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- 火力发电厂金属专业名词术语_DL_T_882-2004
- 发布时间:2011/1/14 阅读次数:32854 字体大小: 【小】 【中】【大】
围绕裂纹前缘从裂纹的一侧表面至另一侧表面的线积分或面积分的数学表达式,用来表征裂纹前缘周围地区的局部应力-应变场。符号为J,单位为。
表观启裂韧度 apparent crack initiation toughness
延性断裂韧度 ductile fracture toughness
按GB 2038标准方法测定的J值定义为延性断裂韧度。它与裂纹开始扩展时的J值接近,是裂纹起始稳定扩展时J的工程估计量。符号为J,单位为。
物体表面相接触并作相对运动时,材料自该表面逐渐损失以致表面损伤的现象。
耐磨性 wearing-resistance property
材料表面因受空气或润滑剂中氧的作用形成氧化膜,然后氧化膜又不断地被磨去而使材料损耗的现象,属腐蚀磨损的一种。
腐蚀机械磨损
以化学或电化学反应与滑动、滚动或重复冲击的机械联合作用而产生的材料损失。如空气预热器管组的磨损。
两表面间由于振幅很小的相对振动所产生的磨损。一般发生在紧密配合的轴颈,汽轮机和压汽机叶片配合处,受振动影响的螺栓等连接件的接合面等部位。
由于循环交变应力引起疲劳而使材料表面脱落造成的磨损。主要产生在滚动接触的机械零件如滚动轴承等的表面。
材料的微观体积受循环接触应力作用,产生重复变形,导致裂纹和分离出微片或颗粒的磨损。如轴承轴瓦、主油泵以及汽轮机叶片根部等的磨损。
通过加热或加压,或两者并用,并且用或不用填充材料,使工件达到结合的一种方法。
指特定的焊接方法,如埋弧焊、气体保护焊等,其含义包括该方法涉及的冶金、电、物理、化学及力学原则等内容。
为增大或恢复焊件尺寸,或使焊件表面获得具有特殊性能的熔敷金属而进行的焊接。
在美国焊接协会(AWS)中单为增大或恢复尺寸的堆焊称为熔敷堆焊(buildup),为满足耐热、耐蚀的堆焊称为复层堆焊(cladding),为满足耐磨要求的堆焊称为耐磨堆焊(hardfacing),为调整表面成分起隔离作用的称为隔离层堆焊(buttering)。
药芯焊丝电弧焊
依靠药芯焊丝在高温时反应形成的熔渣和气体保护焊接区进行焊接的方法,也有另加保护气体的。
气体保护电弧焊 gas metal arc welding(GMAW)
用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊,简称气体保护焊。
惰性气体保护焊;inertgas shielded arc welding
钨极惰性气体保护焊 gas tungsten arc welding(GTAW)
熔化极惰性气体保护焊
由两种或两种以上气体,按一定比例组成的混合气体作为保护气体的气体保护焊。
氩弧焊 argon shielded arc welding
脉冲氩弧焊 argon shielded arc welding-pulsed arc
利用基值电流保持主电弧的电离通道,并周期性地加一同极性高峰值脉冲电流产生脉冲电弧,以熔化金属并控制熔滴过渡的氩弧焊。
钨极脉冲氩弧焊 gas tungsten arc welding-pulsed arc
熔化极脉冲氩弧焊 gas metal arc welding-pulsed arc
等离子弧焊
借助水冷喷嘴对电弧的拘束作用,获得较高能量密度的等离子弧进行焊接的方法。
利用电流通过液体熔渣所产生的电阻热进行焊接的方法。根据使用的电极形状,可分为丝极电渣焊、板极电渣焊和熔嘴电渣焊等。
利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空或非真空中的焊件所产生的热能进行焊接的方法。
厚板对接接头,焊前不开坡口或只开小角度坡口,并留有窄而深的间隙,采用气体保护焊或埋弧焊的多层焊完成整条焊缝的高效率焊接法。
使一个不转动的部件与一个转动的部件在恒定或逐渐增加的压力下保持接触,直到接触面达到焊接温度,然后停止转动,使部件焊接在一起。
将两个焊件组合后置于两电极之间,施以压力并通以电流,利用焊接表面的接触电阻热进行焊接。
采用比母材熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点,低于母材熔点温度,利用液态钎料润湿母材填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。
为修补部件(铸件、锻件、机械加工件或焊接结构件)的缺陷而进行的焊接。
母材金属;
由两个或两个以上部件要用焊接组合或已经焊合的接点。检验接头性能应考虑焊缝、熔合区、热影响区甚至母材等不同部位的相互影响。
两部件表面构成大于或等于,小于或等于夹角的接头。
焊接或切割过程中,材料因受热(但未熔化)的影响而发生金相组织和力学性能变化的区域。
角焊缝的横截面中,从一个直角面上的焊趾到另一个直角面表面的最小距离。
构成焊缝的金属。一般指熔化的母材和填充金属凝固后形成的那部分金属。
在焊接接头横截面上测量的焊缝金属的区域。熔焊时,由焊缝表面和熔合线所包围的区域。电阻焊时,指焊后形成的熔合部分。
材料在限定的施工条件下焊接成按规定设计要求的构件,并满足预定服役要求的能力。焊接性受材料、焊接方法、构件类型及使用要求四个因素的影响。
把钢中合金元素(包括碳)的含量按其作用换算成碳的相当含量。可作为评定钢材焊接性的一种
制造焊件所有有关的加工方法和实施要求,包括焊接准备、材料选用、焊接方法选定、焊接参数、操作、要求等。
焊接工艺评定 welding procedure assessment
为确保焊接接头的性能能够满足产品设计的要求,按相关的焊接工艺评定规程,对拟定的焊接工艺进行评定的工艺过程。
焊接工艺规范(程) welding procedure specification
制造焊件所有有关的加工和实践要求的细则文件,可保证由熟练焊工或操作工操作时质量的再现性。
焊接时,为保证焊接质量而选定的各项参数(例如:焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能量等
焊接后立即对焊件的全部(或局部)进行加热或保温,使其缓冷的工艺措施。
焊后热处理
焊后为改善焊接接头的组织和性能或消除焊接残余应力而进行的热处理。
评定母材焊接性的试验。例如:焊接裂纹试验、接头力学性能试验、接头腐蚀试验等。
由于焊接加热和冷却不均匀而引起的焊件和接头尺寸和外形上的变化。
焊接残余变形 welding residual deformation
衡量焊接接头刚性大小的一个定量指标。拘束度有拉伸和弯曲两类。拉伸拘束度是焊接接头根部间隔产生单位长度弹性位移时,焊缝每单位长度上受力的大小;弯曲拘束度是焊接接头产生单位弹性弯曲角变形时,焊缝每单位长度上所受弯矩的大小。
涂料;
在焊条制造过程中,由各种粉料、粘结剂,按一定比例配制的待压涂的药皮原料。
焊接过程中用于保护金属熔滴、熔池及焊缝区的气体,使高温金属免受外界气体的侵害。
焊接时,能够熔化形成熔渣和气体,对熔化金属起保护和冶金处理作用的一种物质。用于埋弧焊的为埋弧焊剂。
焊接过程中,焊(钎)剂和非金属夹杂互相熔解,经化学变化形成覆盖于焊(钎)缝表面非金属物质。
根据设计或工艺需要,在焊件的待焊部位加工并装配成的一定几何形状的沟槽。
使用石墨棒或碳棒与工件间产生的电弧使金属熔化,并用压缩空气将其吹掉,实现在金属表面上加工沟槽的方法。
焊接过程中在焊接接头中产生的金属不连续、不致密或连接不良的现象。
未焊透 incomplete joint penetration
焊接时接头根部未完全熔透的现象。对于对接焊缝也指焊缝深度未达到设计要求的现象。
未熔合;
熔焊时,焊道与母材之间或焊道与焊道之间,未完全熔化结合的部分。
由于焊接冶金反应产生的,焊后残留在焊缝金属中的微观非金属杂质(如氧化物、硫化物等)。
焊接时,熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。气孔可分为密集气孔、条虫状气孔和针状气孔等。
由于焊接参数选择不当,或操作方法不正确,沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷。
焊接过程中,熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上所形成的金属瘤。
单面熔化焊时,由于焊接工艺不当,造成焊缝金属过量透过背面,而使焊缝正面塌陷,背面凸起的现象。
在焊接应力及其他致脆因素共同作用下,焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙。它具有尖锐的缺口和大的长宽比的特征。
焊接过程中,焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹。包括结晶裂纹、
在焊缝金属结晶后期,由于低熔点共晶形成的液态薄膜削弱了晶粒间的联结,在稍高于固相线的温度区间产生的沿奥氏体晶界开裂的裂纹。
在固相线以下再结晶温度区间,由晶格缺陷发生移动和聚集而形成的二次边界处于低塑性状态,
在焊接热循环峰值温度作用下,在焊接热影响区和多层焊的层间发生重熔,在固相线以下稍低温度和焊接应力作用下产生的沿晶裂纹。
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焊接接头冷却到室温后,在淬硬组织、氢和拘束应力作用下,并经一定时间(几小时、几天、甚
淬硬脆化裂纹
低塑性脆化裂纹
在较低温度下(约以下),由于被焊材料的塑性储备不足而产生的裂纹。
厚钢板焊接结构,于600℃~ 进行消除应力热处理时,在热影响区的粗晶区产生的沿晶裂纹。
消除应力裂缝
焊件在一定温度范围内再次加热时,由于高温及残余应力共同作用而产生的晶间裂纹。
焊接时,在焊接构件的热影响区附近,沿钢板轧层形成的呈阶梯状的一种裂纹。
将熔融状态的喷涂材料,通过高速气流使其雾化喷射在零件表面上,形成喷涂层的一种金属表面加工方法。
利用氧乙炔气混合的爆炸能量产生的冲击波,将粉末材料以极高的速度冲击到材料的基体表面。
由于速度高、冲击力大,形成的涂层十分坚硬、光洁、致密、结合强度高。
超音速喷涂是爆炸喷涂的一种,其差异在于超音速喷涂的设备简便,粉末冲击到材料的基体表面的速度高于爆炸喷涂。
采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却,以获得预期的金属组织与性能的工艺。
钢加热和冷却时发生相转变的温度。α铁加热到以上就变成为γ铁,如果再冷却到以下又变为α铁,此转变温度称为A3转变温度,对于碳含量小于0.77%铁碳合金,该转变温度随碳含量的增加而降低;碳含量为0.77%时的转变温度称为转变温度;碳含量大于0.77%时的转变温度称为 AcmC1C3r1r3代表冷却时的转变温度。这些转变温度简称为临界点,或叫临界温度。有时还把AC3
