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金相分析技术在锅炉压力容器中的应用



无锡雷特精馏塔设计单位金相分析是根据有关标准和规定来评定金属材料质量的一种常规检验方法,并可用来判断零件生产工艺是否完善,有助于寻求零件产生缺陷的原因。因此,它也是保证产品质量不可或缺的重要手段。
  
  1金相分析技术的历史与发展
  
  俄国学者安诺索夫第一个用生物显微镜斜照明方式研究钢的组织(1831年)从而诞生了金相学研究方法,经过英国冶金学者Sorby的大量开拓性工作而奠定了基础。金相学的建立,对揭示合金内部组织奥秘起到了十分重要的作用。20世纪初,RobertAustin等人将相律应用于冶金研究,建立了相图,结合金相组织的研究使人们对于金属材料有了比较系统的认识,确立了合金的成分与金相组织、材料性能之间的关系。
  
  20世纪40年代,美国金相学家Berha等人发明了彩色金相技术,它将颜色光学、干涉膜金相学、电化学及各种彩色显示方法和彩色摄影技术融为一体,从而为光学金相开拓了一个崭新的领域,它有着许多黑白金相无法比拟的优越性。为了获得更高的分辨率以观察更细微的内部结构,透射式电子显微镜在20世纪30年代初研制成功。1940年Mehl用复型方法研究了金属更细微的组织,使鉴别达到数十纳米。60年代开展的薄膜电镜研究,证实了晶体中位错的存在并直接观察到了位错的移动,使人们对于材料的强度理论有了正确的认识。60年代后期,扫描电子显微镜应运而生,它具有良好的垂直鉴别率,是断口观察的理想设备,扫描电镜的推出,使电子断口学得以发展完善。观察手段的改进使金相学起了明显的变化,目前,它的主要发展趋势是定量金相学,它是由二维金相试样磨面或薄膜的金相显微组织的测量和计算来确定合金组织的三维空间形貌,从而建立合金成分、组织和性能间的定量关系。将计机应用于图像处理,具有精度高、速度快等优点,可以大大提高工作效率。计算机定量分析正逐渐成为人们分析研究各种材料,建立材料的显微组织与各种性能间定量关系,研究材料组织转变动力学等的有效工具。
  
  2锅炉压力容器现场金相的制备方法
  
  要进行金相分析,就必须制备能用于微观观察检验的样品——金相试样,也可称之为磨片。通常,金相试样制备要经过以下几个步骤:取样、镶嵌、磨光(粗磨和细磨)和抛光。但在锅炉和压力容器的现场检验中是不允许破坏被检对象的,取样观察便无法实施。此时,可直接在工件上选定检验点,进行磨光—抛光—侵蚀等过程,从而保证工件的完整性。观
  
  察组织时可用便携式金相显微镜,它的底座带有磁力吸座,可直接吸附在工件上进行观察,对于无法用显微镜观察的部位,制样后采用金相复型的方法将需要观察处用薄膜复制出来,带到实验室观察。
  
  2.1金相复型技术及其原理
  
  通过将预制的复型材料与金相试样贴合的方法取得部件金属微观组织的形貌。复型时,先用溶剂将已制好的复膜软化,使其具有一定的流动性,然后使复膜片与金属面相接触,并加压使复膜面材料流动充满磨面上图像的浮雕之间而复印出金相图像。
  
  2.2金相复型检验评定的基本特征信息
  
  金相复型是锅炉压力容器金相检验方法中特有的一种非破坏性检验技术,能提供有关部件材料的表面状态信息,由复型检验结果可获得的主要信息包括:材料老化状态,碳化物析出长大和球化程度等;材料损伤状态,蠕变孔洞和开裂倾向的程度等;使用温度状态,部件金属的当量温度等。

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