì)金屬材料成分分析之后，能夠更加經(jīng)濟(jì)、安全以及合理地利用金屬材料的性能，提高其利用率。根據(jù)其組成成分以及各種屬性，提高其使用性能。

2金屬材料成分分析的傳統(tǒng)方法介紹

在受到科技以及生產(chǎn)力水平的限制，對(duì)于金屬材料成分分析方法也受到一定的影響，然而傳統(tǒng)的成分分析方法主要有：（1）最常見(jiàn)的方法是分光光度法。該方法主要根據(jù)朗伯比爾定律，在分析過(guò)程中對(duì)被測(cè)物質(zhì)在特定波長(zhǎng)處的吸光度或者是發(fā)光度，根據(jù)物質(zhì)本身特有的屬性進(jìn)行定性和定量分析的方法。該方法主要采用的檢測(cè)儀器是紫外分光光度計(jì)、紅外分光光度計(jì)等，根據(jù)分光光度計(jì)將不同波長(zhǎng)的光連續(xù)照射到一定濃度的樣品溶液中，最終觀察得到與不同波長(zhǎng)相應(yīng)的吸收強(qiáng)度。（2）滴定分析法。滴定分析法也稱(chēng)為容量分析法。其化學(xué)原理是將已知準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴加到被測(cè)溶液中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，最終根據(jù)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗的體積以及標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度來(lái)計(jì)算待測(cè)物質(zhì)的成分。該方法操作簡(jiǎn)單，其實(shí)用性比較強(qiáng)。（3）原子光譜分析法。該方法主要分為原子發(fā)射光譜法和原子吸收光譜法兩種類(lèi)型。根據(jù)各種元素的原子或者是離子在熱激發(fā)下。發(fā)射特征的電磁輻射，進(jìn)行元素的定性和定量分析，該方法耗用的時(shí)間短，選擇性好，但是準(zhǔn)確度較低，具有一定的局限性。

3金屬材料成分分析的發(fā)展趨勢(shì)

隨著新技術(shù)、新方法的應(yīng)用，針對(duì)金屬材料成分分析方法也在不斷創(chuàng)新和改進(jìn)，其新方法表現(xiàn)在：（1）電感耦合等離子體質(zhì)譜法。在無(wú)機(jī)元素和同位素分析測(cè)試技術(shù)的發(fā)展中，采用接口技術(shù)將電感耦合等離子體的高溫電子=離特性與質(zhì)譜計(jì)的掃描技術(shù)相結(jié)合之下形成了一種具有靈敏度較高的分析技術(shù)。根據(jù)金屬材料成分中的貴金屬、稀有金屬等進(jìn)行檢測(cè)。其高靈敏度以及譜線(xiàn)簡(jiǎn)單等特征，抬高了分析成本，因此使用具有一定的局限性和針對(duì)性。（2）激光誘導(dǎo)等離子體光譜法。采用激光誘導(dǎo)技術(shù)，其檢測(cè)成本比較低、簡(jiǎn)單操作，并且能夠同時(shí)對(duì)多種元素進(jìn)行分析，具有高精度的優(yōu)勢(shì)。（3）電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法。其原理是利用金屬元素受到激光形成了電子躍進(jìn)，通過(guò)譜線(xiàn)上表現(xiàn)處一定的測(cè)量方法，該方法的靈敏度比較高，并且原子測(cè)量比較精確，具有一定的實(shí)用新。（4）石墨爐原子吸收法。該方法主要利用石墨材料制成管或者是其他的原子化器，在電流中加熱原子化進(jìn)行吸收和分析，最終將金屬材料成分分析并檢測(cè)。

4金屬材料分析方法的創(chuàng)新和改進(jìn)

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，針對(duì)更多的金屬材料進(jìn)行分析和檢測(cè)，通過(guò)對(duì)其傳統(tǒng)的方法進(jìn)行研究，在科技不斷創(chuàng)新的過(guò)程中，在新技術(shù)新方法的應(yīng)用下，有助于將金屬材料分析技術(shù)不斷提高，為解決當(dāng)前新型金屬材料的分析提供了奠定基礎(chǔ)，這些新方法和新技術(shù)在金屬材料的成分、結(jié)構(gòu)以及原子構(gòu)成等方面進(jìn)行研究，在原子合成以及電子分離以及原子分離等技術(shù)的應(yīng)用下，為進(jìn)一步解析金屬材料成分提供了化解和分析。因此在當(dāng)前形勢(shì)下，要將金屬材料朝著更高效、更精確的方向發(fā)展，在操作方面要簡(jiǎn)單，不斷創(chuàng)新科技研究。

5結(jié)語(yǔ)

篇2

[關(guān)鍵詞]建筑工程；鋼筋原材料；檢測(cè)技術(shù)；

中圖分類(lèi)號(hào)：TU-4；G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）15-0214-01

近些年來(lái)，城市化建設(shè)不斷發(fā)展，大大推動(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā)展，使建筑行業(yè)進(jìn)入到了前所未有的發(fā)展中，城市中的各種高樓大廈、大型公用建筑設(shè)施以及新的城鄉(xiāng)建筑住宅建設(shè)的飛速發(fā)展，使得鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)成為當(dāng)今社會(huì)應(yīng)用最為廣泛的一種建設(shè)結(jié)構(gòu)形式。鋼筋最為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的重中之重，因此，鋼筋原材料的質(zhì)量決定了建筑物的質(zhì)量。所以本文對(duì)建筑所使用的鋼筋原材料檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了一定的研究，給建筑工程提供一些參考資料。

一、鋼筋原材料送檢取樣

鋼筋原材料作為建筑工程的基礎(chǔ)物資，在施工使用之前一定要進(jìn)行檢測(cè)，確保鋼筋原材料的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。

（1）在取樣人員進(jìn)行取樣之前，取樣人員首先要對(duì)成品鋼筋的表面進(jìn)行檢查，看是否出現(xiàn)腐蝕和破損，再檢查鋼筋的尺寸是否和設(shè)計(jì)方案上的數(shù)據(jù)一致，確定兩者是合格的，方可進(jìn)行取樣檢測(cè)；

（2）取樣過(guò)程，在取樣時(shí)要先確定產(chǎn)品，制定出相應(yīng)的檢測(cè)項(xiàng)目和檢測(cè)規(guī)定，然后按照制定的取樣方法進(jìn)行取樣，取出相應(yīng)的數(shù)量進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。

（3）在檢驗(yàn)中，一定要嚴(yán)格的對(duì)原材料樣本進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)其中有一樣不符合標(biāo)準(zhǔn)，再接著從同一批原材料中抽取雙倍的數(shù)量進(jìn)行檢測(cè)不合格的項(xiàng)目，如還有不合格的情況，則這批鋼筋原材料不合格。

二、鋼筋原材料的檢測(cè)項(xiàng)目

為了保證建筑工程質(zhì)量安全，我們一定要對(duì)建筑工程鋼筋原材料的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，確保其可以安全投入施工使用。因此必須保證鋼筋各項(xiàng)指標(biāo)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，否則就會(huì)在后期的工程建設(shè)中出現(xiàn)安全隱患，甚至?xí)霈F(xiàn)工程安全事故。下面我們就介紹一下鋼筋檢測(cè)時(shí)需要檢測(cè)的項(xiàng)目：

（1）檢測(cè)鋼筋原材料的強(qiáng)度是否達(dá)標(biāo)。建筑結(jié)構(gòu)的承載能力主要是依靠鋼筋的強(qiáng)度，這是決定承載力的重要因素，而主要的鋼筋強(qiáng)度分為屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。一般情況下，鋼筋強(qiáng)度高的建筑工程結(jié)構(gòu)比較安全，所以在建筑鋼筋工程施工時(shí)采用高強(qiáng)度鋼筋低配筋率，但是鋼筋強(qiáng)度適中可以，也不可太高。因?yàn)殇摻畹膹椥栽谙拗浦摻畹膹?qiáng)度，在高應(yīng)力下往往會(huì)因?yàn)闃?gòu)架過(guò)大的變形和裂縫。

（2）檢測(cè)鋼筋原材料的延性。和鋼筋的強(qiáng)度有著一樣的重要性，延性是鋼筋在使用過(guò)程中變形和耗能的能力。在根據(jù)以往的建筑事故記錄表明，很多的建筑事故并不是因?yàn)殇摻畹膹?qiáng)度不足，而是因?yàn)殇摻畹难有圆粔?，沒(méi)有達(dá)到使用的標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)生脆斷而引起的。鋼筋的延性一般是通過(guò)自身的延長(zhǎng)率來(lái)表示的，就是在檢測(cè)時(shí)使用量測(cè)拉斷鋼筋斷口域的相對(duì)變形來(lái)計(jì)算。

（3）檢測(cè)鋼筋原材料的彎曲性能。鋼筋在力學(xué)方面的穩(wěn)定性非常的重要。鋼筋在規(guī)模生產(chǎn)的情況下質(zhì)量非常好，無(wú)論是鋼筋的強(qiáng)度還是鋼筋的延性等性能都非常穩(wěn)定，質(zhì)量上都有保證。但是經(jīng)過(guò)鋼筋的二次冷加工（冷拔、冷扭等）之后，鋼筋的質(zhì)量就不太穩(wěn)定。特別是在一些小規(guī)模廠家生產(chǎn)出來(lái)的鋼筋，由于我國(guó)原材料加工工藝普遍粗糙，缺乏有效的技術(shù)管理和嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)，質(zhì)量波動(dòng)大，不合格率非常高，嚴(yán)重影響到了結(jié)構(gòu)的安全。

（4）檢測(cè)鋼筋原材料的重量偏差。鋼筋在生產(chǎn)的時(shí)候有著重量上的要求，需要按照規(guī)定的重量進(jìn)行生產(chǎn)。如果檢測(cè)出鋼筋重量和理論上的重量不相同時(shí)，有可能是因?yàn)殇摻钪睆經(jīng)]有達(dá)到要求，也可能是鋼筋自身質(zhì)量上有問(wèn)題。因此，通過(guò)對(duì)鋼筋重量上的偏差的檢測(cè)，就可以對(duì)鋼筋原材料的質(zhì)量進(jìn)行初步的判定。

三、鋼筋原材料的檢測(cè)方法

既然上面我們已經(jīng)說(shuō)出了鋼筋原材料需要檢測(cè)的項(xiàng)目，那么我們就需要對(duì)這些項(xiàng)目的檢測(cè)方法進(jìn)行分析。對(duì)鋼筋原材料的檢測(cè)方法：