C1C3以上以获得部分或全部奥氏体组织的过程。进行奥氏体化的保温温度和保温时间分别称为奥氏体化温度和奥氏体化时间。奥氏体化大致分为四个阶段,即奥氏体晶核的形成,奥氏体长大直至全部形成奥氏体,残余碳化物的溶解,奥氏体的均匀化。
过冷奥氏体转变图 transformation diagram of super-cooled austenite
描述钢经奥氏体化后,冷却到相变点以下温度区域时,过冷奥氏体向珠光体、贝氏体、马氏体转变开始和结束与温度(纵坐标)、时间(横坐标)关系的综合动力学曲线图。
过冷奥氏体等温转变 isothermal transformation of super-cooled austenite
r1r3)以下某一温度,然后在该温度保持等温,使奥氏体过冷至该温度并在该温度下发生的转变。
过冷奥氏体等温转变曲线 isothermal transformation curve of super-cooled austenite
过冷奥氏体在不同温度等温保持时,温度、时间与奥氏体转变产物的类型及其所占百分数(转变开始及转变终止)之间的关系曲线。等温转变曲线纵坐标为温度,横坐标为时间(对数坐标)故又称为时间一温度转变曲线,即TTT曲线(time temperature transformation curve)。由于等温转变曲线通常呈S形状,故又称为S曲线。
过冷奥氏体连续冷却转变曲线 continuous cooling transformation curve of super-cooled austenite
工件奥氏体化后连续冷却过程中,过冷奥氏体开始转变及转变终止的时间、温度及转变产物与冷却速度之间的关系曲线,又称CCT曲线。
奥氏体稳定化处理 austenite stabilization treatment
使溶质原子从固溶体中以化合物形式充分析出,以减少材料的室温时效硬化倾向,增加尺寸稳定性和抗晶间腐蚀性的热处理方法。通常用于不锈钢的处理。
将固溶度随温度的升高而增大的合金,加热到单相固溶体相区内的适当温度,保温适当时间,以使原组织中的脱溶(析出)相溶入固溶体。有时人们把此工序与随后的急冷处理合并在一起,统称为固溶处理。
交货金属材料的最终塑性变形加工或最终热处理的状态。可分为经热处理交货和不经热处理交货两大类。经热处理交货的,按其最终热处理方式又分为退火、正火和高温回火等多种状态;不经热处理交货的,按其最终塑性变形加工方式可分为热轧(锻)、冷轧(拉)等多种状态。
化学热处理
将工件置于适当的活性介质中加热、保温,使一种或几种元素渗透入它的表层,以改变其化学成分、组织和性能的热处理。
表面热处理
局部热处理;
预备热处理
为调整原始组织,以保证工件最终热处理或(和)切削加工质量,预先进行热处理的工艺。
工件在真空炉中加热,使其表面基本不氧化,表面保持光亮的热处理。
保护气氛热处理 heat treatment in protective gases
高能束热处理 high energy heat treatment
利用激光、电子束、等离子弧、感应涡流或火焰等高功率密度能源加热工件的热处理工艺的总称。
稳定化处理;
为使工件在长期服役条件下,形状和尺寸变化能保持在规定范围内的热处理。
形变热处理 thermomechanical treatment
将金属材料的塑性变形和热处理结合,以提高工件力学性能的复合处理工艺。
将多种热处理工艺合理组合,以便更有效地改善工件使用性能的复合工艺。
恢复热处理 restoration heat treatment
指对长期运行后的热处理件(工件)在尚未发生不可恢复的损伤之前,通过一定的热处理工艺,
使其组织结构得以改善,使用性能或(和)几何尺寸得以恢复,服役寿命得以延长的热处理技术。
为减少畸变、避免开裂,在工件加热至最终温度前进行的一次或数次阶段性保温的过程。
加热速度;
工件或加热介质在工艺规定温度下恒温保持一定时间的操作。恒温保持的时间和温度分别称保温时间和保温温度。
热处理冷却过程中,在某一指定温度区间或某一温度下,工件温度随时间下降的速率。前者称为平均冷却速度,后者称为瞬时冷却速度。
工件在热处理炉中加热保温后,切断炉子能源,使工件随炉冷却的方式。
工件在热处理炉中加热保温后,切断炉子能源,使工件在空气中冷却的方式。
将钢加热到临界点以上30℃~,保温一定时间,然后缓慢冷却(一般随炉冷却)的一种热处
C3线以上30℃~,完全奥氏体化后缓慢冷却,获得接近平衡组织的一种退火。
不完全退火;
C1C3(C1Cm(
将钢加热到或线以上30℃~,并保持一定时间,随后快速冷却到稍低于线的温度(约640℃~),并在此温度下再保持一定时间(约2h~4h),使奥氏体全部转变为珠光体、贝氏体类组织后在空气中冷却的一种退火。
球化退火;
将钢加热到稍高于的温度(约740℃~),随后冷却到稍低于约680℃~700℃)的温度,再升温到稍高于的温度(约740℃~),随后再冷却到稍低于线的温度(约640℃~),如此重复冷却和加热数次,将工件中碳化物球状化一种退火。
扩散退火;
将工件加热到高于以上200℃~(约1050℃~)的温度,并经过长时间保温(约10h~15h),使元素扩散均匀以减轻或消除化学成分及显微组织(枝晶)偏析,达到均匀化目的的一种退火,又称为均匀化退火。
去应力退火;
为去除工件塑性变形加工、切削加工或焊接造成的内应力及铸件内存在的残余应力,将钢加热到,线以下某一温度(约500℃~)经保温后随炉缓慢冷却的退火。
将经冷加工变形后的金属部件加热到适当温度并保温后,金属内形成新晶粒并长大,从而获得没有内应力和加工硬化的组织的软化过程。
再结晶退火 recrystallization annealing
将冷加工变形过的工件加热到再结晶温度以上,经一定时间保温后,通过再结晶使冷变形过程中产生的晶体学缺陷基本消失,重新形成均匀的等轴晶粒,以消除形变强化效应和残余应力的退火。
工件在可控气氛、惰性气体或真空中加热,使工件表面基本不被氧化、表面保持光亮的退火工艺。
预防白点退火
为防止工件在热变形加工后的冷却过程中,因氢呈气态析出而形成发裂(白点),在形变加工完结后直接进行的退火,其目的是使氢扩散到工件之外。
在工件组织不发生变化的条件下,通过低温加热、保温,使工件内的氢向外扩散进入大气中的退火。
中间退火;intermediate annealing;
为消除工件形变强化效应,改善塑性,便于实施后续工序而进行的工序间退火。
为使含钛或铌的不锈钢工件中形成碳化钛或碳化铌以代替碳化铬的一种热处理工艺。例如某些奥氏体不锈钢在附近进行稳定化退火,沉淀出TiC、NbC、TaC,以防止耐晶间腐蚀性能降低。
晶粒粗化退火
将工件加热到比正常退火较高的温度,保持较长时间,使晶粒粗化以改善材料切削加工性能的退火。
石墨化退火
为使铸件内莱氏体中的渗碳体或(和)游离渗碳体分解而进行的退火。
晶粒细化处理
将钢加热到AC3Cm以上~,使钢全部奥氏体化,并保温一定时间,随后在空气中冷却,使之得到珠光体型组织的热处理。
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工件(主要是铸锻件)进行两次或两次以上的正火,也叫两次正火或多重正火。
工件加热奥氏体化后,采用强制吹风快冷到珠光体转变区的某一温度,并保温以获得珠光体型组织,然后在空气中冷却的正火。
淬火;
将工件加热到临界温度以上保持一定时间,使奥氏体化并均匀化后,放入水、盐水或油中(个别
材料在空气中)急冷下来以获得马氏体或(和)贝氏体组织的一种热处理操作过程。
工件加热奥氏体化后,快冷到贝氏体转变温度区间等温保持一段时间,使奥氏体转变为贝氏体的淬火,亦称为贝氏体等温淬火。
C1Cm之间的某一温度,保温一定时间,然后保留一定数量未溶颗粒状碳化物,使淬火后钢具有最大的硬度和耐磨性的淬火。
将工件加热到临界温度以上保持一定时间后,先在稍高于马氏体转变温度的溶盐中冷却,并在此温度停留一段时间使工件温度均匀一致后,在贝氏体转变未开始前,再移入另一种冷却介质(油或空气)中冷却至室温的淬火,又称为马氏体分级淬火。
单液淬火
将钢件加热到临界温度以上保持一定时间后,在一种淬火剂中冷却的热处理操作过程。
双液淬火;
工件加热奥氏体化后,先在冷却能力强的淬火剂中冷却,在组织即将发生马氏体转变时,迅速地将钢件转移到冷却能力较弱的淬火剂中冷却(如先水后油)的热处理操作过程。
将工件表面迅速加热到临界温度以上,然后用水或乳状液喷射工件表面的淬火。其中包括感应淬火、火焰淬火、电子束淬火等。
电子束淬火
激光淬火;laser transformation hardening
火焰淬火;
利用温度高达3200℃左右的氧乙炔火焰快速将工件表面加热到临界温度以上(AC3
)
将工件放入铜制的线圈里,然后线圈通以高频交流电(频率为10kHz~500kHz),依靠工件表面
产生的感应电流使工件表面迅速达到淬火温度,随后快速冷却,仅使工件表面发生马氏体相变,使工件表面淬硬的淬火。
电解液淬火
将工件预淬硬部位浸入电解液中接阴极,电解液槽接阳极,通电后由于阴极效应而将浸入部位加热奥氏体化,断电后被电解液冷却的淬火。
光亮淬火;
工件在可控气氛、惰性气体或真空中加热,并在适当的介质中冷却,或盐浴加热后在碱浴中冷却,以获得光亮或光洁金属表面的淬火。
工件热加工成形后,直接由高温淬冷的淬火。常用的是锻造余热淬火。
冷处理;
将淬火后的钢件立即置于O℃以下的低温介质~)中继续冷却,然后在空气中恢复
到室温,使淬火工件的残余奥氏体转变为马氏体的一种热处理操作过程。
指钢在正常淬火条件下,以超过临界冷却速度所形成的马氏体组织能够达到的最高硬度来表征的材料特性,也叫可硬性。
表征钢在淬火时能够得到的淬硬层深度,也称可淬性,是衡量不同钢种接受淬火能力强弱的重要指标。为便于用金相和硬度鉴别,人为规定以50%马氏体处为淬硬层深度。
淬硬层;
有效淬硬深度
从淬硬的工件表面量至规定硬度值(一般为550HV)处的垂直距离。
C1以下的某一温度,并保持一定时间,随后在油中或空气中冷却到室温的一种热处理操作过程。
低温回火;
将淬火后的工件重新加热到~,并保持一定时间,随后在空气或油中冷却的回火。
中温回火 medium temperature tempering
将淬火后的工件重新加热到~,并保持一定时间,随后在空气或油中冷却的回火。
高温回火 high temperature tempering
将淬火后的工件重新加热到~,并保持一定时间,随后在空气或油中冷却的回火。9.5.5
s点较高而白发地发生回火的现象。低碳钢在淬火冷却时就会发生这种现象。
淬硬钢在回火过程中抵抗硬度值下降即抵抗软化的能力,又称抗(或耐)回火性。
