導語：如何才能寫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，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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1金屬材料成分分析的重要性

通過對金屬材料成分分析，在科學技術的應用下，了解其屬性和特性，其重要意義表現(xiàn)在：（1）進一步探究了金屬材料的性能成因。通過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數(shù)量的主要因素在于不同成分的金屬材料在其原子結構以及各個晶體之間的組合方面存在差異，這就對金屬材料的性能產(chǎn)生了巨大變化。（2）有助于金屬材料加工方法的選擇。通過對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)金屬材料的化學成分及其原子結構分布狀況，在結合金屬材料的理論知識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有助于選擇合理的熱處理方法和設備。通常在加工制造業(yè)領域中，當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。在對金屬材料成分分析之后，能夠更加經(jīng)濟、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，在分析過程中對被測物質在特定波長處的吸光度或者是發(fā)光度，根據(jù)物質本身特有的屬性進行定性和定量分析的方法。該方法主要采用的檢測儀器是紫外分光光度計、紅外分光光度計等，根據(jù)分光光度計將不同波長的光連續(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相應的吸收強度。（2）滴定分析法。滴定分析法也稱為容量分析法。其化學原理是將已知準確濃度的標準溶液滴加到被測溶液中進行化學反應，最終根據(jù)測量標準溶液消耗的體積以及標準溶液的濃度來計算待測物質的成分。該方法操作簡單，其實用性比較強。（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，進行元素的定性和定量分析，該方法耗用的時間短，選擇性好，但是準確度較低，具有一定的局限性。

3金屬材料成分分析的發(fā)展趨勢

隨著新技術、新方法的應用，針對金屬材料成分分析方法也在不斷創(chuàng)新和改進，其新方法表現(xiàn)在：（1）電感耦合等離子體質譜法。在無機元素和同位素分析測試技術的發(fā)展中，采用接口技術將電感耦合等離子體的高溫電子=離特性與質譜計的掃描技術相結合之下形成了一種具有靈敏度較高的分析技術。根據(jù)金屬材料成分中的貴金屬、稀有金屬等進行檢測。其高靈敏度以及譜線簡單等特征，抬高了分析成本，因此使用具有一定的局限性和針對性。（2）激光誘導等離子體光譜法。采用激光誘導技術，其檢測成本比較低、簡單操作，并且能夠同時對多種元素進行分析，具有高精度的優(yōu)勢。（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，通過譜線上表現(xiàn)處一定的測量方法，該方法的靈敏度比較高，并且原子測量比較精確，具有一定的實用新。（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行吸收和分析，最終將金屬材料成分分析并檢測。

4金屬材料分析方法的創(chuàng)新和改進

在科學技術不斷發(fā)展的過程中，針對更多的金屬材料進行分析和檢測，通過對其傳統(tǒng)的方法進行研究，在科技不斷創(chuàng)新的過程中，在新技術新方法的應用下，有助于將金屬材料分析技術不斷提高，為解決當前新型金屬材料的分析提供了奠定基礎，這些新方法和新技術在金屬材料的成分、結構以及原子構成等方面進行研究，在原子合成以及電子分離以及原子分離等技術的應用下，為進一步解析金屬材料成分提供了化解和分析。因此在當前形勢下，要將金屬材料朝著更高效、更精確的方向發(fā)展，在操作方面要簡單，不斷創(chuàng)新科技研究。

5結語

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[關鍵詞]建筑工程；鋼筋原材料；檢測技術；

中圖分類號：TU-4；G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）15-0214-01

近些年來，城市化建設不斷發(fā)展，大大推動了建筑行業(yè)的發(fā)展，使建筑行業(yè)進入到了前所未有的發(fā)展中，城市中的各種高樓大廈、大型公用建筑設施以及新的城鄉(xiāng)建筑住宅建設的飛速發(fā)展，使得鋼筋混凝土結構成為當今社會應用最為廣泛的一種建設結構形式。鋼筋最為鋼筋混凝土結構的重中之重，因此，鋼筋原材料的質量決定了建筑物的質量。所以本文對建筑所使用的鋼筋原材料檢測技術進行了一定的研究，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物資，在施工使用之前一定要進行檢測，確保鋼筋原材料的質量符合標準。

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

（2）取樣過程，在取樣時要先確定產(chǎn)品，制定出相應的檢測項目和檢測規(guī)定，然后按照制定的取樣方法進行取樣，取出相應的數(shù)量進行試驗檢測。

（3）在檢驗中，一定要嚴格的對原材料樣本進行檢測，一旦發(fā)現(xiàn)其中有一樣不符合標準，再接著從同一批原材料中抽取雙倍的數(shù)量進行檢測不合格的項目，如還有不合格的情況，則這批鋼筋原材料不合格。