（1）鋼筋原材料強(qiáng)度檢測(cè)方法。對(duì)于鋼筋強(qiáng)度的檢測(cè)，主要是通過(guò)對(duì)鋼筋進(jìn)行拉伸試驗(yàn)檢測(cè)鋼筋的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度：a首先要調(diào)整試驗(yàn)機(jī)上面的相關(guān)指針，將所有的指針撥動(dòng)到規(guī)定的位置。b將需要檢測(cè)的鋼筋固定在試驗(yàn)機(jī)夾頭內(nèi)，然后啟動(dòng)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉伸。c在拉伸的過(guò)程中，測(cè)力度盤(pán)上的指針停止轉(zhuǎn)動(dòng)的恒定荷載，或不計(jì)初始瞬時(shí)效應(yīng)時(shí)的最小荷載，即為鋼筋屈服點(diǎn)荷載。d向試件連續(xù)加荷直至將試件拉斷測(cè)出最大荷載，這就是抗拉極限荷載。

（2）鋼筋原材料延性檢測(cè)方法。鋼筋原材料延性的檢測(cè)也是通過(guò)拉伸來(lái)測(cè)量出鋼筋的伸長(zhǎng)率，以此來(lái)表示鋼筋的延性：a將剛才拉斷的試件鋼筋的兩端在斷裂處對(duì)齊，盡量使其軸線(xiàn)位于一條直線(xiàn)上。將拉斷后各種原因形成的裂縫計(jì)入試件拉斷后的標(biāo)距部分長(zhǎng)度內(nèi)。B拉斷處到臨近標(biāo)距端點(diǎn)的距離大于三分之一時(shí)，可以用卡尺直接將已被拉長(zhǎng)的標(biāo)距長(zhǎng)度測(cè)量出來(lái)。但斷后伸長(zhǎng)率大于或等于規(guī)定值，不管斷裂位置處于何處測(cè)量均為有效。如果小于三分之一時(shí)，可采用位移法來(lái)測(cè)量斷后的伸長(zhǎng)率。C如果試件在標(biāo)距端點(diǎn)上或標(biāo)距外斷裂，那么此次試驗(yàn)結(jié)果無(wú)效，需要按照步驟進(jìn)行重新測(cè)驗(yàn)。

（3）鋼筋原材料彎曲性能檢測(cè)方法。鋼筋的彎曲性就是通過(guò)彎曲試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)的。冷彎試驗(yàn)就是將鋼筋樣本放在規(guī)定直徑的彎心上將鋼筋彎到180度，查看彎曲處是否出現(xiàn)裂縫、鱗落、斷裂等現(xiàn)象。鋼筋彎曲試驗(yàn)也需要在彎曲試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行檢測(cè)，試驗(yàn)的時(shí)候?qū)Νh(huán)境溫度有著一定的要求，需要試驗(yàn)環(huán)境溫度在10到35度之間。嚴(yán)格的溫度要求是在18到28度之間進(jìn)行。對(duì)鋼筋原材料的反復(fù)試驗(yàn)是一種在專(zhuān)用的曲折試驗(yàn)機(jī)上，對(duì)鋼絲進(jìn)行冷彎試驗(yàn)的方法。

（4）鋼筋原材料重量偏差檢測(cè)方法。鋼筋原材料重量偏差的檢測(cè)，需要在不同的鋼筋上進(jìn)行截取，而且截取的長(zhǎng)度最少是50cm，而且測(cè)量的數(shù)量必須在五根以上。長(zhǎng)度應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)量，要以mm為單位，嚴(yán)格把關(guān)，精確數(shù)值，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（5）檢測(cè)報(bào)告。檢測(cè)完畢后之后需要提交檢測(cè)報(bào)告，檢測(cè)試驗(yàn)報(bào)告的結(jié)論要符合下面的規(guī)定。報(bào)告上的各種數(shù)據(jù)和結(jié)論都要保證其準(zhǔn)確性；檢測(cè)試驗(yàn)出具的檢測(cè)報(bào)告應(yīng)該給出相關(guān)的文字報(bào)告和結(jié)論；檢測(cè)報(bào)告上應(yīng)該蓋有試驗(yàn)室公章或者是檢測(cè)專(zhuān)用章；在修改已經(jīng)發(fā)出的試驗(yàn)報(bào)告時(shí)必須進(jìn)行書(shū)面說(shuō)明。

四、結(jié)束語(yǔ)

建筑工程鋼筋原材料是最為重要的建筑材料之一，鋼筋質(zhì)量是否合格，直接影響到整個(gè)建筑工程質(zhì)量是否合格，關(guān)系到建筑的安全。本文對(duì)鋼筋的強(qiáng)度、延性等方面的檢測(cè)方法進(jìn)行分析研究，為建筑工程提供了一點(diǎn)參考資料。在檢測(cè)上一定要嚴(yán)格的把關(guān)，重視每一個(gè)細(xì)節(jié)，確保每一個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)都精確，給大家建造一個(gè)安全的建筑。

參考文獻(xiàn)

篇3

關(guān)鍵詞:裂紋 水合添加劑 應(yīng)力腐蝕

由于在生產(chǎn)甲乙酮的過(guò)程中,水和反應(yīng)器的壓差會(huì)升高,因此需要水合添加劑來(lái)降低壓差,而且需要足夠的壓力才能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求,所以水合添加劑的管線(xiàn)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力腐蝕。MEK裝置所用水合添加劑成份為仲丁醇、除鹽水、十八烷基氯化胺(比例為7:2.7:0.3),三種成分通過(guò)降低水合反應(yīng)器水帽工藝水的表面張力,從而降低流通阻力的作用。該系統(tǒng)所采用管線(xiàn)的材質(zhì)為耐腐蝕性極好的316L。2004年8月投入使用,2007年5月發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)有5處彎頭與直管連接的環(huán)焊縫焊接區(qū)出現(xiàn)滲漏,6月裝置停工檢修,經(jīng)X射線(xiàn)檢查,有28余處焊縫出現(xiàn)未焊透、裂紋等現(xiàn)象。

1、現(xiàn)象分析

1.1 宏觀觀察

由于裂紋的存在產(chǎn)生了滲漏,裂紋產(chǎn)生于彎頭與直管連接的環(huán)焊縫焊接區(qū),基本呈縱向。從焊接區(qū)的橫截面觀察,裂紋啟自?xún)?nèi)表面,有單條的,也有多條密集分布的,(見(jiàn)圖片-1)。個(gè)別裂紋已穿透管壁。

1.2金相觀察

從彎頭的兩個(gè)端頭分別取樣進(jìn)行了金相組織和裂紋走向分析。未浸蝕觀察,裂紋形貌(見(jiàn)圖片2、),裂紋啟裂于彎頭內(nèi)表面,多數(shù)裂紋呈麥根狀,即分枝較多。裂紋內(nèi)有腐蝕產(chǎn)物,經(jīng)浸蝕后觀察,開(kāi)裂處金相組織形貌為奧氏體等軸晶,有孿晶特征。裂紋為穿晶裂紋。

1.3 斷口分析

采用機(jī)械方法將裂紋打開(kāi),用肉眼、實(shí)體顯微鏡和掃描電鏡對(duì)裂紋斷口進(jìn)行了觀察。斷口低倍形貌(見(jiàn)圖片3),斷口的原裂紋部分有腐蝕產(chǎn)物覆蓋呈黑色;機(jī)械打開(kāi)部分?jǐn)嗫诔拾琢辽?有柱晶特征。掃描電鏡觀察,大部分原裂紋部分?jǐn)嗫谟谐誓酄畹母g產(chǎn)物覆蓋(見(jiàn)圖片4)。用能譜儀對(duì)腐蝕產(chǎn)物化學(xué)成分進(jìn)行了分析,腐蝕產(chǎn)物中除含有Fe、Gr、Ni、Mo、Si等彎頭金屬應(yīng)含有的元素外,還含有較高的C、O、CI(見(jiàn)表-1)?？拷鼨C(jī)械打開(kāi)斷口處腐蝕產(chǎn)物較少,可看清楚原裂紋斷口形貌(見(jiàn)圖片5),具有解理開(kāi)裂特征,機(jī)械打開(kāi)部分?jǐn)嗫谛蚊惨?jiàn)圖6,為柱狀晶沿晶開(kāi)裂,有撕裂特征,應(yīng)為彎頭與管連接的焊縫。

1.4 化學(xué)成分分析

從彎頭上取樣進(jìn)行了母材的化學(xué)成分分析,分析情況見(jiàn)表-2。

從表-2,能夠確定甲乙酮裝置水合添加劑管線(xiàn)彎頭材質(zhì)的化學(xué)成分符合316L相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。所以確定產(chǎn)生裂紋的原因不是彎頭材質(zhì)缺陷引起的。

2 腐蝕原因分析

2.1彎頭及管線(xiàn)材質(zhì)均為316L,符合抗腐蝕標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2從裂紋啟裂于內(nèi)壁、多分枝、斷口呈理解方式開(kāi)裂、其上有腐蝕產(chǎn)物且腐蝕產(chǎn)物中含有較高的CL-判斷,裂紋性質(zhì)屬CL-引起的應(yīng)力腐蝕。

2.3CL-來(lái)源于管內(nèi)所走添加劑中的十八烷基氯化氨。

2.4裂紋性質(zhì)為應(yīng)力腐蝕,引起應(yīng)力腐蝕的應(yīng)力來(lái)自焊接殘余應(yīng)力。原焊接方式采用電焊,存在未焊透缺陷,缺陷引起應(yīng)力集中,有利于應(yīng)力腐蝕裂紋的形成。其中很多缺陷為一很窄的縫隙,有利于CL-的富極。焊接殘余應(yīng)力、焊接根部缺陷及Cl是引起彎頭應(yīng)力腐蝕的主要原因。

3主要對(duì)策

3.1本次檢修將水合添加劑管線(xiàn)全部更換,采用將管線(xiàn)冷煨彎形式,將36個(gè)彎頭全部取消,總計(jì)減少72道焊口,與原來(lái)相比,減少焊口總量的66%。

3.2本次管線(xiàn)更換,焊接方式采用氬弧焊。對(duì)解決不銹鋼未焊透現(xiàn)象,降低焊接殘余應(yīng)力,氬弧焊效果明顯好于電焊。在焊接過(guò)程中逐道口檢測(cè),不合格堅(jiān)決反工,杜絕了未焊透現(xiàn)象。降低了焊接殘余應(yīng)力。

4 結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)水合添加劑管線(xiàn)出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕的現(xiàn)象,及時(shí)從降低焊縫數(shù)量、降低焊接殘余應(yīng)力和杜絕未焊透現(xiàn)象入手,使焊接殘余應(yīng)力和CL-聯(lián)合作用出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕的情況得到緩解。

參考文獻(xiàn):

[1]吳繼勛.金屬材料的耐腐蝕性[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1998.