调质 quenching and high temperature tempering
将工件加热到比淬火温度高1O℃~,保温后进行淬火,然后在~下进行高温回火,即淬火后随即进行高温回火的一种复合热处理操作过程。
含一种或数种足够浓度钨、钼、钒、铬等强碳化物形成元素的合金钢,经过淬火和回火处理后,
当回火温度上升到450℃~,出现材料硬度下降趋势显著减缓或重新上升的现象。这种硬化现象是由于碳化物弥散析出和(或)残留奥氏体转变为马氏体或贝氏体所致。
工件经固溶处理或淬火后,在室温或高于室温的适当温度下保温,以达到沉淀硬化的目的一种热处理操作过程。耐热钢或耐热合金制的高温部件在长期运行过程中,从过饱和固溶体内析出一些强化相质点而使金属的性能(主要是力学性能和蠕变极限等)随时间发生变化的现象,也称时效。它是固溶体脱溶过程或脱溶分解的简称。
将工件长时期(半年至一年或更长时间)放置在室温或露天条件下发生的时效。
将钢加热到O℃~并长期保温(10h~20h)后随炉或取出在空气中冷却到室温的时效。
在塑性变形时或变形后钢中的溶质组元(如碳、氮)与位错交互作用而引起钢的性能变化过程。
性能的变化发生在变形之后的称为静态应变时效,性能的变化与塑性应变同时发生的称为动态应变时效。
工件经固溶处理后,用比能获得最佳力学性能高得多的温度或长得多的时间进行的时效处理。
化学表面热处理
将钢件放在活性介质中,加热到一定温度并保温足够时间后,使钢件的表面层渗入活性元素,以改变钢件表面层的化学成分、组织和性能的一种热处理操作过程。
渗碳;
为提高工件表层的含碳量并形成一定的碳含量梯度,将工件在渗碳介质中加热、保温,使碳原子渗入工件表层的化学热处理工艺。
将工件装入密闭的渗碳炉内,通入气体化学剂或液体化学剂,在高温下分解出活性碳原子渗入到工件表面,以获得高碳表面层的一种渗碳工艺。
固体渗碳;solid carburizing;box carburizing;
将工件放在填充粒状渗碳剂的密闭渗碳箱中,再将箱放入加热炉中加热到渗碳温度并保持一定时间,使活性碳原子渗入到工件表面的一种渗碳工艺。
渗碳层;
渗碳层深度;
由渗碳工件表面向内至碳含量为规定值(一般为0.4%C)处的垂直距离。
渗氮;
在一定温度和一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺,亦称氮化。
在奥氏体状态下,同时将碳和氮渗透入工件表层,并以渗碳为主的化学热处理工艺。
疲劳裂纹扩展速率α/dN fatigue crack growth rates dα
载荷循环一次的疲劳裂纹扩展量,是裂纹尖端应力强度因子范围ΔK的函数。
th fatigue crack growth threshold th
在疲劳试验中,疲劳裂纹扩展速率接近于零或裂纹停止扩展时所对应的裂纹尖端应力强度因子范围,即当ΔK降至ΔKth时疲劳裂纹停止扩展。工程中定义疲劳裂纹扩展速率等于周所对应的应力强度因子范围值为ΔKth
利用宏观力学原理,定量研究含裂纹部件裂纹开始扩展的条件和扩展规律的一门科学。它是以材料内部不可避免存在原始裂纹为前提,根据线弹性理论和弹塑性理论,分析裂纹体受载后裂纹尖端的应力场和应变场,提出描述裂纹尖端附近应力场的力学参量和裂纹失稳扩展的力学判据,确定材料性质、裂纹尺寸和试件几何形状、工作应力之间的定量关系,从而建立新的断裂判据,为合理选材、建立无损探伤验收标准以及进行强度设计提供理论依据。断裂力学分为两部分,其一是建立在线弹性力学基础上的线弹性断裂力学;其二是建立在弹性力学基础上的弹塑性断裂力学。
线弹性断裂力学 linear elastic fracture mechanics
用固体线弹性理论分析固体中已存在裂纹附近的应力场,基本原则是从分析线弹性均匀和各向同性连续体中个别裂纹(假定构件只含有一个裂纹且其顶端只有一个塑性区)行为出发,得到的是各向同性的二维弹性理论的结果,因其对裂纹顶端进行的力学分析符合线性条件,故称线弹性断裂力学。
应力强度因子
均匀线弹性体中特定型式的理想裂纹尖端应力场的量值。根据受力情况可分为Ⅰ型(张开型)、
Ⅱ型(剪切型)和Ⅲ型(撕裂型)应力强度因子三种。分别用符号KⅠ、KⅡ和KⅢ表示,单位为。
含裂纹构件抵抗裂纹失稳扩展(从而导致构件断裂)的能力,是量度裂纹扩展阻力的通用术语。
平面应变断裂韧度 plane-strain fracture toughness
满足平面应变条件的裂纹试样在Ⅰ型加载条件下,裂纹尖端的应力强度因子KⅠ达到临界值K时,裂纹发生失稳扩展,K叫材料的平面应变断裂韧度。单位为。
裂纹尖端张开位移 (CTOD) crack tip opening displacement
弹塑性体受Ⅰ型(张开型)加载时,原始裂纹尖端由于弹性和塑性变形而引起的裂纹张开位移。
特征CTOD值 characteristic value of TCOD
启裂、失稳或最大载荷的CTOD值。表征材料抵抗裂纹的启裂或扩展的能力。
表观启裂CTOD值 apparent crack initiation CTOD
条件启裂CTOD值 conditional crack initiation CTOD
脆性启裂CTOD值 brittle crack initiation CTOD
稳定裂纹扩展量Δα脆性失稳断裂点或突进点所对应的CTOD值。
脆性失稳CTOD值
稳定裂纹扩展量Δα脆性失稳断裂点或突进点所对应的CTOD值。
最大载荷CTOD值
围绕裂纹前缘从裂纹的一侧表面至另一侧表面的线积分或面积分的数学表达式,用来表征裂纹前缘周围地区的局部应力-应变场。符号为J,单位为。
表观启裂韧度 apparent crack initiation toughness
延性断裂韧度 ductile fracture toughness
按GB 2038标准方法测定的J值定义为延性断裂韧度。它与裂纹开始扩展时的J值接近,是裂纹起始稳定扩展时J的工程估计量。符号为J,单位为。
物体表面相接触并作相对运动时,材料自该表面逐渐损失以致表面损伤的现象。
耐磨性 wearing-resistance property
材料表面因受空气或润滑剂中氧的作用形成氧化膜,然后氧化膜又不断地被磨去而使材料损耗的现象,属腐蚀磨损的一种。
腐蚀机械磨损
以化学或电化学反应与滑动、滚动或重复冲击的机械联合作用而产生的材料损失。如空气预热器管组的磨损。
两表面间由于振幅很小的相对振动所产生的磨损。一般发生在紧密配合的轴颈,汽轮机和压汽机叶片配合处,受振动影响的螺栓等连接件的接合面等部位。
由于循环交变应力引起疲劳而使材料表面脱落造成的磨损。主要产生在滚动接触的机械零件如滚动轴承等的表面。
材料的微观体积受循环接触应力作用,产生重复变形,导致裂纹和分离出微片或颗粒的磨损。如轴承轴瓦、主油泵以及汽轮机叶片根部等的磨损。
通过加热或加压,或两者并用,并且用或不用填充材料,使工件达到结合的一种方法。
指特定的焊接方法,如埋弧焊、气体保护焊等,其含义包括该方法涉及的冶金、电、物理、化学及力学原则等内容。
为增大或恢复焊件尺寸,或使焊件表面获得具有特殊性能的熔敷金属而进行的焊接。
在美国焊接协会(AWS)中单为增大或恢复尺寸的堆焊称为熔敷堆焊(buildup),为满足耐热、耐蚀的堆焊称为复层堆焊(cladding),为满足耐磨要求的堆焊称为耐磨堆焊(hardfacing),为调整表面成分起隔离作用的称为隔离层堆焊(buttering)。
药芯焊丝电弧焊
依靠药芯焊丝在高温时反应形成的熔渣和气体保护焊接区进行焊接的方法,也有另加保护气体的。
气体保护电弧焊 gas metal arc welding(GMAW)
用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊,简称气体保护焊。
惰性气体保护焊;inertgas shielded arc welding
钨极惰性气体保护焊 gas tungsten arc welding(GTAW)
熔化极惰性气体保护焊
由两种或两种以上气体,按一定比例组成的混合气体作为保护气体的气体保护焊。
氩弧焊 argon shielded arc welding
脉冲氩弧焊 argon shielded arc welding-pulsed arc
利用基值电流保持主电弧的电离通道,并周期性地加一同极性高峰值脉冲电流产生脉冲电弧,以熔化金属并控制熔滴过渡的氩弧焊。
钨极脉冲氩弧焊 gas tungsten arc welding-pulsed arc
熔化极脉冲氩弧焊 gas metal arc welding-pulsed arc
等离子弧焊
借助水冷喷嘴对电弧的拘束作用,获得较高能量密度的等离子弧进行焊接的方法。
利用电流通过液体熔渣所产生的电阻热进行焊接的方法。根据使用的电极形状,可分为丝极电渣焊、板极电渣焊和熔嘴电渣焊等。
利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空或非真空中的焊件所产生的热能进行焊接的方法。
厚板对接接头,焊前不开坡口或只开小角度坡口,并留有窄而深的间隙,采用气体保护焊或埋弧焊的多层焊完成整条焊缝的高效率焊接法。
使一个不转动的部件与一个转动的部件在恒定或逐渐增加的压力下保持接触,直到接触面达到焊接温度,然后停止转动,使部件焊接在一起。
将两个焊件组合后置于两电极之间,施以压力并通以电流,利用焊接表面的接触电阻热进行焊接。
采用比母材熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点,低于母材熔点温度,利用液态钎料润湿母材填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。
为修补部件(铸件、锻件、机械加工件或焊接结构件)的缺陷而进行的焊接。
母材金属;
由两个或两个以上部件要用焊接组合或已经焊合的接点。检验接头性能应考虑焊缝、熔合区、热影响区甚至母材等不同部位的相互影响。
两部件表面构成大于或等于,小于或等于夹角的接头。
焊接或切割过程中,材料因受热(但未熔化)的影响而发生金相组织和力学性能变化的区域。
角焊缝的横截面中,从一个直角面上的焊趾到另一个直角面表面的最小距离。
构成焊缝的金属。一般指熔化的母材和填充金属凝固后形成的那部分金属。
在焊接接头横截面上测量的焊缝金属的区域。熔焊时,由焊缝表面和熔合线所包围的区域。电阻焊时,指焊后形成的熔合部分。
材料在限定的施工条件下焊接成按规定设计要求的构件,并满足预定服役要求的能力。焊接性受材料、焊接方法、构件类型及使用要求四个因素的影响。
把钢中合金元素(包括碳)的含量按其作用换算成碳的相当含量。可作为评定钢材焊接性的一种
制造焊件所有有关的加工方法和实施要求,包括焊接准备、材料选用、焊接方法选定、焊接参数、操作、要求等。
焊接工艺评定 welding procedure assessment