二、鋼筋原材料的檢測項目

為了保證建筑工程質量安全，我們一定要對建筑工程鋼筋原材料的質量進行檢測，確保其可以安全投入施工使用。因此必須保證鋼筋各項指標滿足設計要求及相關標準，否則就會在后期的工程建設中出現(xiàn)安全隱患，甚至會出現(xiàn)工程安全事故。下面我們就介紹一下鋼筋檢測時需要檢測的項目：

（1）檢測鋼筋原材料的強度是否達標。建筑結構的承載能力主要是依靠鋼筋的強度，這是決定承載力的重要因素，而主要的鋼筋強度分為屈服強度和抗拉強度。一般情況下，鋼筋強度高的建筑工程結構比較安全，所以在建筑鋼筋工程施工時采用高強度鋼筋低配筋率，但是鋼筋強度適中可以，也不可太高。因為鋼筋的彈性在限制著鋼筋的強度，在高應力下往往會因為構架過大的變形和裂縫。

（2）檢測鋼筋原材料的延性。和鋼筋的強度有著一樣的重要性，延性是鋼筋在使用過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為鋼筋的強度不足，而是因為鋼筋的延性不夠，沒有達到使用的標準，發(fā)生脆斷而引起的。鋼筋的延性一般是通過自身的延長率來表示的，就是在檢測時使用量測拉斷鋼筋斷口域的相對變形來計算。

（3）檢測鋼筋原材料的彎曲性能。鋼筋在力學方面的穩(wěn)定性非常的重要。鋼筋在規(guī)模生產(chǎn)的情況下質量非常好，無論是鋼筋的強度還是鋼筋的延性等性能都非常穩(wěn)定，質量上都有保證。但是經(jīng)過鋼筋的二次冷加工（冷拔、冷扭等）之后，鋼筋的質量就不太穩(wěn)定。特別是在一些小規(guī)模廠家生產(chǎn)出來的鋼筋，由于我國原材料加工工藝普遍粗糙，缺乏有效的技術管理和嚴格的質量檢驗，質量波動大，不合格率非常高，嚴重影響到了結構的安全。

（4）檢測鋼筋原材料的重量偏差。鋼筋在生產(chǎn)的時候有著重量上的要求，需要按照規(guī)定的重量進行生產(chǎn)。如果檢測出鋼筋重量和理論上的重量不相同時，有可能是因為鋼筋直徑?jīng)]有達到要求，也可能是鋼筋自身質量上有問題。因此，通過對鋼筋重量上的偏差的檢測，就可以對鋼筋原材料的質量進行初步的判定。

三、鋼筋原材料的檢測方法

既然上面我們已經(jīng)說出了鋼筋原材料需要檢測的項目，那么我們就需要對這些項目的檢測方法進行分析。對鋼筋原材料的檢測方法：

（1）鋼筋原材料強度檢測方法。對于鋼筋強度的檢測，主要是通過對鋼筋進行拉伸試驗檢測鋼筋的屈服強度和抗拉強度：a首先要調(diào)整試驗機上面的相關指針，將所有的指針撥動到規(guī)定的位置。b將需要檢測的鋼筋固定在試驗機夾頭內(nèi)，然后啟動試驗機進行拉伸。c在拉伸的過程中，測力度盤上的指針停止轉動的恒定荷載，或不計初始瞬時效應時的最小荷載，即為鋼筋屈服點荷載。d向試件連續(xù)加荷直至將試件拉斷測出最大荷載，這就是抗拉極限荷載。

（2）鋼筋原材料延性檢測方法。鋼筋原材料延性的檢測也是通過拉伸來測量出鋼筋的伸長率，以此來表示鋼筋的延性：a將剛才拉斷的試件鋼筋的兩端在斷裂處對齊，盡量使其軸線位于一條直線上。將拉斷后各種原因形成的裂縫計入試件拉斷后的標距部分長度內(nèi)。B拉斷處到臨近標距端點的距離大于三分之一時，可以用卡尺直接將已被拉長的標距長度測量出來。但斷后伸長率大于或等于規(guī)定值，不管斷裂位置處于何處測量均為有效。如果小于三分之一時，可采用位移法來測量斷后的伸長率。C如果試件在標距端點上或標距外斷裂，那么此次試驗結果無效，需要按照步驟進行重新測驗。

（3）鋼筋原材料彎曲性能檢測方法。鋼筋的彎曲性就是通過彎曲試驗來進行檢測的。冷彎試驗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。鋼筋彎曲試驗也需要在彎曲試驗機上進行檢測，試驗的時候對環(huán)境溫度有著一定的要求，需要試驗環(huán)境溫度在10到35度之間。嚴格的溫度要求是在18到28度之間進行。對鋼筋原材料的反復試驗是一種在專用的曲折試驗機上，對鋼絲進行冷彎試驗的方法。