[2] 付玉華主編 石油化工設(shè)備腐蝕與防治 機(jī)械工業(yè)出版社 1997

篇4

【關(guān)鍵詞】金屬材料；職業(yè)道德；專(zhuān)業(yè)素能；綜合素質(zhì)

中圖分類(lèi)號(hào)： [TB31] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1引言

當(dāng)今世界可以說(shuō)是鋼鐵世界：從日常生活到社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，從基礎(chǔ)建設(shè)到重大建設(shè)工程，從運(yùn)載工具飛天入海到鉆山掘土，都離不開(kāi)金屬材料。隨著新材料不斷的被開(kāi)發(fā)、被研制，用途越來(lái)越廣，改變?nèi)藗兊纳?，改變了世界?/p>

1.1金屬材料的性能與檢測(cè)

金屬材料不斷的被應(yīng)用到各行各業(yè)：機(jī)械加工、設(shè)備制造、建筑、電力、通信、航空航天等等，它們的用途決定了材料必須保證質(zhì)量才能滿(mǎn)足使用的功能和安全，材料的質(zhì)量是通過(guò)檢測(cè)來(lái)驗(yàn)證材料力學(xué)性能和化學(xué)成分是否滿(mǎn)足需求。

檢測(cè)主要是對(duì)已知材料進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)和化學(xué)成分分析，確定材料是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求，判定材料質(zhì)量合格與否，確定金屬材料是否具有應(yīng)有的性能

1.2檢驗(yàn)工作的作用

金屬材料的質(zhì)量由檢測(cè)來(lái)驗(yàn)證，檢驗(yàn)的結(jié)果又去指導(dǎo)生產(chǎn)和確定材料是否可以作為原材料用于產(chǎn)品加工，材料的性能決定了產(chǎn)品的質(zhì)量和使用功能、使用安全。

檢驗(yàn)工作指導(dǎo)生產(chǎn)服務(wù)于生產(chǎn)，保證產(chǎn)品質(zhì)量持續(xù)穩(wěn)定，檢驗(yàn)質(zhì)量保障了產(chǎn)品質(zhì)量。

1.3檢驗(yàn)工作的性質(zhì)決定檢驗(yàn)員應(yīng)具有的品質(zhì)

材料的力學(xué)性能和化學(xué)成分決定材料的質(zhì)量，質(zhì)量影響材料的用途和安全，質(zhì)量必須靠檢測(cè)來(lái)確認(rèn)，決定了材料理化檢驗(yàn)員必須具有全面、較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和能力。

金屬材料的質(zhì)量牽涉到經(jīng)濟(jì)利益和安全，稱(chēng)職的材料理化檢驗(yàn)員還必須具有良好的職業(yè)道德，堅(jiān)持工作原則，對(duì)材料做出真實(shí)、正確的判定，保證材料的使用性能和使用安全。

材料發(fā)展的趨勢(shì)及檢測(cè)新方法、新原理、新設(shè)備的出現(xiàn)，要求檢驗(yàn)員要不斷的提高自身素質(zhì)，拓寬知識(shí)視野，始終走在科技前沿，具有獨(dú)樹(shù)一幟的專(zhuān)業(yè)素能和高尚的職業(yè)道德。

2材料檢驗(yàn)員的職業(yè)道德品質(zhì)

檢驗(yàn)員要遵守相關(guān)的法律法規(guī)，依據(jù)檢驗(yàn)規(guī)程，按一定的程序、工藝和方法對(duì)材料進(jìn)行檢測(cè)和判定。在檢驗(yàn)過(guò)程中可能受到客觀和主觀的影響，因此工作中必須堅(jiān)守職業(yè)道德。

2.1材料檢驗(yàn)員的職能劃分

根據(jù)材料生產(chǎn)和使用過(guò)程，可以將檢驗(yàn)工作劃分為：研發(fā)檢測(cè)、生產(chǎn)控制檢測(cè)、使用檢測(cè)和仲裁檢測(cè)。研發(fā)檢測(cè)是根據(jù)使用的需要或者金屬元素的性質(zhì)去開(kāi)發(fā)新性能的材料，滿(mǎn)足需要和推進(jìn)科技進(jìn)步；生產(chǎn)控制檢測(cè)是對(duì)已有標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求的材料去生產(chǎn)，通過(guò)檢測(cè)控制產(chǎn)品質(zhì)量持續(xù)合格，生產(chǎn)有序進(jìn)行；使用檢測(cè)非常重要，是對(duì)直接用于產(chǎn)品加工的金屬原材料進(jìn)行檢測(cè)，確定材料使用功能和安全；仲裁檢測(cè)就是對(duì)有爭(zhēng)議的金屬材料性能由有檢測(cè)能力和資格的第三方進(jìn)行鑒定的檢測(cè)。

2.2材料檢驗(yàn)員應(yīng)具有的職業(yè)道德

材料檢驗(yàn)員必須有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，堅(jiān)持工作原則，堅(jiān)持職業(yè)道德和職業(yè)操守，獨(dú)立、客觀、公正開(kāi)展材料檢測(cè)工作，依據(jù)檢測(cè)規(guī)程和程序得出科學(xué)結(jié)論并對(duì)自己的工作成果負(fù)責(zé)。

研發(fā)檢測(cè)是對(duì)新材料開(kāi)發(fā)的輔助，本文僅對(duì)生產(chǎn)檢測(cè)、使用檢測(cè)和仲裁檢測(cè)進(jìn)行論述。

2.2.1金屬材料生產(chǎn)檢驗(yàn)員應(yīng)具有的職業(yè)道德

金屬材料的生產(chǎn)主要是通過(guò)一系列的工藝、配方和方法等，生產(chǎn)出已知的、具有固定要求性能的材料，理化檢驗(yàn)是對(duì)產(chǎn)品制造質(zhì)量的控制，從材料配方到產(chǎn)品出廠，保證材料的化學(xué)成分和力學(xué)性能符合國(guó)標(biāo)和技術(shù)要求，確定材料的制造工藝、方法滿(mǎn)足要求。

生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的金屬材料雖然滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，但最終的目的是追求利潤(rùn)，追求利益最大化，用最低的成本追求最大的利潤(rùn)，許多廠商玩起球，一些添加的貴重合金金屬都在國(guó)標(biāo)要求下限，致使力學(xué)性能也在國(guó)標(biāo)要求下限，給金屬材料制品留下許多安全隱患。

在工作中，檢驗(yàn)員也許會(huì)受到各方面的干擾，有來(lái)自行政上的命令，有經(jīng)濟(jì)利益上面的驅(qū)動(dòng)等等，造成工作成果失準(zhǔn)。如為過(guò)分追求效益，檢驗(yàn)過(guò)程中接到上級(jí)的暗示，甚至命令，要求檢驗(yàn)結(jié)果必須合格；有的為經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動(dòng)，違背良知出不正確的結(jié)果，使檢測(cè)結(jié)果的客觀性、公正性和獨(dú)立性受到影響，失去了對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量控制的本質(zhì)，不能作為過(guò)程控制的指針，造成質(zhì)量隱患，甚至不合格，降低公司信譽(yù)，對(duì)社會(huì)產(chǎn)生不良影響甚至造成經(jīng)濟(jì)損失等等。決定了材料檢驗(yàn)員必須堅(jiān)守職業(yè)道德，依據(jù)程序獨(dú)立工作，做到客觀、公正性和科學(xué)性。

2.2.2金屬材料使用檢驗(yàn)員應(yīng)具有的職業(yè)道德

材料的質(zhì)量決定了產(chǎn)品使用功能和使用安全，由于質(zhì)量造成經(jīng)濟(jì)損失和安全事故時(shí)有發(fā)生，危害社會(huì)和人身安全。如2008年雪災(zāi)中電力鐵塔的倒塌，屢見(jiàn)不鮮的建筑物、橋梁垮塌，設(shè)備產(chǎn)品等使用壽命的降低等。為杜絕安全事故和降低經(jīng)濟(jì)損失必須加強(qiáng)檢測(cè)控制。

材料使用檢測(cè)是使用單位對(duì)采購(gòu)的金屬原材料質(zhì)量的驗(yàn)證，在原材料入庫(kù)或使用前進(jìn)行物理性能和化學(xué)成分的檢測(cè)，以求滿(mǎn)足產(chǎn)品生產(chǎn)和使用的性能需求，使材料既能滿(mǎn)足功能要求又能降低成本，達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益的目的，促進(jìn)企業(yè)持續(xù)發(fā)展。

為保證材料性能和安全，檢驗(yàn)員要堅(jiān)持原則和職業(yè)道德，遵守法律法規(guī)，遵守工藝和操作規(guī)程，依據(jù)工作程序，獨(dú)立、公正，避免任何干擾得出結(jié)論，指導(dǎo)生產(chǎn)、服務(wù)生產(chǎn)。

2.2.3金屬材料仲裁鑒定檢驗(yàn)員應(yīng)具有的職業(yè)道德

材料生產(chǎn)和使用單位因質(zhì)量發(fā)生糾紛，需要由有資質(zhì)的第三方檢測(cè)鑒定，獨(dú)立地出具客觀、公正、可信度檢驗(yàn)結(jié)論，確定材料質(zhì)量。比如前段時(shí)間鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng)不粘鍋錳超標(biāo)事件。

鑒定檢驗(yàn)更容易受到各種干擾，特別是經(jīng)濟(jì)利益的誘惑，稍有不慎就會(huì)出現(xiàn)社會(huì)問(wèn)題。理化檢驗(yàn)員必須堅(jiān)守職業(yè)道德，堅(jiān)持工作原則，加強(qiáng)自身素質(zhì)建設(shè)。正如業(yè)內(nèi)所說(shuō)：一個(gè)稱(chēng)職的理化檢驗(yàn)員首要的任務(wù)就是堅(jiān)持原則，不違背道德良知，促進(jìn)檢驗(yàn)工作健康有序的發(fā)展。

3檢驗(yàn)員應(yīng)具有的專(zhuān)業(yè)素能

合格的檢驗(yàn)員必須具有相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)素能：專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和工作能力，它決定工作成果的科學(xué)性和可靠性，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行判定，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、為原因分析提供依據(jù)，提出糾正措施和預(yù)防措施。

3.1檢驗(yàn)員自身必備的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)

檢驗(yàn)員的業(yè)務(wù)素質(zhì)不僅要通過(guò)系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)，而且要通過(guò)實(shí)踐，在工作中不斷的總結(jié)、積累，并再次應(yīng)用到工作中去指導(dǎo)工作；再者要加強(qiáng)繼續(xù)教育，學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)中出現(xiàn)的新理論、新原理、新材料和新方法，提高自身的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和工作成果質(zhì)量。

檢驗(yàn)工作中要排除對(duì)檢測(cè)環(huán)境影響的各種因素，對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行不確定度評(píng)定，使用可接受性的檢驗(yàn)程序和方法，加強(qiáng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)，使檢測(cè)更具有客觀性和科學(xué)性，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