为确保焊接接头的性能能够满足产品设计的要求,按相关的焊接工艺评定规程,对拟定的焊接工艺进行评定的工艺过程。
焊接工艺规范(程) welding procedure specification
制造焊件所有有关的加工和实践要求的细则文件,可保证由熟练焊工或操作工操作时质量的再现性。
焊接时,为保证焊接质量而选定的各项参数(例如:焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能量等
焊接后立即对焊件的全部(或局部)进行加热或保温,使其缓冷的工艺措施。
焊后热处理
焊后为改善焊接接头的组织和性能或消除焊接残余应力而进行的热处理。
评定母材焊接性的试验。例如:焊接裂纹试验、接头力学性能试验、接头腐蚀试验等。
由于焊接加热和冷却不均匀而引起的焊件和接头尺寸和外形上的变化。
焊接残余变形 welding residual deformation
衡量焊接接头刚性大小的一个定量指标。拘束度有拉伸和弯曲两类。拉伸拘束度是焊接接头根部间隔产生单位长度弹性位移时,焊缝每单位长度上受力的大小;弯曲拘束度是焊接接头产生单位弹性弯曲角变形时,焊缝每单位长度上所受弯矩的大小。
涂料;
在焊条制造过程中,由各种粉料、粘结剂,按一定比例配制的待压涂的药皮原料。
焊接过程中用于保护金属熔滴、熔池及焊缝区的气体,使高温金属免受外界气体的侵害。
焊接时,能够熔化形成熔渣和气体,对熔化金属起保护和冶金处理作用的一种物质。用于埋弧焊的为埋弧焊剂。
焊接过程中,焊(钎)剂和非金属夹杂互相熔解,经化学变化形成覆盖于焊(钎)缝表面非金属物质。
根据设计或工艺需要,在焊件的待焊部位加工并装配成的一定几何形状的沟槽。
使用石墨棒或碳棒与工件间产生的电弧使金属熔化,并用压缩空气将其吹掉,实现在金属表面上加工沟槽的方法。
焊接过程中在焊接接头中产生的金属不连续、不致密或连接不良的现象。
未焊透 incomplete joint penetration
焊接时接头根部未完全熔透的现象。对于对接焊缝也指焊缝深度未达到设计要求的现象。
未熔合;
熔焊时,焊道与母材之间或焊道与焊道之间,未完全熔化结合的部分。
由于焊接冶金反应产生的,焊后残留在焊缝金属中的微观非金属杂质(如氧化物、硫化物等)。
焊接时,熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。气孔可分为密集气孔、条虫状气孔和针状气孔等。
由于焊接参数选择不当,或操作方法不正确,沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷。
焊接过程中,熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上所形成的金属瘤。
单面熔化焊时,由于焊接工艺不当,造成焊缝金属过量透过背面,而使焊缝正面塌陷,背面凸起的现象。
在焊接应力及其他致脆因素共同作用下,焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙。它具有尖锐的缺口和大的长宽比的特征。
焊接过程中,焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹。包括结晶裂纹、
在焊缝金属结晶后期,由于低熔点共晶形成的液态薄膜削弱了晶粒间的联结,在稍高于固相线的温度区间产生的沿奥氏体晶界开裂的裂纹。
在固相线以下再结晶温度区间,由晶格缺陷发生移动和聚集而形成的二次边界处于低塑性状态,
在焊接热循环峰值温度作用下,在焊接热影响区和多层焊的层间发生重熔,在固相线以下稍低温度和焊接应力作用下产生的沿晶裂纹。
s
焊接接头冷却到室温后,在淬硬组织、氢和拘束应力作用下,并经一定时间(几小时、几天、甚
淬硬脆化裂纹
低塑性脆化裂纹
在较低温度下(约以下),由于被焊材料的塑性储备不足而产生的裂纹。
厚钢板焊接结构,于600℃~ 进行消除应力热处理时,在热影响区的粗晶区产生的沿晶裂纹。
消除应力裂缝
焊件在一定温度范围内再次加热时,由于高温及残余应力共同作用而产生的晶间裂纹。
焊接时,在焊接构件的热影响区附近,沿钢板轧层形成的呈阶梯状的一种裂纹。
将熔融状态的喷涂材料,通过高速气流使其雾化喷射在零件表面上,形成喷涂层的一种金属表面加工方法。
利用氧乙炔气混合的爆炸能量产生的冲击波,将粉末材料以极高的速度冲击到材料的基体表面。
由于速度高、冲击力大,形成的涂层十分坚硬、光洁、致密、结合强度高。
超音速喷涂是爆炸喷涂的一种,其差异在于超音速喷涂的设备简便,粉末冲击到材料的基体表面的速度高于爆炸喷涂。
采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却,以获得预期的金属组织与性能的工艺。
钢加热和冷却时发生相转变的温度。α铁加热到以上就变成为γ铁,如果再冷却到以下又变为α铁,此转变温度称为A3转变温度,对于碳含量小于0.77%铁碳合金,该转变温度随碳含量的增加而降低;碳含量为0.77%时的转变温度称为转变温度;碳含量大于0.77%时的转变温度称为 AcmC1C3r1r3代表冷却时的转变温度。这些转变温度简称为临界点,或叫临界温度。有时还把AC3
C1C3以上以获得部分或全部奥氏体组织的过程。进行奥氏体化的保温温度和保温时间分别称为奥氏体化温度和奥氏体化时间。奥氏体化大致分为四个阶段,即奥氏体晶核的形成,奥氏体长大直至全部形成奥氏体,残余碳化物的溶解,奥氏体的均匀化。
过冷奥氏体转变图 transformation diagram of super-cooled austenite
描述钢经奥氏体化后,冷却到相变点以下温度区域时,过冷奥氏体向珠光体、贝氏体、马氏体转变开始和结束与温度(纵坐标)、时间(横坐标)关系的综合动力学曲线图。
过冷奥氏体等温转变 isothermal transformation of super-cooled austenite
r1r3)以下某一温度,然后在该温度保持等温,使奥氏体过冷至该温度并在该温度下发生的转变。
过冷奥氏体等温转变曲线 isothermal transformation curve of super-cooled austenite
过冷奥氏体在不同温度等温保持时,温度、时间与奥氏体转变产物的类型及其所占百分数(转变开始及转变终止)之间的关系曲线。等温转变曲线纵坐标为温度,横坐标为时间(对数坐标)故又称为时间一温度转变曲线,即TTT曲线(time temperature transformation curve)。由于等温转变曲线通常呈S形状,故又称为S曲线。
过冷奥氏体连续冷却转变曲线 continuous cooling transformation curve of super-cooled austenite
工件奥氏体化后连续冷却过程中,过冷奥氏体开始转变及转变终止的时间、温度及转变产物与冷却速度之间的关系曲线,又称CCT曲线。
奥氏体稳定化处理 austenite stabilization treatment
使溶质原子从固溶体中以化合物形式充分析出,以减少材料的室温时效硬化倾向,增加尺寸稳定性和抗晶间腐蚀性的热处理方法。通常用于不锈钢的处理。
将固溶度随温度的升高而增大的合金,加热到单相固溶体相区内的适当温度,保温适当时间,以使原组织中的脱溶(析出)相溶入固溶体。有时人们把此工序与随后的急冷处理合并在一起,统称为固溶处理。
交货金属材料的最终塑性变形加工或最终热处理的状态。可分为经热处理交货和不经热处理交货两大类。经热处理交货的,按其最终热处理方式又分为退火、正火和高温回火等多种状态;不经热处理交货的,按其最终塑性变形加工方式可分为热轧(锻)、冷轧(拉)等多种状态。
化学热处理
将工件置于适当的活性介质中加热、保温,使一种或几种元素渗透入它的表层,以改变其化学成分、组织和性能的热处理。
表面热处理
局部热处理;
预备热处理
为调整原始组织,以保证工件最终热处理或(和)切削加工质量,预先进行热处理的工艺。
工件在真空炉中加热,使其表面基本不氧化,表面保持光亮的热处理。
保护气氛热处理 heat treatment in protective gases
高能束热处理 high energy heat treatment
利用激光、电子束、等离子弧、感应涡流或火焰等高功率密度能源加热工件的热处理工艺的总称。
稳定化处理;
为使工件在长期服役条件下,形状和尺寸变化能保持在规定范围内的热处理。
形变热处理 thermomechanical treatment
将金属材料的塑性变形和热处理结合,以提高工件力学性能的复合处理工艺。
将多种热处理工艺合理组合,以便更有效地改善工件使用性能的复合工艺。
恢复热处理 restoration heat treatment
指对长期运行后的热处理件(工件)在尚未发生不可恢复的损伤之前,通过一定的热处理工艺,
使其组织结构得以改善,使用性能或(和)几何尺寸得以恢复,服役寿命得以延长的热处理技术。
为减少畸变、避免开裂,在工件加热至最终温度前进行的一次或数次阶段性保温的过程。
加热速度;
工件或加热介质在工艺规定温度下恒温保持一定时间的操作。恒温保持的时间和温度分别称保温时间和保温温度。
热处理冷却过程中,在某一指定温度区间或某一温度下,工件温度随时间下降的速率。前者称为平均冷却速度,后者称为瞬时冷却速度。
工件在热处理炉中加热保温后,切断炉子能源,使工件随炉冷却的方式。
工件在热处理炉中加热保温后,切断炉子能源,使工件在空气中冷却的方式。
将钢加热到临界点以上30℃~,保温一定时间,然后缓慢冷却(一般随炉冷却)的一种热处
C3线以上30℃~,完全奥氏体化后缓慢冷却,获得接近平衡组织的一种退火。
不完全退火;
C1C3(C1Cm(
将钢加热到或线以上30℃~,并保持一定时间,随后快速冷却到稍低于线的温度(约640℃~),并在此温度下再保持一定时间(约2h~4h),使奥氏体全部转变为珠光体、贝氏体类组织后在空气中冷却的一种退火。
球化退火;
将钢加热到稍高于的温度(约740℃~),随后冷却到稍低于约680℃~700℃)的温度,再升温到稍高于的温度(约740℃~),随后再冷却到稍低于线的温度(约640℃~),如此重复冷却和加热数次,将工件中碳化物球状化一种退火。
扩散退火;
将工件加热到高于以上200℃~(约1050℃~)的温度,并经过长时间保温(约10h~15h),使元素扩散均匀以减轻或消除化学成分及显微组织(枝晶)偏析,达到均匀化目的的一种退火,又称为均匀化退火。
去应力退火;
为去除工件塑性变形加工、切削加工或焊接造成的内应力及铸件内存在的残余应力,将钢加热到,线以下某一温度(约500℃~)经保温后随炉缓慢冷却的退火。
将经冷加工变形后的金属部件加热到适当温度并保温后,金属内形成新晶粒并长大,从而获得没有内应力和加工硬化的组织的软化过程。
再结晶退火 recrystallization annealing