3.2檢驗(yàn)員應(yīng)具有的工作能力

檢驗(yàn)員不僅要有相適應(yīng)的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，還必須有相應(yīng)的工作能力，它決定檢驗(yàn)員的成功與否，決定能否果斷、快速得出正確結(jié)論，能否將專(zhuān)業(yè)知識(shí)應(yīng)用到日常工作中。在工作中必須遵守法律法規(guī)，堅(jiān)定的貫徹執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和方法，做到舉一反三和融會(huì)貫通，將與檢測(cè)相關(guān)的知識(shí)能夠成功的運(yùn)用到自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)中，指導(dǎo)工作。

工作能力在檢測(cè)結(jié)果的失效分析本質(zhì)和重大的失效案例中都能得到驗(yàn)證，無(wú)論你的專(zhuān)業(yè)知識(shí)多么淵深，在實(shí)際工作中你的能力不能拓寬，視野不夠?qū)拸V，將直接影響你的知識(shí)發(fā)揮，工作中就不能有的放矢切中要害，得出正確的結(jié)果。

3.3綜合素能的提高

為做好檢測(cè)工作，就要不斷的提高綜合素能，適應(yīng)不斷發(fā)展的檢測(cè)工作，日臻完善檢測(cè)方法。不僅要堅(jiān)持繼續(xù)教育，而且要不斷的涉獵各方面相關(guān)的知識(shí)。比如，從事化學(xué)元素分析要涉獵物理專(zhuān)業(yè)，物理要涉獵數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)，常規(guī)化學(xué)分析要涉獵直讀光譜元素分析等?？萍嫉倪M(jìn)步促使我們要孜孜不倦涉獵各方面的知識(shí)，鞭笞我們?nèi)W(xué)習(xí)、去提高自身的綜合素能。

4檢驗(yàn)工作的發(fā)展趨勢(shì)必須與時(shí)俱進(jìn)

新材料不斷被研發(fā)，新品種不斷出現(xiàn)，性能不斷的提高，滿(mǎn)足了各種需要，也要求檢測(cè)工作必須滿(mǎn)足材料發(fā)展需要，必須與之相適應(yīng)，保證材料性能得到驗(yàn)證和確定。

傳統(tǒng)的檢測(cè)方法，已有的材料標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)程序，有的已經(jīng)與材料發(fā)展不相適應(yīng)，主要反映在方法繁瑣、復(fù)雜、陳冗和結(jié)果精確度上。特別是新材料出現(xiàn)及對(duì)合金元素的性質(zhì)再認(rèn)識(shí)上，確定了檢驗(yàn)工作必須與材料發(fā)展相適應(yīng)，與材料發(fā)展做到與時(shí)俱進(jìn)。

近年來(lái)，各種檢測(cè)儀器不斷的更新?lián)Q代，檢測(cè)精度不斷提高，使材料中一些未知的微量元素被檢出、被認(rèn)知，這些元素在材料中的作用需重新認(rèn)識(shí)。材料標(biāo)準(zhǔn)不斷完善、更具科學(xué)性；標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)各種指標(biāo)更完整、準(zhǔn)確，分析要求更嚴(yán)格；檢測(cè)方法更完善、科學(xué)，使得檢測(cè)更便利、快捷，結(jié)果更準(zhǔn)確、完善，準(zhǔn)確度更高。特別是近年來(lái)發(fā)展的原子譜分析技術(shù)，直讀光譜儀的應(yīng)用，提高了工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)要求檢驗(yàn)工作必須符合材料發(fā)展趨勢(shì)，材料理化檢驗(yàn)員必須不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)，提高自己的綜合素質(zhì)，滿(mǎn)足材料發(fā)展和檢驗(yàn)工作需要。

篇5

關(guān)鍵詞：三代輪轂；斷裂；分析

1情況簡(jiǎn)介：

某種三代輪轂單元心軸斷裂，材質(zhì)65Mn，經(jīng)毛坯鍛造機(jī)械加工調(diào)質(zhì)處理軸表面高頻感應(yīng)淬火后成形。

2宏觀檢測(cè)：

輪轂軸的外觀見(jiàn)圖1，箭頭所指處為軸承內(nèi)滾道。斷裂位置及斷口側(cè)面宏觀形貌見(jiàn)圖2，斷面大致可分為兩個(gè)平面，且兩平面之間由于不在一個(gè)水平線(xiàn)而形成臺(tái)階形貌，一個(gè)斷裂面在軸承內(nèi)滾道上，另一個(gè)斷裂面與內(nèi)滾道間有一定的距離，同時(shí)，輪轂軸斷口側(cè)面存在多處橫向裂紋，見(jiàn)圖中箭頭所指部位。輪轂軸斷口宏觀形貌見(jiàn)圖3，根據(jù)宏觀特征可將斷口分為2個(gè)區(qū)：斷口1區(qū)、斷口2區(qū)，其中斷口1區(qū)（黑色區(qū)域）約占整個(gè)斷口的80%以上，其中斷口2區(qū)約占20%，為銀白色金屬色澤，斷口相對(duì)光滑平坦。

             

3微觀斷口分析：

將斷裂樣品經(jīng)超聲波清洗后，置于掃描電鏡下觀察。盡管斷面經(jīng)過(guò)了硝酸酒精腐蝕，但其微觀斷裂特征仍然清晰可辨。斷口1、2區(qū)微觀形貌見(jiàn)圖3，斷口呈熔融的自由表面特征，斷面被厚厚的一層氧化皮覆蓋。圖4為裂面附近低倍斷面形貌，在該圖上既可見(jiàn)到裂縫，又顯示斷面極度疏松。圖5為圖4的放大形貌，更加清晰地顯示出疏松的微觀形貌。圖6是沿晶斷裂區(qū)的局部形貌，此圖上即顯示單個(gè)晶粒面，又可見(jiàn)多個(gè)晶粒交界線(xiàn)；圖7僅是無(wú)數(shù)疏松空洞的代表。

                  

3能譜分析：

  對(duì)斷口1區(qū)進(jìn)行能譜分析，結(jié)果見(jiàn)表1。由分析結(jié)果來(lái)看，斷口發(fā)生嚴(yán)重氧化，未見(jiàn)腐蝕元素。

               

4化學(xué)成分分析、硬度測(cè)試：

      在輪轂軸斷口附近制取試樣，采用光譜直讀法進(jìn)行化學(xué)成分分析，各元素均符合技術(shù)要求。將試樣磨制拋光后進(jìn)行顯微維氏硬度測(cè)試，符合標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求。這里不再詳細(xì)說(shuō)明。

5金相分析：

垂直斷口平面且過(guò)軸線(xiàn)和裂紋部位切取試樣并對(duì)切取截面進(jìn)行磨拋后，裂紋的金相形貌見(jiàn)圖8，組織異常，裂紋內(nèi)部存在一定厚度的黑色氧化皮，裂紋將基體分割，此種缺陷大小不一，大致呈“蠕蟲(chóng)”狀組織形貌見(jiàn)圖8紅圈內(nèi)。軸心部較多且尺寸較大的黑色塊狀缺陷，缺陷內(nèi)部填充氧化皮物質(zhì)，見(jiàn)圖9。采用4%硝酸酒精溶液進(jìn)行腐蝕后發(fā)現(xiàn)，裂紋兩側(cè)均存在脫碳現(xiàn)象，見(jiàn)圖10，未見(jiàn)明顯過(guò)熱過(guò)燒等缺陷。

                

5 結(jié)果淺析：

由于其金相組織極度不正常并依據(jù)組織決定性能原則，可以肯定，輪轂軸的承載能力將受到極大削弱。不正常金相組織的出現(xiàn)并非鍛造或調(diào)質(zhì)，而是原材料本身固有缺陷。這種固有缺陷應(yīng)為冶煉過(guò)程中殘留的且未切除的冶金缺陷，如碳偏析，疏松等。鍛造過(guò)程中這些缺陷隨著鍛造變形量的增加沿金屬材料的變形方向分布，在鍛造高溫的作用下缺陷界面處發(fā)生氧化脫碳從而呈黑色塊狀。

篇6

關(guān)鍵詞：不銹鋼 光亮馬弗 國(guó)產(chǎn)修復(fù) 影響因素

中圖分類(lèi)號(hào)：TG155 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）08（b）-0073-01

近十年來(lái)，隨著我國(guó)不銹鋼消費(fèi)市場(chǎng)發(fā)展，對(duì)不銹鋼品質(zhì)要求越來(lái)越高。同時(shí)隨著環(huán)保的要求，綠色制造形成一種主流。不銹鋼光亮退火爐就是一種新的綠色無(wú)污染生產(chǎn)寬幅不銹鋼設(shè)備，國(guó)內(nèi)各不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)紛紛投資建設(shè)不銹鋼光亮退火線(xiàn)。馬弗管式光亮處理爐作為生產(chǎn)光亮板帶的關(guān)鍵技術(shù)裝備，在高的工作溫度、惡劣的使用條件下由于高溫蠕變會(huì)引起多種缺陷，葉乃威，楊安，孫朝陽(yáng)在不銹鋼帶鋼光亮退火馬弗爐缺陷分析及修復(fù)中已經(jīng)描述了馬弗的結(jié)構(gòu)特征和多種馬弗缺陷。由于缺陷的產(chǎn)生使得馬弗管使用壽命短，其設(shè)計(jì)壽命僅為三年，同時(shí)由于馬弗直徑大，采購(gòu)Inconel alloy601國(guó)外馬弗材料價(jià)格高，交貨周期長(zhǎng)。目前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)研制出可替代進(jìn)口Inconel alloy601的產(chǎn)品。如果采用國(guó)產(chǎn)材料修復(fù)馬弗，對(duì)于各大不銹鋼企業(yè)來(lái)說(shuō)有著長(zhǎng)遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)意義。為了確保馬弗修復(fù)的質(zhì)量，該文將對(duì)材料考察重點(diǎn)因素進(jìn)行探討。