将冷加工变形过的工件加热到再结晶温度以上,经一定时间保温后,通过再结晶使冷变形过程中产生的晶体学缺陷基本消失,重新形成均匀的等轴晶粒,以消除形变强化效应和残余应力的退火。
工件在可控气氛、惰性气体或真空中加热,使工件表面基本不被氧化、表面保持光亮的退火工艺。
预防白点退火
为防止工件在热变形加工后的冷却过程中,因氢呈气态析出而形成发裂(白点),在形变加工完结后直接进行的退火,其目的是使氢扩散到工件之外。
在工件组织不发生变化的条件下,通过低温加热、保温,使工件内的氢向外扩散进入大气中的退火。
中间退火;intermediate annealing;
为消除工件形变强化效应,改善塑性,便于实施后续工序而进行的工序间退火。
为使含钛或铌的不锈钢工件中形成碳化钛或碳化铌以代替碳化铬的一种热处理工艺。例如某些奥氏体不锈钢在附近进行稳定化退火,沉淀出TiC、NbC、TaC,以防止耐晶间腐蚀性能降低。
晶粒粗化退火
将工件加热到比正常退火较高的温度,保持较长时间,使晶粒粗化以改善材料切削加工性能的退火。
石墨化退火
为使铸件内莱氏体中的渗碳体或(和)游离渗碳体分解而进行的退火。
晶粒细化处理
将钢加热到AC3Cm以上~,使钢全部奥氏体化,并保温一定时间,随后在空气中冷却,使之得到珠光体型组织的热处理。
r1
工件(主要是铸锻件)进行两次或两次以上的正火,也叫两次正火或多重正火。
工件加热奥氏体化后,采用强制吹风快冷到珠光体转变区的某一温度,并保温以获得珠光体型组织,然后在空气中冷却的正火。
淬火;
将工件加热到临界温度以上保持一定时间,使奥氏体化并均匀化后,放入水、盐水或油中(个别
材料在空气中)急冷下来以获得马氏体或(和)贝氏体组织的一种热处理操作过程。
工件加热奥氏体化后,快冷到贝氏体转变温度区间等温保持一段时间,使奥氏体转变为贝氏体的淬火,亦称为贝氏体等温淬火。
C1Cm之间的某一温度,保温一定时间,然后保留一定数量未溶颗粒状碳化物,使淬火后钢具有最大的硬度和耐磨性的淬火。
将工件加热到临界温度以上保持一定时间后,先在稍高于马氏体转变温度的溶盐中冷却,并在此温度停留一段时间使工件温度均匀一致后,在贝氏体转变未开始前,再移入另一种冷却介质(油或空气)中冷却至室温的淬火,又称为马氏体分级淬火。
单液淬火
将钢件加热到临界温度以上保持一定时间后,在一种淬火剂中冷却的热处理操作过程。
双液淬火;
工件加热奥氏体化后,先在冷却能力强的淬火剂中冷却,在组织即将发生马氏体转变时,迅速地将钢件转移到冷却能力较弱的淬火剂中冷却(如先水后油)的热处理操作过程。
将工件表面迅速加热到临界温度以上,然后用水或乳状液喷射工件表面的淬火。其中包括感应淬火、火焰淬火、电子束淬火等。
电子束淬火
激光淬火;laser transformation hardening
火焰淬火;
利用温度高达3200℃左右的氧乙炔火焰快速将工件表面加热到临界温度以上(AC3
)
将工件放入铜制的线圈里,然后线圈通以高频交流电(频率为10kHz~500kHz),依靠工件表面
产生的感应电流使工件表面迅速达到淬火温度,随后快速冷却,仅使工件表面发生马氏体相变,使工件表面淬硬的淬火。
电解液淬火
将工件预淬硬部位浸入电解液中接阴极,电解液槽接阳极,通电后由于阴极效应而将浸入部位加热奥氏体化,断电后被电解液冷却的淬火。
光亮淬火;
工件在可控气氛、惰性气体或真空中加热,并在适当的介质中冷却,或盐浴加热后在碱浴中冷却,以获得光亮或光洁金属表面的淬火。
工件热加工成形后,直接由高温淬冷的淬火。常用的是锻造余热淬火。
冷处理;
将淬火后的钢件立即置于O℃以下的低温介质~)中继续冷却,然后在空气中恢复
到室温,使淬火工件的残余奥氏体转变为马氏体的一种热处理操作过程。
指钢在正常淬火条件下,以超过临界冷却速度所形成的马氏体组织能够达到的最高硬度来表征的材料特性,也叫可硬性。
表征钢在淬火时能够得到的淬硬层深度,也称可淬性,是衡量不同钢种接受淬火能力强弱的重要指标。为便于用金相和硬度鉴别,人为规定以50%马氏体处为淬硬层深度。
淬硬层;
有效淬硬深度
从淬硬的工件表面量至规定硬度值(一般为550HV)处的垂直距离。
C1以下的某一温度,并保持一定时间,随后在油中或空气中冷却到室温的一种热处理操作过程。
低温回火;
将淬火后的工件重新加热到~,并保持一定时间,随后在空气或油中冷却的回火。
中温回火 medium temperature tempering
将淬火后的工件重新加热到~,并保持一定时间,随后在空气或油中冷却的回火。
高温回火 high temperature tempering
将淬火后的工件重新加热到~,并保持一定时间,随后在空气或油中冷却的回火。9.5.5
s点较高而白发地发生回火的现象。低碳钢在淬火冷却时就会发生这种现象。
淬硬钢在回火过程中抵抗硬度值下降即抵抗软化的能力,又称抗(或耐)回火性。
调质 quenching and high temperature tempering
将工件加热到比淬火温度高1O℃~,保温后进行淬火,然后在~下进行高温回火,即淬火后随即进行高温回火的一种复合热处理操作过程。
含一种或数种足够浓度钨、钼、钒、铬等强碳化物形成元素的合金钢,经过淬火和回火处理后,
当回火温度上升到450℃~,出现材料硬度下降趋势显著减缓或重新上升的现象。这种硬化现象是由于碳化物弥散析出和(或)残留奥氏体转变为马氏体或贝氏体所致。
工件经固溶处理或淬火后,在室温或高于室温的适当温度下保温,以达到沉淀硬化的目的一种热处理操作过程。耐热钢或耐热合金制的高温部件在长期运行过程中,从过饱和固溶体内析出一些强化相质点而使金属的性能(主要是力学性能和蠕变极限等)随时间发生变化的现象,也称时效。它是固溶体脱溶过程或脱溶分解的简称。
将工件长时期(半年至一年或更长时间)放置在室温或露天条件下发生的时效。
将钢加热到O℃~并长期保温(10h~20h)后随炉或取出在空气中冷却到室温的时效。
在塑性变形时或变形后钢中的溶质组元(如碳、氮)与位错交互作用而引起钢的性能变化过程。
性能的变化发生在变形之后的称为静态应变时效,性能的变化与塑性应变同时发生的称为动态应变时效。
工件经固溶处理后,用比能获得最佳力学性能高得多的温度或长得多的时间进行的时效处理。
化学表面热处理
将钢件放在活性介质中,加热到一定温度并保温足够时间后,使钢件的表面层渗入活性元素,以改变钢件表面层的化学成分、组织和性能的一种热处理操作过程。
渗碳;
为提高工件表层的含碳量并形成一定的碳含量梯度,将工件在渗碳介质中加热、保温,使碳原子渗入工件表层的化学热处理工艺。
将工件装入密闭的渗碳炉内,通入气体化学剂或液体化学剂,在高温下分解出活性碳原子渗入到工件表面,以获得高碳表面层的一种渗碳工艺。
固体渗碳;solid carburizing;box carburizing;
将工件放在填充粒状渗碳剂的密闭渗碳箱中,再将箱放入加热炉中加热到渗碳温度并保持一定时间,使活性碳原子渗入到工件表面的一种渗碳工艺。
渗碳层;
渗碳层深度;
由渗碳工件表面向内至碳含量为规定值(一般为0.4%C)处的垂直距离。
渗氮;
在一定温度和一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺,亦称氮化。
在奥氏体状态下,同时将碳和氮渗透入工件表层,并以渗碳为主的化学热处理工艺。
液体碳氮共渗;
气体碳氮共渗;
工件在空气-水蒸气或化学药物的溶液中在室温或加热到适当温度,在工件表面形成一层蓝色或黑色氧化膜以改善其耐蚀性和外观的表面处理工艺,也叫发黑。
以400kPa~600kPa的压缩空气将砂粒高速喷射到工件的表面上,以清除工件表面的氧化皮和粘附物的一种操作。为减少喷砂粉尘对环境和人体的危害,现多采用液体喷砂。
利用喷丸器或喷嘴将钢丸高速射向工件表面,以清除工件表面的氧化皮和粘附物的一种操作。如果抛射速度足够大,可在工件表面形成压应力,达到提高工件疲劳强度的目的。
工件表面的金属原子与介质中的氧、二氧化碳和水蒸气等发生化学反应而生成氧化物的现象。
高温氧化 high temperature oxidization
工件加热时,介质中的氧沿工件表层的晶界向内扩散,发生晶界合金元素氧化的过程。
金属材料在室温或高温下抵抗氧化的能力。可采用失重法或增重法测定,以试样在氧化过程中,
在一定时间内金属的重量变化或厚度变化量来表示。钢的抗氧化性一般分为5级。
表面氧化层厚度
在被观察的时间间隔内金属表面生成的氧化层(腐蚀产物的薄膜)的平均厚度。
金属材料在室温或高温条件下,抵抗各种腐蚀介质对其进行化学侵蚀的能力,主要为耐腐蚀性和抗氧化性。
金属与周围介质直接起化学作用而产生的腐蚀。其特点是腐蚀过程不产生电流,且腐蚀产物沉积在金属表面上。它包括气体腐蚀和金属在非电解质中的腐蚀两种形式。
电化学腐蚀
金属与酸、碱、盐等电解质溶液接触时发生作用而引起的腐蚀。其特点是腐蚀过程中有电流产生,腐蚀产物不覆盖在作为阳极的金属表面上,而是在距离阳极金属的一定距离处。
在金属材料的整个暴露表面或大面积上均匀地发生化学或电化学反应,金属宏观变薄的现象,被称为均匀腐蚀。又叫一般腐蚀或连续腐蚀。
与环境接触的金属表面局限于某些区域发生的腐蚀。按腐蚀形态可分为点腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、电偶腐蚀、选择性腐蚀、应力腐蚀等。
金属的大部分表面不发生腐蚀或腐蚀很轻微,而局部被腐蚀成为一些小而深的点孔的腐蚀现象,
又称为孔蚀。它常在静止的介质中发生,且通常沿重力方向发展,其危害较大。
当构件具有缝隙或覆盖沉积物表面暴露在腐蚀介质中时,在缝隙局部范围内发生的腐蚀。如金属铆接处、螺栓连接处和金属表面沉积物下面的腐蚀等。
当两种不同金属或合金在介质中相偶接时,由于腐蚀电池的作用,电位较负的金属腐蚀速度加大,而电位较正的金属受到了保护。这种腐蚀被称为电偶腐蚀,又称接触腐蚀或异种金属腐蚀。
晶间腐蚀
金属材料在某些腐蚀介质(如 NaOH)中,沿着或紧靠金属晶粒边界发生腐蚀的现象。发生晶间
腐蚀后,金属的外形尺寸几乎不变,大多数仍能保持金属光泽,但金属的强度和延性显著下降,其危害很大。
合金中某些组成元素或某组织在腐蚀过程中不按其在合金中所占比例进行反应所发生的合金腐
金属或它的氧化物与含有微量硫及其他一些杂质的烟气、燃气相接触,在其表面形成一层溶盐灰分的膜,在氧化气氛中引起金属的加速氧化,称为金属的热腐蚀。
由于氢的存在使材料产生不可逆损伤、塑性下降,以及低应力下的滞后断裂,总称为氢脆,也称为氢损伤。
金属在持久拉应力(包括外加载荷、热应力及冷加工、热加工或焊接后的残余应力等)和特定的
腐蚀介质联合作用下出现的腐蚀现象。由应力腐蚀导致构件的脆性断裂称为应力腐蚀断裂。
在大气环境下,通过金属表面液膜的扩散发生氧化极化的电化学腐蚀为大气腐蚀。按金属表面电解液膜层的存在和状态不同可分为干大气腐蚀、潮大气腐蚀和湿大气腐蚀三类。