1 材料成分

金屬材料性能和質(zhì)量主要決定于化學(xué)成分。Inconel alloy601被選擇用于高溫馬弗管制作，主要由于該合金高溫力學(xué)性能優(yōu)良，同時(shí)其為Ni-Cr系面心立方的奧氏體固溶強(qiáng)化鎳基合金，高的鉻含量有利于腐蝕和高溫環(huán)境，鋁的加入提高了它的強(qiáng)度和抗氧化特性，并具有優(yōu)異的高溫抗氧化性。根據(jù)該合金的ASTM標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)金屬材料規(guī)定了必須保證的化學(xué)成分。因此，作為國(guó)產(chǎn)材料考量的時(shí)候，必須對(duì)材料的化學(xué)成分進(jìn)行分析，甚至作為主要的質(zhì)量指標(biāo)。對(duì)于國(guó)產(chǎn)材料成分分析按照GB/T223-2000鋼鐵及合金化學(xué)分析方法，包括Ni、Cr、Si、C、Mn、P、S、Al、Co、Cu、O、N、Fe。然后對(duì)比進(jìn)口材料標(biāo)準(zhǔn)，重要的Ni含量必須保證58～63，Cr含量必須保證21～25，其微量元素也是必須在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，作為國(guó)產(chǎn)材料的控制以嚴(yán)于標(biāo)準(zhǔn)控制更可靠?；瘜W(xué)成分可以通過(guò)化學(xué)的、物理的多種方法來(lái)分析鑒定，目前應(yīng)用最廣的是化學(xué)分析法和光譜分析法。

2 晶粒度

由于晶粒的大小對(duì)金屬的拉伸強(qiáng)度、韌性、塑性等機(jī)械性質(zhì)有決定性的影響，通常金相分析對(duì)金屬性能測(cè)試是重要手段之一。進(jìn)口的601材料晶粒度已經(jīng)有標(biāo)準(zhǔn)圖片，因此對(duì)國(guó)產(chǎn)材料601合金的晶粒度評(píng)定采用比較法，在光學(xué)顯微鏡儀器拍攝合金的內(nèi)部組織圖片，通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)圖片對(duì)比進(jìn)行評(píng)定。通過(guò)比對(duì)結(jié)果判定材料的物理性能、工藝性能及機(jī)械性能，在室溫及高溫下的機(jī)械性質(zhì)。同時(shí)作為改善材料加工工序的途徑之一，從晶粒度的大或小從澆鑄工藝、冷熱加工和退火溫度等生產(chǎn)工藝方面改善。檢測(cè)晶粒度分析標(biāo)準(zhǔn)可參考：GB 6359-2061金屬的平均晶粒度評(píng)級(jí)，ASTM E112黑白相面積及晶粒度評(píng)級(jí)，ASTM E112-1996金屬平均晶粒度測(cè)定方法。

3 常溫機(jī)械性能

盡管馬弗實(shí)際工作在高溫環(huán)境，常規(guī)機(jī)械性能作為材料性能的測(cè)試必不可少。對(duì)于國(guó)產(chǎn)材料常規(guī)機(jī)械性能可按照GB/T 2975-1998檢測(cè)抗拉強(qiáng)度Rm、屈服強(qiáng)度Rp0.2、斷后伸長(zhǎng)率A50%、硬度HB。參考值：抗拉強(qiáng)度必須大于550 MPa，屈服強(qiáng)度必須大于205 MPa，斷后伸長(zhǎng)率大于30%，固溶處理硬度小于220。

4 蠕變性能

蠕變是指固體材料在保持應(yīng)力不變的條件下，應(yīng)變隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加的現(xiàn)象。它與塑性變形不同，塑性變形通常在應(yīng)力超過(guò)彈性極限之后才出現(xiàn)，而蠕變只要應(yīng)力的作用時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)，它在應(yīng)力小于彈性極限時(shí)也能出現(xiàn)。由于實(shí)際馬弗管在1150 ℃使用溫度下長(zhǎng)期運(yùn)行，高溫蠕變是其最主要的性能指標(biāo)。馬弗管在長(zhǎng)時(shí)間高溫?zé)烊紵ぷ?，而且自重達(dá)到20 t，盡管最重部分受到應(yīng)力只有1.46 MPa，但是高溫蠕變下，材料的承受應(yīng)力將隨著工作溫度的升高而降低。在進(jìn)行馬弗國(guó)產(chǎn)材料修復(fù)的時(shí)候，要對(duì)國(guó)產(chǎn)材料展開(kāi)高溫下蠕變實(shí)驗(yàn)研究，蠕變?cè)嚇映叽缫?guī)格和制作嚴(yán)格按照HB5151-96標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，高溫蠕變?cè)囼?yàn)選取3個(gè)溫度點(diǎn)，分別是1095 ℃，980 ℃，870 ℃。以國(guó)產(chǎn)材料蠕變速率―應(yīng)力關(guān)系圖，并與國(guó)外IInconel alloy601的蠕變速率――應(yīng)力曲線(xiàn)進(jìn)行對(duì)比和評(píng)價(jià)。

5 高溫持久性能

馬弗管在長(zhǎng)時(shí)間高溫、自重因素作用下工作，高溫持久強(qiáng)度也是一個(gè)評(píng)定指標(biāo)。通過(guò)高溫持久性能試驗(yàn)可獲得指定溫度和持續(xù)時(shí)間內(nèi)引起斷裂的最大應(yīng)力值。與高溫蠕變性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)一樣，選取1095 ℃，980 ℃，870 ℃測(cè)試溫度點(diǎn)，將試樣安裝在持久實(shí)驗(yàn)機(jī)上，加熱，等溫度升高至要求溫度，加載，保持溫度和載荷不變，讓試樣持續(xù)拉伸，直至斷裂，記錄所加載荷和斷裂時(shí)間。把實(shí)驗(yàn)結(jié)果與國(guó)外材料進(jìn)行對(duì)比，分析國(guó)產(chǎn)材料的持久強(qiáng)度，評(píng)估使用性能，高溫蠕變和持久性能研究可參照GB/T 2039-1997。

6 焊接評(píng)定性能

馬弗本身為多段筒體焊接件，修復(fù)焊接性能的評(píng)定作為國(guó)產(chǎn)材料應(yīng)用的重要指標(biāo)。按照GB50236-98焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定，焊接性能評(píng)定主要涉及國(guó)產(chǎn)材料與進(jìn)口材料之間、國(guó)產(chǎn)材料與國(guó)產(chǎn)材料之間、新材料與使用過(guò)的材料之間，進(jìn)口材料與進(jìn)口材料之間四種焊接。通過(guò)對(duì)焊接接頭宏觀組織形貌、微觀組織特征、硬度分布特征、常溫力學(xué)性能、高溫力學(xué)性能的研究，與進(jìn)口材料數(shù)據(jù)的對(duì)比，用以確定國(guó)產(chǎn)材料可用性以及指定合理的焊接工藝參數(shù)。

7 結(jié)語(yǔ)

國(guó)產(chǎn)材料替代進(jìn)口材料對(duì)重要設(shè)備的修復(fù)必須做好風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，只要對(duì)材料特性關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行分析、對(duì)比、改進(jìn)，使國(guó)產(chǎn)材料達(dá)到進(jìn)口材料的相同性能，則實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化修復(fù)的風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)降低，本文從馬弗修復(fù)國(guó)產(chǎn)化材料需評(píng)估因素進(jìn)行分析，為實(shí)踐提供依據(jù)，為進(jìn)一步研究提供基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 葉乃威，楊安，孫朝陽(yáng).不銹鋼帶鋼光亮退火馬弗爐缺陷分析及修復(fù)[J].冶金設(shè)備，2010（1）：40-45.

[2] 楊?lèi)偯?，徐振?INCONEL 601合金熱加工性能的研究[J].鋼鐵研究學(xué)報(bào)，2002，14（5）：62-66.

篇7

[關(guān)鍵詞]淬火水池 改造

中圖分類(lèi)號(hào)：TM76;TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1009-914X（2016）24-0399-01

1、引言

淬火在熱處理中占據(jù)極其重要的作用，傳統(tǒng)熱處理設(shè)備易出現(xiàn)產(chǎn)品硬度低、硬度不均勻、產(chǎn)量低等現(xiàn)象。但更換熱處理爐需要極大費(fèi)用，對(duì)淬火池進(jìn)行改造在盡量節(jié)約成本的基礎(chǔ)上解決了以上問(wèn)題。

2、產(chǎn)品不合格原因分析

造成淬火工件硬度低、硬度不均勻的原因主要有：（1）原材料組織不均勻、成分不合格（2）淬火工件加熱溫度過(guò)低、保溫時(shí)間過(guò)短或工件進(jìn)入淬火池時(shí)溫度過(guò)低（3）淬火冷卻不均勻、冷速慢。經(jīng)過(guò)成分分析、金相觀察發(fā)現(xiàn)原材料組織均勻、成分合格;工藝編寫(xiě)及實(shí)施過(guò)程均符合要求。

生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)用行車(chē)將赤熱工件吊入水中，之后通過(guò)行車(chē)的移動(dòng)使工件冷卻，冷卻過(guò)程中水溫高、水的流動(dòng)性差，導(dǎo)致淬火效果較差;而且行車(chē)移動(dòng)過(guò)程中易造成工件與水池壁磕碰;水溫高，冷卻慢，不能連續(xù)生產(chǎn)，產(chǎn)量低。

3、對(duì)淬火水池的改進(jìn)思路

提高淬火水池的冷卻速度與均勻性是改進(jìn)的目標(biāo)，對(duì)此通過(guò)多次探討，我們決定對(duì)原淬火水池增加冷卻、循環(huán)系統(tǒng)。

4、改進(jìn)原理及實(shí)施情況

圖中②③④⑤⑥⑦為循環(huán)水泵。

如圖所示，淬火水池包括外循環(huán)及內(nèi)循環(huán)兩部分。

外循環(huán)：池內(nèi)熱水經(jīng)②號(hào)泵到達(dá)室外冷卻塔冷卻，之后冷水經(jīng)③號(hào)泵回到淬火水池。

內(nèi)循環(huán)：在原水池內(nèi)增加一個(gè)冷卻箱，赤熱工件于冷卻箱內(nèi)進(jìn)行淬火。池底冷水經(jīng)由④、⑤號(hào)泵沿管路到達(dá)冷卻箱底部，遇赤熱工件后冷水變熱，因熱水密度小于冷水導(dǎo)致熱水上升，超過(guò)冷卻箱頂部與外循環(huán)回到水池的冷水混合，下降到池底，再次參與循環(huán)。

整個(gè)過(guò)程增加了水的流動(dòng)性、提高了冷卻性能，使淬火工件能夠均勻快速冷卻。

5、結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)改造之后的淬火水池能使工件能均勻、迅速冷卻，從而保證了產(chǎn)品質(zhì)量;此外，改造之后的淬火水池能連續(xù)生產(chǎn)，使產(chǎn)量大幅度提高。

作者簡(jiǎn)介

魏玉萍，女，1988年5月出生，山東省萊蕪市人，漢族，山東能源重裝集團(tuán)中傳礦用設(shè)備制造有限公司技術(shù)員， 助理工程師，本科，主要從事熱處理工作。

篇8

【關(guān)鍵詞】天然氣管線(xiàn)；水流沖刷；失效分析

【Abstract】 A section of underground high-pressure natural gas pipeline in gas company broken. Failure causes were investigated by means of visual examination， SEM observation， chemical compositions analysis， metallographic examination， mechanical properties testing and simulation with Fluent software. The results show that the water pipeline， which was laid close and parallel to the gas pipeline， broke and leaded to spewing out of high speed water flow. High speed flow had a big scouring action on the gas pipeline and finally leaded to broken of it. Prevention measures and recommendations were proposed to prevent the similar failure.

【Keywords】natural gas pipeline； scouring action； failure analysis

0 引言

某燃?xì)夤疽欢胃邏禾烊粴廨斔凸芫€(xiàn)中某處發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重破損，造成該天然氣管道出現(xiàn)一個(gè)長(zhǎng)為200mm寬為135mm的不規(guī)則貫穿性破口。此段高壓天然氣管道于2008年鋪設(shè)后，一直作為備用應(yīng)急管道，從未正式使用過(guò)，但是會(huì)定期做氮?dú)獗Ｗo(hù)及增壓保壓檢驗(yàn)工作。在2012年7月下旬的檢測(cè)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)管線(xiàn)系統(tǒng)壓力顯示不正常，后經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查發(fā)現(xiàn)管段存在破口，該部位恰好位于一條自來(lái)水管上方70mm處，該部位自來(lái)水管曾經(jīng)發(fā)生過(guò)爆管，爆管部位已用管箍把緊處理。據(jù)調(diào)查，事發(fā)天然氣管段采用GB/T9711.2～1999 L415MB的材料，對(duì)應(yīng)的是美國(guó)石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)API SPEC 5L X60材料。為分析破裂原因，作者對(duì)破口處管材進(jìn)行了一系列的理化檢驗(yàn)和模擬分析。

1.理化檢驗(yàn)分析

1.1 現(xiàn)場(chǎng)勘察分析

從現(xiàn)場(chǎng)勘察得知，該破口天然氣管段和自來(lái)水供水管道（ND250）上下并行鋪設(shè)，兩管線(xiàn)外表面平行距離約70mm；此處自來(lái)水供水管曾發(fā)生破裂，后用管箍修補(bǔ)，管箍與天然氣管外表面平行距離約25mm，如圖1。

現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)，天然氣管破口周邊3層PE防腐層脫落；破口呈現(xiàn)船形，邊緣厚度減薄，邊緣圓滑，具有嚴(yán)重的沖刷宏觀特征 [1]。

通過(guò)比對(duì)天然氣管破口周邊泥土、水源、環(huán)境差異性，綜合分析天然氣管、自來(lái)水管各部位形貌特征，初步判斷事故原因?yàn)樽詠?lái)水管破裂未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，高速水流直接沖擊、沖刷天然氣管道外表面，導(dǎo)致天然氣管發(fā)生穿孔性破壞，破口逐漸擴(kuò)大，直至水管堵漏為止。

1.2 破口宏觀形貌分析

對(duì)該天然氣管道破口進(jìn)行宏觀觀察發(fā)現(xiàn)：破口呈不規(guī)則、近橢圓形狀；破口周邊發(fā)生從外壁向內(nèi)壁的壁厚減薄，最薄處壁厚約2～3mm；減薄形成的坡度變化范圍為10°到85°，表明破口不同部位所受沖刷的角度存在差別；破口內(nèi)壁可以觀察到明顯的氣液分界線(xiàn)，破口內(nèi)壁無(wú)明顯的壁厚減?。黄瓶谄露榷盖吞幙捎^察到徑向沖刷痕跡[2]。如圖2。

宏觀分析表明，破口陡峭處外壁受到了高壓流體的正面沖擊，沖擊方向與管外表面接近垂直；在破口其它位置，流體流向與管外壁夾角逐漸減小；當(dāng)天然氣管出現(xiàn)破口后，部分高速水流沖入管內(nèi)，形成了流痕與水線(xiàn)。

1.3 破口微觀形貌分析

使用掃描電子顯微鏡（SEM）對(duì)破口周邊外壁面進(jìn)行微觀觀察發(fā)現(xiàn)，坡度平緩處外壁面具有相互平行的沖刷溝槽（圖3a），屬于典型的剪切沖刷痕跡；坡度陡峭處外壁面呈現(xiàn)蜂窩形貌[3]（圖3b），其凹坑屬高速流體垂直沖刷致使晶粒脫落形成的韌窩痕跡，個(gè)別凹坑沿沖刷方向有略微拉長(zhǎng)現(xiàn)象。

微觀分析表明，天然氣管破口周邊外壁面具有高速流體沖刷作用的微觀形貌，其中破口平緩處受剪切沖刷左右，陡峭處受垂直沖刷作用[4]。

1.4 化學(xué)成分分析

在天然氣管破口部位取試樣進(jìn)行化學(xué)成分分析，結(jié)果如表1。分析結(jié)果顯示，破口段材料的各化學(xué)成分均符合標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)的要求。

1.5 金相檢驗(yàn)

在天然氣管破口處制取金相試樣，經(jīng)磨拋腐蝕后，采用光學(xué)顯微鏡進(jìn)行顯微組織觀察，如圖4。

由破口段管材金相圖觀察可得，管材的基體為白色鐵素體，在鐵素體間分布著珠光體；管材的晶粒細(xì)小，排列規(guī)整，分布均勻，無(wú)偏析、滲碳等組織缺陷[5]。檢驗(yàn)結(jié)果表明管材的金相組織正常，基體組織并未受高速水流沖刷作用影響。

1.6 力學(xué)性能檢驗(yàn)

對(duì)破口段管材沿徑向從外壁向內(nèi)壁進(jìn)行顯微硬度測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表2。硬度測(cè)試結(jié)果表明，破口段管材硬度從外壁向內(nèi)壁均勻分布，平均硬度為209.2HV。

對(duì)破口段管材分布制取標(biāo)準(zhǔn)拉伸樣和沖擊樣進(jìn)行拉伸和沖擊試驗(yàn)，其測(cè)試結(jié)果如表3。測(cè)試結(jié)果表明破口管段的強(qiáng)度指標(biāo)、塑性指標(biāo)和韌性性能均滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.Fluent模擬分析

為分析天然氣管壁受到高速流體沖刷時(shí)流場(chǎng)壓力分布及管壁周?chē)黧w的速度矢量分布，從視覺(jué)上更加直觀地認(rèn)識(shí)高速水沖刷管線(xiàn)的過(guò)程，根據(jù)破口管道現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，用Fluent軟件對(duì)天然氣管受到高速水沖刷進(jìn)行模擬[6]。

模擬假定參數(shù)為：天然氣管外徑為711mm；水管爆口尺寸為長(zhǎng)100mm，寬5mm；爆口長(zhǎng)度方向和水管中心線(xiàn)平行，爆口深度方向和鉛錘面成2°夾角；設(shè)定流體為水，設(shè)定水管中水的壓力為0.6mPa；網(wǎng)格及邊界條件設(shè)置如圖5所示。

模擬結(jié)果如圖6所示。由天然氣外壁受流體作用壓力分布圖和沖刷流體壓力分布圖可以看出，正對(duì)著水管爆口的管壁所受壓力最大，壓力范圍為0.0973mPa～0.109mPa；且天然氣管外壁受流體作用沖刷嚴(yán)重處壓力分布形態(tài)呈橢圓形，與實(shí)際破口形貌對(duì)應(yīng)。由天然氣管外壁表面沖刷流體速度矢量圖和沖刷流體速度矢量圖可以看出，正對(duì)著水管爆口的管壁受到流體沖刷的速度最大，流速范圍為9.92m/s～11.9m/s，當(dāng)水流沖擊天然氣管壁后流向突變，開(kāi)始沿著管外壁周向沖刷，沖刷速度從爆口向四周逐步減小。

模擬結(jié)果表明，在破口，沖刷水流壓力較小，流速較低，且方向呈切向，從而形成破口邊緣平緩坡度；同時(shí)由于水管爆口方向和鉛錘面呈一定角度的因素，最終形成該天然氣管線(xiàn)破口特殊形貌，如圖2（a）。

3. 結(jié)論及建議

依據(jù)上述現(xiàn)場(chǎng)勘察、系列試驗(yàn)及模擬分析可知：（1）天然氣管線(xiàn)的材料滿(mǎn)足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)，管材質(zhì)量符合要求；（2）天然氣管線(xiàn)破口產(chǎn)生的原因?yàn)椋徑烊粴夤芫€(xiàn)鋪設(shè)的供水管道發(fā)生破裂，高速水流噴射在天然氣管線(xiàn)表面而產(chǎn)生的長(zhǎng)時(shí)間正面與切向沖刷作用。

為預(yù)防此類(lèi)失效的重復(fù)發(fā)生，作者建議：（1）在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、鋪設(shè)天然氣高壓管道時(shí)，要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，嚴(yán)禁不同管道交叉和超近距離鋪設(shè)；（2）加強(qiáng)管線(xiàn)的監(jiān)控、巡線(xiàn)、檢測(cè)與檢驗(yàn)和維護(hù)，主動(dòng)預(yù)防天然氣管線(xiàn)的第三方破壞。

參考文獻(xiàn)：

[1] 廖景娛，劉正義. 金屬構(gòu)件失效分析[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

[2] 蔡峰，柳偉等. 流體噴射條件下金屬材料沖刷腐蝕的研究進(jìn)展[J]. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào)，2011，31（5）：521-527.

[3] 韓順昌.金屬腐蝕顯微組織圖譜[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2008.11

[4] 趙會(huì)友，陳華輝，邵荷生，趙善鐘等. 幾種鋼的腐蝕沖蝕磨損行為與機(jī)理研究[J]. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào)，1996，16（2）：112-119.

[5] 任頌贊，張靜江，陳質(zhì)如等. 鋼鐵金相圖譜[M]. 上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，2003：29.