水介质中腐蚀 corrosion in aqueous environment
金属材料在水介质中发生的腐蚀,属电化学腐蚀,通常受阴极过程控制。
锅炉用金属,由于局部区域出现碱性介质(如氢氧化钠溶液)的浓缩,使之在拉应力区产生沿晶-穿晶型腐蚀裂纹的现象,但金属组织并未发生变化。苛性脆化也称为碱致脆化。
由冲刷和腐蚀联合作用产生的材料破坏过程。即在腐蚀流体高速作用下,金属以溶解的离子状态脱离表面或生成固态腐蚀产物,然后受机械冲刷而脱离金属表面的过程。
指将试样置于试验介质中,经一定时间后,通过测量其质量变化可求得材料的全面腐蚀(即均匀
腐蚀)速度。可以用单位时间、单位面积上的质量损失来表示,也可以用年腐蚀深度来表示。
由腐蚀和气泡联合作用而产生的材料破坏过程,又叫空泡腐蚀。由于气泡在压强高的区域破裂时产生很大的冲击压强,使气泡破裂处的金属表面膜破坏,发生塑性变形或使金属脆性开裂。
凝汽器铜管在使用过程中,接触冷却水的内壁,锌优先被腐蚀溶于水中,使铜管表面遗留下海棉状纯铜的过程。可分为均匀层状脱锌、点状脱锌和晶界脱锌三种。
金相检验 metallographic examination
泛指对金属的宏观组织和微观组织进行的检验。检验方法见GB/T 13298。
光学金相显微分析 optical microscopic structure inspectio
用光学显微镜观察、鉴别和分析金属的显微组织及显微缺陷的方法。显微组织包括相的组成、数量、形态、大小和分布。显微缺陷包括各种非金属夹杂物、裂纹、显微孔洞、珠光体球化程度、石墨化程度、脱碳、过烧、过热等。
将预制的复型材料与经过研磨、抛光和浸蚀并显示出显微组织的金属表面贴合的方法取得部件金属组织形貌的复型(负面)的技术。复型材料有有机玻璃和醋酸纤维纸(AC纸)等。检验方法见
11.1.4
定量金相技术 quantitative metallography technique
在金相分析中对显微组织的特征参数作几何学的定量测定与分析的技术。
金属电子显微技术 electron microscopical technique of metal
利用电子光学显微仪器研究金属的方法。常用的仪器有透射电子显微镜、扫描电子显微镜和扫描透射电子显微镜等。
透射电子显微术 transmission electron microscopy
在透射电子显微镜中,利用高能电子束通过试样时产生的各种信息,研究试样物质微观结构的分析技术。
扫描电子显微术 scanning electron microscopy
以能量为1keV~30keV的电子束作为微束激发源(又称为一次束),以光栅状扫描方式照射到被
分析试样的表面上,分析入射电子和试样表面物质的相互作用所产生的各种信息,从而研究试样表面微区形貌、成分和结晶学性质的技术。主要设备为扫描电镜。
俄歇电子能谱 Auger electron spectroscopy
利用俄歇电子能谱仪,将聚集的数千电子伏一次电子束碰撞试样表面的原子,使原子的内层电子电离而留下空位,如果一个电子填充初态空位时另一电子脱离原子发射出去,则发射的电子就是俄歇电子。探测俄歇电子的数量和能量,从而确定样品表面元素种类的技术。
电子微探针分析 electron microprobe analysis
利用入射电子轰击试样表面产生的特征X射线,非破坏性地分析固体表面微区域(约1μm)内化
金属化学成分分析 chemical composition analysis of metal
查明金属材料化学成分的试验方法。鉴定金属由哪些元素所组成的试验方法为定性分析,测定各组分间量的关系的试验方法为定量分析。
对钢中碳化物相的组成、数量、结构、形态、大小、分布状态及合金元素在相间的分布进行分析的试验方法,属于相分析方法。分析方法见DL/T 818。
对合金中合金相的数量、结构、组成、大小、形态、分布及合金元素在相间的分配进行分析的试验方法。
X射线衍射技术 X-ray diffraction techniques
用X射线照射晶体产生衍射从而测定晶体结构的技术。在电力工业中,主要用于金属碳化物、腐蚀产物、水中沉淀物、水垢及灰粉的物相分析和金属残余应力测量等。
通过对部件失效断口宏观和微观特征形貌的分析,从而确定断裂的性质和断裂原因,以及研究断裂机理的技术。
脆性断口
韧性断口
指断裂面与最大拉应力方向垂直的断裂。包括脆性解理断裂和塑性等轴韧窝状断裂。
指断裂面与最大拉应力方向呈交角的断裂,即断裂沿最大切应力方向进行。切断断口呈灰色的刀刃状,一般发生在形变约束较小的情况。
在正应力作用下,由于原子间结合键的破坏而造成的穿晶断裂。解理可沿解理面、滑移面或孪晶面进行。断面平滑而光亮,断裂前变形极少,属脆性断裂。其断面存在有解理台阶、河流花样、舌状花样或鱼骨状花样等特征。
准解理断裂
与解理断裂相类似,断裂面具有局部塑性变形,其断裂包含显微孔洞的聚集和解理的混合机理。
其断面的形貌特点是:大量短而弯曲的撕裂棱从中央向四周放射,断面稍有凹凸变形和二次裂纹。
宏观上,断裂前几乎不发生显著的塑性变形(一般不大于1%),断口齐平,断裂构件的两边裂口对接时,裂口吻合完好,断面上常呈现出冰糖状结晶颗粒,微观上没有明显的塑性流变痕迹的断裂。其断口分为两种:与最大拉应力方向垂直的平断口和与最大拉应力方向呈交角的斜断口。断裂时的工作应力往往低于材料的屈服应力。
宏观上,断裂前产生显著的塑性变形,构件尺寸有明显变化,断面对接时,裂口不能很好地吻合,断面上常呈现出暗灰色的纤维状特征,微观上有明显的塑性流变痕迹的断裂。断裂时的工作应力往往超过材料的屈服强度极限。
裂纹穿过组织的晶粒内部或相的内部所发生的断裂。包括一般的塑性断裂、解理断裂、大气中的疲劳断裂等。
裂纹沿着组织的晶界或相界扩展所发生的断裂。包括材料的回火脆性、相析出脆性、应力腐蚀开裂等。
应力腐蚀断裂
金属构件在静载拉应力和特定的腐蚀环境共同作用下所导致的脆性断裂。
外加载荷超过金属构件危险截面所能承受的极限应力时所发生的断裂。
氢脆断裂 hydrogen embrittlement rupture
用静拉伸力对试样轴向拉伸,测量力和相应的伸长,一般拉至断裂,测定其拉伸力学性能的试验。试验方法见GB/T 228和GB/T 4338。
用静压缩力对试样轴向压缩,在试样不发生屈曲下测量力和相应的变形(缩短),测定其压缩力
对试样两端施加静扭矩,测量扭矩和相应的扭角,一般扭至断裂,测定其扭转力学性能的试验。
用静拉伸或压缩力,通过相应的剪切器具,使垂直于试样纵轴的一个横截面受剪,或相距有限的两个横截面对称受剪,测定其力学性能的试验。
布氏硬度试验
用一定直径的球体(钢球或硬质合金球),以相应的试验力压入试样表面,经规定保持时间后卸
除试验力,用测量的表面压痕直径计算硬度值的一种压痕硬度试验。布氏硬度用符号HB或HBS(用
钢球压头)或HBW(用硬质合金球压头)表示。试验方法见GB/T 231.1、GB/T 231.2、GB/T 231.3。
洛氏硬度试验
在初始试验力及总试验力先后作用下,将压头(金刚石圆锥或钢球)压入试样表面,经规定保持
时间后,卸除主试验力,用测量的残余压痕深度增量计算硬度值的一种压痕硬度试验。洛氏硬度用符号HR表示,HR前面为硬度数值,后面为所使用的标尺。例如:50HRC表示用C标尺测定的洛氏硬
表面洛氏硬度试验 Rockwell superficial hardness test
初始试验力为29N,总试验力为147N、294N或441N的洛氏硬度试验。试验方法见GB/T 1818。
维氏硬度试验
将相对面夹角为的正四棱锥体金刚石压头,以选定的试验力(49.03N~980.7N)压入试样表面,经规定保持时间后卸除试验力,用测量的压痕对角线长度计算硬度值的一种压痕硬度试验。维氏硬度用符号HV表示。试验方法见GB/T 4340.1、GB/T 4340.2和GB/T 4340.3。
小负荷维氏硬度试验 low load Vickers hardness test
试验力范围在1.961N~49.03 N的维氏硬度试验。试验方法见GB/T 4340.1、GB/T 4340.2和GB/T 4340.3。
显微维氏硬度试验 Vickers microhardness test
试验力在1.961N以下的维氏硬度试验。试验方法见GB/T 4342。
将两相对棱边夹角分别为′和′的菱形锥体金刚石压头以规定的试验力压入试验表面,经规定保持时间后卸除试验力,用测量的压痕对角线长度计算硬度值的一种压痕硬度试验。
将规定重量及形状的金刚石或钢球压头,从一定高度落到试样表面上,用测量的冲头回跳高度计算硬度的一种动态力硬度试验。肖氏硬度用符号HS表示。试验方法见GB/T 4341。
用规定质量的冲击体在弹力作用下以一定速度冲击试样表面,用冲头在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度值的一种方法。试验方法见GB/T 17394。
夏比(V型缺口)冲击试验 charpy impact test(V-notch)
用规定高度和重量的摆锤对处于简支梁状态的标准V型缺口试样进行一次性打击,测量试样折断时冲击吸收功的试验。试验方法见GB/T 229。
夏比(U型缺口)冲击试验 charpy impact test(U-notch)
用规定高度和重量的摆锤对处于简支梁状态的标准U型缺口试样进行一次性打击,测量试样折断时冲击吸收功的试验。试验方法见GB/T 229。
用规定高度和重量的摆锤对处于悬臂梁状态的标准缺口试样进行一次性打击,测量试样折断时冲击吸收功的试验。试验方法见GB/T 4158。
将规定高度和重量的重锤自由落体一次冲击处于简支梁状态的预制裂纹的标准试样,测量无塑性转变温度的试验。试验方法见GB/T 8363。
利用一组试样,在规定温度和不同试验力作用下,测量试样蠕变变形量随时间变化的关系,进而测定材料的蠕变极限的试验。试验方法见GB/T 2039。
利用一组试样,在规定温度及恒定试验力作用下,测定试样至断裂的持续时间,然后用统计的方法获得材料持久强度极限的试验。试验方法见GB/T 2039。
应力松弛试验
利用一组试样,在规定温度下,保持试样初始变形或位移恒定,测定试样上应力随时间下降关系的试验。试验方法见GB/T 10120。
断裂韧度试验 fracture toughness testing
利用一组试样,测定带裂纹试样抵抗裂纹失稳扩展能力,即断裂韧性的力学性能试验方法。表征材料断裂韧性的指标有KICIC、δC等。试验方法见GB/T 4161、GB/T 2038、GB/T 2358。
疲劳裂纹扩展速率试验 fatigue crack growth rate testing
利用一组试样,在循环加载条件下测定带裂纹试样裂纹扩展的速度。试验方法见GB 6398。11.3.23
利用一组试样,在交变载荷作用下直至试样断裂,从而测定材料的疲劳曲线和疲劳极限的力学性能试验。以交变载荷类型的不同有旋转弯曲疲劳试验、拉压疲劳试验和扭转疲劳试验等;以交变应力或应变有应力疲劳或应变疲劳。试验方法见GB/T 2107、GB/T 3075、GB/T 4337、GB/T 6399。11.3.24
用规定直径尺寸的弯心将试样弯曲至规定程度,检验金属材料承受弯曲塑性变形的能力并显示其缺陷的试验。试验方法见GB/T 232。
金属管弯曲试验 bend test on tubes of metals
在带槽弯心上将试样弯曲至规定程度,检验金属管承受弯曲塑性变形的能力并显示其缺陷的试验。试验方法见GB/T244。
金属不淬硬弯曲试验 bend test of non-quench-hardening metals
检验金属材料接近于淬火温度骤冷后承受规定弯曲塑性变形的能力并显示其缺陷的试验。
金属型材展平弯曲试验 fattening and bend test on sections of metals
用锤将型材角部击成平面后进行弯曲,检验金属型材在室温或热状态下承受展平弯曲塑性变形的能力并显示其缺陷的试验。
金属反复弯曲试验
将试样一端夹紧,在规定半径的圆柱形表面上进行的重复反向弯曲,检验金属(及覆盖层
的耐反复弯曲能力并显示其缺陷的试验。试验方法见GB/T 235。
金属线材扭转试验 torsion test of metallic wire
将试样两端夹紧,一端夹头围绕试样轴线旋转,检验金属线材在单向或交变方向扭转时承受塑性变形的能力并显示材料的均匀性、表面和内部缺陷的试验。试验方法见GB/T 239。
金属管压扁试验 flattening test on tubes of metals
将金属管压扁至规定尺寸,检验其塑性变形的能力并显示其缺陷的试验。试验方法见GB/T 246。
金属管卷边试验 flanging test on tubes of metals
将规定形状的顶心压入金属管一端,使管壁均匀卷至规定尺寸,检验管壁承受外卷塑性变形的能力并显示其缺陷的试验。
金属管扩口试验 flaring test on tubes of metals
将规定锥度的顶心压入金属管一端,使直径均匀地扩张至规定尺寸,检验金属管径向扩张塑性变形的能力并显示其缺陷的试验。试验方法见GB/T 242。
金属管缩口试验 reduction test on tubes of metals
将金属管压入规定锥度的座套中,使直径均匀减缩至规定尺寸,检验金属管径向压缩塑性变形的能力并显示其缺陷的试验。
两圆环形试样作滚动接触摩擦并承受规定压力,经规定转数或时间后测定试样耐磨性和摩擦系数的试验。
金属管液压试验 hydrostatic pressure test on tubes of metals
用水或规定液体充满金属管,在一定时间内承受规定压力,检验金属管质量及强度,并显示其缺陷的试验。
将压缩空气(或氨、氟利昂、氦、卤素气体等)压入焊接容器,利用容器内外气体的压力差检查
将水、油、气等充入容器内徐徐加压,以检查其泄漏、耐压、破坏等的试验。
无损检测
用目视或5倍~10倍的放大镜或光纤内窥镜检查工程部件表面缺陷和完整性的方法。
超声检测
超声波在被检材料中传播时,根据材料的缺陷所显示的声学性质对超声波传播的影响来探测其缺陷的方法。
磁粉检测
利用漏磁和合适的检验介质发现试件表面和近表面的不连续性的无损检测方法,也叫磁粉探伤。
渗透检测
通过施加渗透剂,然后用洗净剂除去多余部分,如有必要,施加显像剂以得到零件上开口于表面的某些缺陷的指示。也叫渗透探伤。
以交流电磁线圈在金属部件表面感应产生涡流来检测金属部件表面及近表面缺陷的无损检测方法。
射线透照检查
利用X射线或核辐射以探测金属部件中的缺陷,并在记录介质上显示其图像。其方法有X射线荧光屏检查、γ射线透照术、电子辐射透照术、中子射线透照术等。
在可透射物体的致电离辐射照射下,在荧光屏上用目视法检查物体的图像。
γ射线透照术
电子辐射透照术
一束电子穿过材料在胶片上留下记录的一种方法;或者是,一束X射线入射到材料上,用胶片记录从材料表面所发射出的电子的方法。
通过物体对中子束有选择性的衰减,得到物体内部细节图像的一种方法。
利用测量红外辐射的方法,检测部件表面温度或温度分布,以确定部件缺陷的一种检测技术。
声发射检测 acoustic emission inspection
固体材料或部件因受力发生塑性变形至断裂的过程中,储存的应变能断续的释放发射出瞬态弹性波,通过接收和分析材料的声发射信号以检测部件的破坏过程。
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定量金相技术 quantitative metallography technique
在金相分析中对显微组织的特征参数作几何学的定量测定与分析的技术。
金属电子显微技术 electron microscopical technique of metal
利用电子光学显微仪器研究金属的方法。常用的仪器有透射电子显微镜、扫描电子显微镜和扫描透射电子显微镜等。
透射电子显微术 transmission electron microscopy
在透射电子显微镜中,利用高能电子束通过试样时产生的各种信息,研究试样物质微观结构的分析技术。
扫描电子显微术 scanning electron microscopy
以能量为1keV~30keV的电子束作为微束激发源(又称为一次束),以光栅状扫描方式照射到被
分析试样的表面上,分析入射电子和试样表面物质的相互作用所产生的各种信息,从而研究试样表面微区形貌、成分和结晶学性质的技术。主要设备为扫描电镜。
俄歇电子能谱 Auger electron spectroscopy
利用俄歇电子能谱仪,将聚集的数千电子伏一次电子束碰撞试样表面的原子,使原子的内层电子电离而留下空位,如果一个电子填充初态空位时另一电子脱离原子发射出去,则发射的电子就是俄歇电子。探测俄歇电子的数量和能量,从而确定样品表面元素种类的技术。
电子微探针分析 electron microprobe analysis
利用入射电子轰击试样表面产生的特征X射线,非破坏性地分析固体表面微区域(约1μm)内化
金属化学成分分析 chemical composition analysis of metal
查明金属材料化学成分的试验方法。鉴定金属由哪些元素所组成的试验方法为定性分析,测定各组分间量的关系的试验方法为定量分析。
对钢中碳化物相的组成、数量、结构、形态、大小、分布状态及合金元素在相间的分布进行分析的试验方法,属于相分析方法。分析方法见DL/T 818。
对合金中合金相的数量、结构、组成、大小、形态、分布及合金元素在相间的分配进行分析的试验方法。
X射线衍射技术 X-ray diffraction techniques
用X射线照射晶体产生衍射从而测定晶体结构的技术。在电力工业中,主要用于金属碳化物、腐蚀产物、水中沉淀物、水垢及灰粉的物相分析和金属残余应力测量等。
通过对部件失效断口宏观和微观特征形貌的分析,从而确定断裂的性质和断裂原因,以及研究断裂机理的技术。
脆性断口
韧性断口
指断裂面与最大拉应力方向垂直的断裂。包括脆性解理断裂和塑性等轴韧窝状断裂。
指断裂面与最大拉应力方向呈交角的断裂,即断裂沿最大切应力方向进行。切断断口呈灰色的刀刃状,一般发生在形变约束较小的情况。
在正应力作用下,由于原子间结合键的破坏而造成的穿晶断裂。解理可沿解理面、滑移面或孪晶面进行。断面平滑而光亮,断裂前变形极少,属脆性断裂。其断面存在有解理台阶、河流花样、舌状花样或鱼骨状花样等特征。
准解理断裂
与解理断裂相类似,断裂面具有局部塑性变形,其断裂包含显微孔洞的聚集和解理的混合机理。
其断面的形貌特点是:大量短而弯曲的撕裂棱从中央向四周放射,断面稍有凹凸变形和二次裂纹。
宏观上,断裂前几乎不发生显著的塑性变形(一般不大于1%),断口齐平,断裂构件的两边裂口对接时,裂口吻合完好,断面上常呈现出冰糖状结晶颗粒,微观上没有明显的塑性流变痕迹的断裂。其断口分为两种:与最大拉应力方向垂直的平断口和与最大拉应力方向呈交角的斜断口。断裂时的工作应力往往低于材料的屈服应力。
宏观上,断裂前产生显著的塑性变形,构件尺寸有明显变化,断面对接时,裂口不能很好地吻合,断面上常呈现出暗灰色的纤维状特征,微观上有明显的塑性流变痕迹的断裂。断裂时的工作应力往往超过材料的屈服强度极限。
裂纹穿过组织的晶粒内部或相的内部所发生的断裂。包括一般的塑性断裂、解理断裂、大气中的疲劳断裂等。
裂纹沿着组织的晶界或相界扩展所发生的断裂。包括材料的回火脆性、相析出脆性、应力腐蚀开裂等。
应力腐蚀断裂
金属构件在静载拉应力和特定的腐蚀环境共同作用下所导致的脆性断裂。
外加载荷超过金属构件危险截面所能承受的极限应力时所发生的断裂。
氢脆断裂 hydrogen embrittlement rupture
用静拉伸力对试样轴向拉伸,测量力和相应的伸长,一般拉至断裂,测定其拉伸力学性能的试验。试验方法见GB/T 228和GB/T 4338。
用静压缩力对试样轴向压缩,在试样不发生屈曲下测量力和相应的变形(缩短),测定其压缩力
对试样两端施加静扭矩,测量扭矩和相应的扭角,一般扭至断裂,测定其扭转力学性能的试验。
用静拉伸或压缩力,通过相应的剪切器具,使垂直于试样纵轴的一个横截面受剪,或相距有限的两个横截面对称受剪,测定其力学性能的试验。
布氏硬度试验
用一定直径的球体(钢球或硬质合金球),以相应的试验力压入试样表面,经规定保持时间后卸
除试验力,用测量的表面压痕直径计算硬度值的一种压痕硬度试验。布氏硬度用符号HB或HBS(用
钢球压头)或HBW(用硬质合金球压头)表示。试验方法见GB/T 231.1、GB/T 231.2、GB/T 231.3。
洛氏硬度试验
在初始试验力及总试验力先后作用下,将压头(金刚石圆锥或钢球)压入试样表面,经规定保持
时间后,卸除主试验力,用测量的残余压痕深度增量计算硬度值的一种压痕硬度试验。洛氏硬度用符号HR表示,HR前面为硬度数值,后面为所使用的标尺。例如:50HRC表示用C标尺测定的洛氏硬
表面洛氏硬度试验 Rockwell superficial hardness test
初始试验力为29N,总试验力为147N、294N或441N的洛氏硬度试验。试验方法见GB/T 1818。
维氏硬度试验
将相对面夹角为的正四棱锥体金刚石压头,以选定的试验力(49.03N~980.7N)压入试样表面,经规定保持时间后卸除试验力,用测量的压痕对角线长度计算硬度值的一种压痕硬度试验。维氏硬度用符号HV表示。试验方法见GB/T 4340.1、GB/T 4340.2和GB/T 4340.3。
小负荷维氏硬度试验 low load Vickers hardness test
试验力范围在1.961N~49.03 N的维氏硬度试验。试验方法见GB/T 4340.1、GB/T 4340.2和GB/T 4340.3。