篇9

【關(guān)鍵詞】無(wú)損探傷；射線(xiàn)；管材；檢測(cè)

1、什么是無(wú)損探傷

無(wú)損探傷是在不損壞不破壞物件或材料工作性能和完整性的前提下，利用聲，光磁和電等特性檢驗(yàn)物件的表面和內(nèi)部是否存在影響質(zhì)量的缺陷、裂痕，并給出缺陷的位置，大小，性質(zhì)，數(shù)量分布狀態(tài)等信息，從而達(dá)到改進(jìn)制造工藝，降低制造成本，提高產(chǎn)品的可靠性，保證設(shè)備安全進(jìn)行的目的。

無(wú)損探傷最大的優(yōu)勢(shì)在于“無(wú)損傷”，其在工業(yè)生產(chǎn)，物理研究，生物工程，醫(yī)療診斷等領(lǐng)域獲得了極高的重視和發(fā)展。

2、無(wú)損探傷的應(yīng)用特點(diǎn)

2.1不損失物件材質(zhì)和結(jié)構(gòu)

無(wú)損探傷的最大特點(diǎn)是不損傷物件的材質(zhì)，結(jié)構(gòu)和工作狀態(tài)，檢測(cè)后的檢測(cè)率可以達(dá)到100%，但是這并不代表無(wú)損檢測(cè)適應(yīng)于所有的測(cè)試項(xiàng)目，有些實(shí)驗(yàn)必須通過(guò)損傷或破壞被檢對(duì)象來(lái)檢測(cè)材料或產(chǎn)品性能質(zhì)量，這種檢測(cè)為破壞性檢驗(yàn)，如化學(xué)成分分析，爆破試驗(yàn)等），因此，無(wú)損探傷并不能代替破壞性試驗(yàn)。

2.2正確選擇無(wú)損探傷的時(shí)機(jī)

2.3正確選用合適的無(wú)損探傷方法

無(wú)損探傷分為幾種探傷方法（下述），每種探傷方法都有其特點(diǎn)和適用范圍，應(yīng)根據(jù)檢測(cè)對(duì)象的材質(zhì)，性能，制造方法使用條件選擇最適合最經(jīng)濟(jì)最準(zhǔn)確最安全的探傷方法。

2.4綜合運(yùn)用各種無(wú)損探傷方法

每個(gè)探傷方法都不是萬(wàn)能的，都存在各自的優(yōu)缺點(diǎn)，都有其特殊的檢測(cè)方法和適宜工作的領(lǐng)域，我們的檢測(cè)目的并不是過(guò)于追求檢測(cè)的高質(zhì)量，而是應(yīng)該保證檢測(cè)的安全和準(zhǔn)確情況下盡可能的做到經(jīng)濟(jì)，便捷。多使用幾種檢測(cè)方法，配合使用，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，才能真正達(dá)到檢測(cè)的目的。

3、常用的探傷方法

目前在工業(yè)領(lǐng)域最常用的無(wú)損探傷方法有：射線(xiàn)（X射線(xiàn)、Y射線(xiàn)）探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷、渦流探傷、等。

超聲波探傷是通過(guò)超聲波與試件相互作用，對(duì)反射、透射和散射的波進(jìn)行研究，對(duì)試件進(jìn)行宏觀缺陷檢測(cè)、幾何特性檢測(cè)、組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能變化的檢測(cè)，從而對(duì)其特性進(jìn)行評(píng)價(jià)。適用于金屬制品原材料、焊縫的超聲檢測(cè)。

磁粉探傷的原理是，鐵磁性材料被磁化后，使工件表面磁力線(xiàn)發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁，吸附工件表面的磁粉，顯示出不連續(xù)性的位置、形狀和大小。此方法主要是用于檢測(cè)鐵磁性材料及其零構(gòu)件。

滲透探傷的原理是，零件表面被涂上含有熒光染料或著色染料的滲透劑，在毛細(xì)管作用下，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，滲透液可以滲透進(jìn)表面開(kāi)口缺陷中，再表面涂上顯像劑，缺陷中的滲透夜被吸收回顯像劑中，在一定的光源作用下，滲透液痕跡被現(xiàn)實(shí)，從而探出缺陷的形狀和分布狀態(tài)。其不足之處是只能適用于表面開(kāi)口的缺陷，并且只能檢測(cè)出缺陷的表面分布，不能確定缺陷的深度。

渦流探傷是利用鐵磁線(xiàn)圈在物件中感生的渦流，檢測(cè)出物件內(nèi)外部的缺陷裂縫。主要適用于圓形無(wú)縫鋼管及焊接鋼管等管材檢測(cè)。

4、本文主要介紹X射線(xiàn)探傷對(duì)管材缺陷的檢測(cè)與識(shí)別：

4.1X射線(xiàn)探傷的原理

X射線(xiàn)探傷的原理是：利用射線(xiàn)管發(fā)出X射線(xiàn)穿透金屬材料，當(dāng)射線(xiàn)遇見(jiàn)氣孔、渣滓、裂縫等部位時(shí)，這些缺陷對(duì)射線(xiàn)的吸收和散射有削減作用，從而射在底片或熒光屏上的影像較致密狀態(tài)金屬的影像會(huì)有所差異，形成黑度不同的影像，由此來(lái)判斷材料內(nèi)部缺陷。

在管材檢測(cè)領(lǐng)域中，由于焊接過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多肉眼無(wú)法識(shí)別的問(wèn)題，比如焊縫中出現(xiàn)缺口與裂痕等缺陷，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量與安全，所以焊接的缺陷的檢測(cè)十分重要。X射線(xiàn)檢測(cè)憑借其直接，便于定量判定等優(yōu)勢(shì)一直廣泛應(yīng)用于管材檢測(cè)中。

4.2X射線(xiàn)探傷的主要優(yōu)點(diǎn)有

{1}人眼不可見(jiàn)，射線(xiàn)直接傳播；

{2}、其本身不帶電，不受電廠和磁場(chǎng)的影響；能透過(guò)可見(jiàn)光所不能透過(guò)的物質(zhì)，例如金屬材料；

{3}檢測(cè)結(jié)果有直接記錄，便于長(zhǎng)期保存；

{4}可以獲得缺陷的直觀圖像，長(zhǎng)度寬度的尺寸準(zhǔn)確，

因此X射線(xiàn)探傷適應(yīng)于各類(lèi)鋼材有色金屬材料等，特別適應(yīng)于檢測(cè)焊縫的質(zhì)量。

4.3X射線(xiàn)探傷的局限性

X射線(xiàn)探傷對(duì)體積型缺陷（氣孔，渣滓，凹坑等）檢測(cè)率很高，但對(duì)于面積型缺陷（未焊透、未溶合、裂紋等）如果照相角度不適當(dāng)，容易漏檢；另外如果檢測(cè)較厚的構(gòu)件，射線(xiàn)會(huì)隨著厚度的增加而削弱，所以靈敏度不高；適宜檢測(cè)對(duì)接焊縫，不適合檢驗(yàn)角焊縫；檢測(cè)成本高；具有較強(qiáng)的輻射，對(duì)操作人員的身體傷害大。

4.4X射線(xiàn)檢測(cè)有射線(xiàn)照相法和熒光屏法（實(shí)時(shí)成像檢測(cè)）

X射線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用最普遍的檢測(cè)方法是膠片照相法，利用人眼探傷，判斷物體的缺陷，其優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，成像效果好，缺點(diǎn)是檢測(cè)效率低，操作復(fù)雜，膠片資料不易保存，檢測(cè)過(guò)程不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等缺點(diǎn)，由于操作人員長(zhǎng)期檢測(cè)器或物體表面，眼睛十分疲勞，身體傷害很大，而且極易出現(xiàn)走神等現(xiàn)象，大大增加了檢測(cè)的不可靠度。

與此相比，射線(xiàn)實(shí)時(shí)成像檢測(cè)技術(shù)，優(yōu)點(diǎn)，操作簡(jiǎn)單，實(shí)時(shí)性好，結(jié)果易于保存，采用X射線(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)在線(xiàn)檢測(cè)與分析，可以有效克服人工評(píng)片引起的誤判，從而使檢測(cè)更加規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，其原理是將X射線(xiàn)圖像輸入計(jì)算機(jī)，轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像，經(jīng)圖像處理方法后顯示缺陷圖像，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)缺陷的信息作出判斷，按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行缺陷識(shí)別，從而達(dá)到自動(dòng)檢測(cè)的目的，無(wú)論在提高檢測(cè)效率，可靠性還是保護(hù)檢測(cè)人員健康方面都有重大意義。

5、總結(jié)

通過(guò)對(duì)無(wú)損探傷技術(shù)的學(xué)習(xí)和深入探討，充分認(rèn)識(shí)了各種無(wú)損探傷方法對(duì)缺陷的檢測(cè)和識(shí)別辦法，無(wú)損探傷技術(shù)因其廣闊的優(yōu)勢(shì)，尤其是不損傷物件結(jié)構(gòu)和性能這一特性，現(xiàn)在廣泛用于國(guó)內(nèi)外的工業(yè)領(lǐng)域，很多國(guó)家將這一技術(shù)列為重要的研發(fā)課題。通過(guò)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的深入研究與開(kāi)發(fā)，無(wú)損探傷技術(shù)有了更突破的發(fā)展。目前為止，我國(guó)的無(wú)損探傷技術(shù)較部分發(fā)達(dá)國(guó)家仍存在很大差距，我國(guó)已經(jīng)成立了全國(guó)性的無(wú)損檢測(cè)學(xué)術(shù)組織，部分省、自治區(qū)、直轄市也成立了地市級(jí)無(wú)損檢測(cè)協(xié)會(huì)。無(wú)損探傷的前景極其樂(lè)觀。

參考文獻(xiàn)

篇10

[關(guān)鍵詞]材料分析技術(shù) 教學(xué)方法 實(shí)踐

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2013）21-0108-02

一、引言

《材料現(xiàn)代分析技術(shù)》課程是材料科學(xué)與工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)特色課，是該專(zhuān)業(yè)的主干課程，在整個(gè)培養(yǎng)計(jì)劃的專(zhuān)業(yè)課程架構(gòu)中起著至關(guān)重要的作用。眾所周知，材料是人類(lèi)進(jìn)化史的里程碑、現(xiàn)代文明的重要支柱、發(fā)展高新技術(shù)的基礎(chǔ)和先導(dǎo)?，F(xiàn)代材料的發(fā)展在很大程度上依賴(lài)于對(duì)材料性能與其成分及顯微組織關(guān)系的理解。材料現(xiàn)代分析技術(shù)和儀器的發(fā)展，加深了對(duì)材料結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)了對(duì)材料本質(zhì)的了解，使得對(duì)材料的組分構(gòu)成、制備方法和工藝、組織結(jié)構(gòu)與性能，以及它們之間的相互關(guān)系的研究愈來(lái)愈深入，為材料科學(xué)理論體系的形成打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。國(guó)內(nèi)的清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)的材料（金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料及有機(jī)高分子材料）及熱加工（熱處理、鑄造、鍛壓、焊接）專(zhuān)業(yè)均開(kāi)設(shè)了《材料現(xiàn)代分析技術(shù)》這門(mén)課，國(guó)外的如麻省理工學(xué)院的材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)也開(kāi)設(shè)了《衍射與結(jié)構(gòu)》、《材料的成像（微觀分析）》等類(lèi)似的課程。由此可見(jiàn)，該課程在材料科學(xué)與工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)中的重要性。由于不同學(xué)校的專(zhuān)業(yè)傾向性不同，課程整體設(shè)置不同，講授內(nèi)容和側(cè)重點(diǎn)也不同，因此根據(jù)自身的情況開(kāi)設(shè)一門(mén)符合本專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)的《材料現(xiàn)代分析技術(shù)》課程是非常有必要的。