显微维氏硬度试验 Vickers microhardness test
试验力在1.961N以下的维氏硬度试验。试验方法见GB/T 4342。
将两相对棱边夹角分别为′和′的菱形锥体金刚石压头以规定的试验力压入试验表面,经规定保持时间后卸除试验力,用测量的压痕对角线长度计算硬度值的一种压痕硬度试验。
将规定重量及形状的金刚石或钢球压头,从一定高度落到试样表面上,用测量的冲头回跳高度计算硬度的一种动态力硬度试验。肖氏硬度用符号HS表示。试验方法见GB/T 4341。
用规定质量的冲击体在弹力作用下以一定速度冲击试样表面,用冲头在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度值的一种方法。试验方法见GB/T 17394。
夏比(V型缺口)冲击试验 charpy impact test(V-notch)
用规定高度和重量的摆锤对处于简支梁状态的标准V型缺口试样进行一次性打击,测量试样折断时冲击吸收功的试验。试验方法见GB/T 229。
夏比(U型缺口)冲击试验 charpy impact test(U-notch)
用规定高度和重量的摆锤对处于简支梁状态的标准U型缺口试样进行一次性打击,测量试样折断时冲击吸收功的试验。试验方法见GB/T 229。
用规定高度和重量的摆锤对处于悬臂梁状态的标准缺口试样进行一次性打击,测量试样折断时冲击吸收功的试验。试验方法见GB/T 4158。
将规定高度和重量的重锤自由落体一次冲击处于简支梁状态的预制裂纹的标准试样,测量无塑性转变温度的试验。试验方法见GB/T 8363。
利用一组试样,在规定温度和不同试验力作用下,测量试样蠕变变形量随时间变化的关系,进而测定材料的蠕变极限的试验。试验方法见GB/T 2039。
利用一组试样,在规定温度及恒定试验力作用下,测定试样至断裂的持续时间,然后用统计的方法获得材料持久强度极限的试验。试验方法见GB/T 2039。
应力松弛试验
利用一组试样,在规定温度下,保持试样初始变形或位移恒定,测定试样上应力随时间下降关系的试验。试验方法见GB/T 10120。
断裂韧度试验 fracture toughness testing
利用一组试样,测定带裂纹试样抵抗裂纹失稳扩展能力,即断裂韧性的力学性能试验方法。表征材料断裂韧性的指标有KICIC、δC等。试验方法见GB/T 4161、GB/T 2038、GB/T 2358。
疲劳裂纹扩展速率试验 fatigue crack growth rate testing
利用一组试样,在循环加载条件下测定带裂纹试样裂纹扩展的速度。试验方法见GB 6398。11.3.23
利用一组试样,在交变载荷作用下直至试样断裂,从而测定材料的疲劳曲线和疲劳极限的力学性能试验。以交变载荷类型的不同有旋转弯曲疲劳试验、拉压疲劳试验和扭转疲劳试验等;以交变应力或应变有应力疲劳或应变疲劳。试验方法见GB/T 2107、GB/T 3075、GB/T 4337、GB/T 6399。11.3.24
用规定直径尺寸的弯心将试样弯曲至规定程度,检验金属材料承受弯曲塑性变形的能力并显示其缺陷的试验。试验方法见GB/T 232。
金属管弯曲试验 bend test on tubes of metals
在带槽弯心上将试样弯曲至规定程度,检验金属管承受弯曲塑性变形的能力并显示其缺陷的试验。试验方法见GB/T244。
金属不淬硬弯曲试验 bend test of non-quench-hardening metals
检验金属材料接近于淬火温度骤冷后承受规定弯曲塑性变形的能力并显示其缺陷的试验。
金属型材展平弯曲试验 fattening and bend test on sections of metals
用锤将型材角部击成平面后进行弯曲,检验金属型材在室温或热状态下承受展平弯曲塑性变形的能力并显示其缺陷的试验。
金属反复弯曲试验
将试样一端夹紧,在规定半径的圆柱形表面上进行的重复反向弯曲,检验金属(及覆盖层
的耐反复弯曲能力并显示其缺陷的试验。试验方法见GB/T 235。
金属线材扭转试验 torsion test of metallic wire
将试样两端夹紧,一端夹头围绕试样轴线旋转,检验金属线材在单向或交变方向扭转时承受塑性变形的能力并显示材料的均匀性、表面和内部缺陷的试验。试验方法见GB/T 239。
金属管压扁试验 flattening test on tubes of metals
将金属管压扁至规定尺寸,检验其塑性变形的能力并显示其缺陷的试验。试验方法见GB/T 246。
金属管卷边试验 flanging test on tubes of metals
将规定形状的顶心压入金属管一端,使管壁均匀卷至规定尺寸,检验管壁承受外卷塑性变形的能力并显示其缺陷的试验。
金属管扩口试验 flaring test on tubes of metals
将规定锥度的顶心压入金属管一端,使直径均匀地扩张至规定尺寸,检验金属管径向扩张塑性变形的能力并显示其缺陷的试验。试验方法见GB/T 242。
金属管缩口试验 reduction test on tubes of metals
将金属管压入规定锥度的座套中,使直径均匀减缩至规定尺寸,检验金属管径向压缩塑性变形的能力并显示其缺陷的试验。
两圆环形试样作滚动接触摩擦并承受规定压力,经规定转数或时间后测定试样耐磨性和摩擦系数的试验。
金属管液压试验 hydrostatic pressure test on tubes of metals
用水或规定液体充满金属管,在一定时间内承受规定压力,检验金属管质量及强度,并显示其缺陷的试验。
将压缩空气(或氨、氟利昂、氦、卤素气体等)压入焊接容器,利用容器内外气体的压力差检查
将水、油、气等充入容器内徐徐加压,以检查其泄漏、耐压、破坏等的试验。
无损检测
用目视或5倍~10倍的放大镜或光纤内窥镜检查工程部件表面缺陷和完整性的方法。
超声检测
超声波在被检材料中传播时,根据材料的缺陷所显示的声学性质对超声波传播的影响来探测其缺陷的方法。
磁粉检测
利用漏磁和合适的检验介质发现试件表面和近表面的不连续性的无损检测方法,也叫磁粉探伤。
渗透检测
通过施加渗透剂,然后用洗净剂除去多余部分,如有必要,施加显像剂以得到零件上开口于表面的某些缺陷的指示。也叫渗透探伤。
以交流电磁线圈在金属部件表面感应产生涡流来检测金属部件表面及近表面缺陷的无损检测方法。
射线透照检查
利用X射线或核辐射以探测金属部件中的缺陷,并在记录介质上显示其图像。其方法有X射线荧光屏检查、γ射线透照术、电子辐射透照术、中子射线透照术等。
在可透射物体的致电离辐射照射下,在荧光屏上用目视法检查物体的图像。
γ射线透照术
电子辐射透照术
一束电子穿过材料在胶片上留下记录的一种方法;或者是,一束X射线入射到材料上,用胶片记录从材料表面所发射出的电子的方法。
通过物体对中子束有选择性的衰减,得到物体内部细节图像的一种方法。
利用测量红外辐射的方法,检测部件表面温度或温度分布,以确定部件缺陷的一种检测技术。
声发射检测 acoustic emission inspection
固体材料或部件因受力发生塑性变形至断裂的过程中,储存的应变能断续的释放发射出瞬态弹性波,通过接收和分析材料的声发射信号以检测部件的破坏过程。
安全运行寿命
采用科学方法预测部件寿命的技术。主要依据部件的设计、制造、服役条件、运行历程、维修更换等资料;部件服役前和目前的材料的各项力学性能、微观组织老化程度,以及几何尺寸和缺陷状况;部件服役环境和危险部位的受力情况。然后采用合理的判据来预测部件寿命。
寿命在线监测 on-line monitoring of life
利用安全状态在线监测系统,对火力发电机组设备或部件进行寿命实时监测的技术。
根据带缺陷部件材料的各项力学性能,特别是断裂韧性、微观组织,缺陷的性质、大小和分布,
以及缺陷所在部位的受力情况,用线弹性或弹塑性断裂力学的理论与方法,判断部件能否继续安全运行的评估方法。
金属晶体结构
金属晶体中原子的排列方式。常见的金属晶体结构有体心立方、面心立方及密排六方。
铁碳平衡图 iron-carbon equilibrium diagram
用温度为纵坐标、碳含量为横坐标的图解方法表示接近平衡条件或亚稳条件下,以铁、碳为组元组成的合金,在不同温度下所显示的相和相之间关系的图,也称铁碳相图。
相指金属组织中化学成分、晶体结构和物理性能相同的组分。其中包括固溶体、金属化合物及纯物质(如石墨)。
在固态下,一个组元溶解到另一组元中形成单一均匀的相称为固溶体。
在钢铁材料中,碳或合金元素溶解于α铁中形成的固溶体,或叫铁素体。
在钢铁材料中,碳或合金元素溶解于γ铁中形成的固溶体,或叫奥氏体。
有序固溶体
在一定的条件下,固溶体溶质原子和溶剂原子相互间在点阵中呈有规则排列的固溶体。
固态合金中由金属元素与金属元素或金属元素与非金属元素所组成,且具有一般金属通性的组成相。其主要特点是晶体结构仍保持着主组元(溶剂组元)的点阵特征,只是点阵常数可发生不同程度的改变。由两种元素组成者称为二元固溶体,由三种或三种以上元素组成者称为三元或多元固溶体。
介于固溶体和化学化合物之间的相,在合金相图中其晶体结构不同于其组元,包括有间隙相、间隙化合物、电子化合物、正常价化合物等。
过渡族元素(M)与原子半径较小的元素(X),如C、N、B、H等所形成的一类金属化合物,属中间相。其形成主要取决于原子尺寸的大小。当原子半径比小于0.59时,形成具有简单结构的间隙相;当原子半径比大于0.59时,形成具有复杂结构的间隙相。问隙相大多具有明显的金属特性,其硬度和熔点较高,是应用很广的合金强化相。
由过渡族元素与C、N、B、H等原子半径较小的元素所组成的一类金属化合物。其原子半径比大
于0.59时,大多具有复杂结构,习惯上称为间隙化合物,属间隙相。
正常价化合物
其结构的形成及其稳定性主要取决于电子浓度因素的金属间化合物,属中间相。
金属间化合物
金属与金属或金属与类金属之间形成的化合物相。其相结构主要取决于电负性、尺寸因素和电子浓度等。金属间化合物具有金属特性,有金属光泽、导电性和导热性等。
以细小颗粒的形式散布在合金组织基体中的第二相,是中间相或化合物。合金中的弥散相大多来自固溶体的脱溶。控制脱溶过程,可获得所希望的弥散相颗粒。一般说来,其颗粒越细、数量越多分布越均匀,强化作用越大。
拓扑密堆相之一,大多出现在过渡族金属所组成的合金系中,其分子式可用通式AB或AxBy来表示,其晶体属四方晶系。在不锈钢中曾发现有σ
当两组元合金元素的原子半径比为1.2:1时(分子式为形成的一种金属间化合物。在T91、
固溶体发生共析转变前析出的固相。例如先析铁素体,先析碳化物等。
其稳定性介于不稳定相(失稳相)与稳定相(平衡相)之间的过渡相,如钢中的马氏体。
过饱和固溶体中形成的溶质原子偏聚区(如铝铜合金中的GP区)或化学成分及晶体结构与之不同的析出相(如铝铜合金人工时效时形成的。