二、我校開(kāi)設(shè)該課程的基本情況

我校自2008年成立材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)以來(lái)，所在的材料科學(xué)系就根據(jù)國(guó)家本科生培養(yǎng)計(jì)劃，結(jié)合學(xué)校優(yōu)勢(shì)專(zhuān)業(yè)和重點(diǎn)發(fā)展方向設(shè)置了《材料現(xiàn)代分析技術(shù)》這門(mén)專(zhuān)業(yè)特色課。我們選用獲全國(guó)普通高等學(xué)校優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)周玉院士主編的“十五”國(guó)家規(guī)劃教材《材料分析測(cè)試技術(shù)》為主講教材。課程主要講授的內(nèi)容包括X射線(xiàn)衍射、電子衍射原理、電子光學(xué)基礎(chǔ)、衍襯運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)等基本理論和X射線(xiàn)衍射儀、電子顯微鏡等現(xiàn)代儀器的基本原理和結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)講授材料結(jié)構(gòu)、晶體缺陷以及微區(qū)成分、微區(qū)形貌的基本方法，使學(xué)生掌握現(xiàn)代材料的分析測(cè)試方法和手段，提高研究和解決材料理論和工程實(shí)際問(wèn)題的能力。

三、《材料現(xiàn)代分析技術(shù)》課程教學(xué)研究與實(shí)踐

該課程涉及大量材料科學(xué)和物理等領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)，也涉及理論知識(shí)的工程實(shí)踐應(yīng)用，還包含較多抽象的概念和晦澀難懂的公式推導(dǎo)，學(xué)生普遍反映該課程較難學(xué)。如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)原動(dòng)力和興趣，讓學(xué)生能夠由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)；如何提升學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，讓學(xué)生能夠把理論知識(shí)和工程實(shí)踐應(yīng)用有機(jī)聯(lián)系起來(lái)，是擺在授課老師面前的兩道難題。因此，通過(guò)不斷改進(jìn)教學(xué)方法、教學(xué)手段來(lái)提升教學(xué)效果是非常有必要的。筆者自該專(zhuān)業(yè)成立以來(lái)就一直擔(dān)任該課程的主講老師，積累了一定的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

（一）加強(qiáng)背景資料的收集和介紹，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)情趣

該課程涉及的主要內(nèi)容多是抽象的知識(shí)，如果直接進(jìn)入主題，沒(méi)有預(yù)先做一些鋪墊，學(xué)生往往會(huì)感到困惑，直接影響其繼續(xù)聽(tīng)課的興趣和對(duì)知識(shí)的深入理解。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，可以通過(guò)預(yù)先介紹相關(guān)的背景資料來(lái)解決。例如在講授X射線(xiàn)性質(zhì)的章節(jié)時(shí)，我首先介紹X射線(xiàn)發(fā)現(xiàn)者倫琴的生平，然后講述倫琴通過(guò)偶然現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)X射線(xiàn)的過(guò)程，并給學(xué)生觀看倫琴夫人在X射線(xiàn)作用下與底片上留下的完整手骨影子，并提及我國(guó)的李鴻章在X射線(xiàn)被發(fā)現(xiàn)后僅7個(gè)月就體驗(yàn)了此種新技術(shù)，成為拍X光片檢查槍傷的第一個(gè)中國(guó)人。通過(guò)這些背景的介紹，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，學(xué)生迫切需要知道X射線(xiàn)的本質(zhì)是什么，X射線(xiàn)和其他電磁波的本質(zhì)區(qū)別是什么，X射線(xiàn)的具體用途有哪些。這樣再講授以上內(nèi)容就變得順理成章。在講授X射線(xiàn)在晶體中的衍射章節(jié)時(shí)，我先介紹X射線(xiàn)衍射用于晶體結(jié)構(gòu)分析的背景，也就是19世紀(jì)末20世紀(jì)初國(guó)際上困擾人們的兩個(gè)難題。第一個(gè)難題就是1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線(xiàn)后，認(rèn)為是一種電磁波，但無(wú)法證明。要證明X射線(xiàn)是一種電磁波，只需證明它可以通過(guò)光柵產(chǎn)生衍射，衍射產(chǎn)生的子波干涉后可以在記錄板上留下衍射花樣。然后提出X射線(xiàn)無(wú)法得到衍射花樣的兩個(gè)原因：1.X射線(xiàn)根本不是一種電磁波；2.X射線(xiàn)是一種電磁波，但由于波長(zhǎng)極短，通過(guò)人工的方法無(wú)法制造出可以滿(mǎn)足衍射條件的具有足夠小狹縫的光柵。第二個(gè)難題就是同一時(shí)期晶體學(xué)家根據(jù)晶體的一些特性推測(cè)其由周期排列的原子、分子或離子組成，但無(wú)法證明。這兩個(gè)看似風(fēng)馬牛不相及的難題被德國(guó)物理學(xué)家勞埃巧妙聯(lián)系在一起，他以單晶體作為天然光柵、原子之間的間距作為狹縫。狹縫尺寸如此小的光柵是人工無(wú)法制造出來(lái)的。他讓X射線(xiàn)照射到單晶體，然后觀察是否會(huì)產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。結(jié)果他得到了世界上第一幅晶體的衍射花樣，震驚世界。勞埃不僅證實(shí)了X射線(xiàn)是一種電磁波，還同時(shí)證明了晶體的周期性。然后我又介紹了迄今為止和X射線(xiàn)及晶體衍射研究相關(guān)的諾貝爾獲得者以及他們的獲獎(jiǎng)成果，從1901年X射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)者倫琴，1914年X射線(xiàn)衍射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)者勞埃，1915年布拉格方程的推導(dǎo)者布拉格父子，到1962年脫氧核糖核酸DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)者威爾金斯、沃森和克里克，再到1994年在中子衍射領(lǐng)域作出突出貢獻(xiàn)的布羅克豪斯和沙爾。通過(guò)以上背景的介紹，明顯提升了學(xué)生的興趣，學(xué)生很渴望了解X射線(xiàn)在晶體中產(chǎn)生衍射需要滿(mǎn)足什么條件，不同晶體是否會(huì)得到不同的衍射花樣，衍射花樣是否能夠反映晶體結(jié)構(gòu)等等。接下來(lái)再講授這些內(nèi)容，學(xué)生就很容易帶著問(wèn)題來(lái)聽(tīng)課，課堂紀(jì)律明顯提高，學(xué)生積極性也得到了提高。

由此可知，主講內(nèi)容相關(guān)背景資料的介紹是否充分、是否到位會(huì)直接影響教學(xué)效果。

（二）強(qiáng)化和內(nèi)容相關(guān)案例的收集和介紹，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的歸屬感

該教材正文中介紹了大量的基礎(chǔ)知識(shí)，包括概念、現(xiàn)象的理論解釋和原理、公式的推導(dǎo)等等，但針對(duì)某一概念或某一原理的案例很少，很容易讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)沒(méi)有歸屬感，即不明白學(xué)這些內(nèi)容的用途是什么，使用的前提是什么，應(yīng)用的條件是什么，結(jié)果形式是什么，如何具體問(wèn)題具體分析。這些疑問(wèn)，可以通過(guò)講解一些和內(nèi)容密切相關(guān)的案例或者自己的研究成果來(lái)解決。在X射線(xiàn)物相分析章節(jié)，主要內(nèi)容就是介紹單相分析的程序和注意的事項(xiàng)，相對(duì)簡(jiǎn)單，很容易讓學(xué)生誤以為物相分析就是一件很簡(jiǎn)單的比對(duì)工作。事實(shí)并非如此，實(shí)際中物相的鑒別是非常復(fù)雜的一件事。我以我的科研成果為例，介紹激光熔覆層的物相分析過(guò)程。1.試樣制備：熔覆層表面通常為火山口或山峰狀，要通過(guò)電火花切割法對(duì)其表面平整化；2.衍射花樣的標(biāo)定：由于熔覆材料組分通常較為復(fù)雜，含有多種元素，在熔覆過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較為復(fù)雜的多種物相，且激光熔覆快速加熱、快速冷卻的特點(diǎn)也易產(chǎn)生亞穩(wěn)定過(guò)飽和固溶體或中間相，晶格也會(huì)發(fā)生畸變。這使得其物相分析較為棘手。通常要分為以下幾個(gè)步驟：1.根據(jù)熔覆材料組分，結(jié)合相圖及熱力學(xué)計(jì)算來(lái)預(yù)測(cè)可能生成的物相種類(lèi)，以及生成傾向性的排序；2.通過(guò)Jade軟件來(lái)進(jìn)一步鑒別，初步標(biāo)定主要物相組成；3.通過(guò)電子探針進(jìn)行不同形態(tài)物相的成分分析，最終確定熔覆層的主要物相組成。在掃描電鏡和能譜分析章節(jié)，主要內(nèi)容就是介紹其在微觀組織的應(yīng)用，原理相對(duì)簡(jiǎn)單，但在實(shí)際中較復(fù)雜。我也以我的科研成果為例介紹不同材料顯微組織分析過(guò)程。1.針對(duì)不同的材料，如何來(lái)選擇合適的腐蝕劑？腐蝕到什么程度較為適宜？2.如樣品導(dǎo)電性不好，需要通過(guò)噴金來(lái)提高像的襯度；3.在觀察時(shí)，如何選擇是用二次電子掃描還是背散射電子掃描？如何根據(jù)形貌襯度和原子序數(shù)襯度對(duì)增強(qiáng)相形態(tài)、大小、分布以及原子序數(shù)的相對(duì)高低進(jìn)行合理分析？在進(jìn)行微區(qū)成分分析時(shí)，如何合理選擇點(diǎn)分析、線(xiàn)掃描和面掃描這三種操作模式？如何對(duì)得到的成分信息進(jìn)行合理分析？

通過(guò)大量案例和自身科研成果的介紹，學(xué)生加深了對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，并提高了他們將知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合的能力，教學(xué)效果非常明顯。

四、體會(huì)和總結(jié)

《材料現(xiàn)代分析技術(shù)》理論性很強(qiáng)，通過(guò)上述介紹的兩種方法可以有效提升教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣，變被動(dòng)為主動(dòng)，也增強(qiáng)了學(xué)生申報(bào)和參加大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目的積極性，有效提高了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和將理論用于解決工程問(wèn)題的能力。在大學(xué)最后一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，這門(mén)課所學(xué)的知識(shí)得到了充分發(fā)揮，畢業(yè)設(shè)計(jì)的效率得到了提高，論文質(zhì)量也有了較大的改善。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 鐘世云.麻省理工學(xué)院材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)本科培養(yǎng)計(jì)劃的分析[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2013（3）.

[2] 楊新亞.《材料研究與測(cè)試方法》的教學(xué)改革實(shí)踐[J].理工高教研究，2006（2）.