（4）鋼筋原材料重量偏差檢測方法。鋼筋原材料重量偏差的檢測，需要在不同的鋼筋上進行截取，而且截取的長度最少是50cm，而且測量的數(shù)量必須在五根以上。長度應該進行嚴格的測量，要以mm為單位，嚴格把關，精確數(shù)值，保證實驗結果的準確性。

（5）檢測報告。檢測完畢后之后需要提交檢測報告，檢測試驗報告的結論要符合下面的規(guī)定。報告上的各種數(shù)據(jù)和結論都要保證其準確性；檢測試驗出具的檢測報告應該給出相關的文字報告和結論；檢測報告上應該蓋有試驗室公章或者是檢測專用章；在修改已經(jīng)發(fā)出的試驗報告時必須進行書面說明。

四、結束語

建筑工程鋼筋原材料是最為重要的建筑材料之一，鋼筋質量是否合格，直接影響到整個建筑工程質量是否合格，關系到建筑的安全。本文對鋼筋的強度、延性等方面的檢測方法進行分析研究，為建筑工程提供了一點參考資料。在檢測上一定要嚴格的把關，重視每一個細節(jié)，確保每一個測量數(shù)據(jù)都精確，給大家建造一個安全的建筑。

參考文獻

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關鍵詞:裂紋 水合添加劑 應力腐蝕

由于在生產(chǎn)甲乙酮的過程中,水和反應器的壓差會升高,因此需要水合添加劑來降低壓差,而且需要足夠的壓力才能滿足生產(chǎn)要求,所以水合添加劑的管線會產(chǎn)生相應的應力腐蝕。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),三種成分通過降低水合反應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)所采用管線的材質為耐腐蝕性極好的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,裂紋啟自內(nèi)表面,有單條的,也有多條密集分布的,(見圖片-1)。個別裂紋已穿透管壁。

1.2金相觀察

從彎頭的兩個端頭分別取樣進行了金相組織和裂紋走向分析。未浸蝕觀察,裂紋形貌(見圖片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

采用機械方法將裂紋打開,用肉眼、實體顯微鏡和掃描電鏡對裂紋斷口進行了觀察。斷口低倍形貌(見圖片3),斷口的原裂紋部分有腐蝕產(chǎn)物覆蓋呈黑色;機械打開部分斷口呈白亮色,有柱晶特征。掃描電鏡觀察,大部分原裂紋部分斷口有呈泥狀的腐蝕產(chǎn)物覆蓋(見圖片4)。用能譜儀對腐蝕產(chǎn)物化學成分進行了分析,腐蝕產(chǎn)物中除含有Fe、Gr、Ni、Mo、Si等彎頭金屬應含有的元素外,還含有較高的C、O、CI(見表-1)?？拷鼨C械打開斷口處腐蝕產(chǎn)物較少,可看清楚原裂紋斷口形貌(見圖片5),具有解理開裂特征,機械打開部分斷口形貌見圖6,為柱狀晶沿晶開裂,有撕裂特征,應為彎頭與管連接的焊縫。

1.4 化學成分分析

從彎頭上取樣進行了母材的化學成分分析,分析情況見表-2。

從表-2,能夠確定甲乙酮裝置水合添加劑管線彎頭材質的化學成分符合316L相關標準要求。所以確定產(chǎn)生裂紋的原因不是彎頭材質缺陷引起的。

2 腐蝕原因分析

2.1彎頭及管線材質均為316L,符合抗腐蝕標準要求。

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

2.3CL-來源于管內(nèi)所走添加劑中的十八烷基氯化氨。

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

3主要對策

3.1本次檢修將水合添加劑管線全部更換,采用將管線冷煨彎形式,將36個彎頭全部取消,總計減少72道焊口,與原來相比,減少焊口總量的66%。

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

4 結論

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

參考文獻:

[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 石油化工設備腐蝕與防治 機械工業(yè)出版社 1997

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【關鍵詞】金屬材料；職業(yè)道德；專業(yè)素能；綜合素質

中圖分類號： [TB31] 文獻標識碼： A

1引言

當今世界可以說是鋼鐵世界：從日常生活到社會經(jīng)濟發(fā)展，從基礎建設到重大建設工程，從運載工具飛天入海到鉆山掘土，都離不開金屬材料。隨著新材料不斷的被開發(fā)、被研制，用途越來越廣，改變?nèi)藗兊纳?，改變了世界?/p>

1.1金屬材料的性能與檢測

金屬材料不斷的被應用到各行各業(yè)：機械加工、設備制造、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量才能滿足使用的功能和安全，材料的質量是通過檢測來驗證材料力學性能和化學成分是否滿足需求。

檢測主要是對已知材料進行力學性能試驗和化學成分分析，確定材料是否符合國家標準和技術要求，判定材料質量合格與否，確定金屬材料是否具有應有的性能

1.2檢驗工作的作用

金屬材料的質量由檢測來驗證，檢驗的結果又去指導生產(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)品的質量和使用功能、使用安全。

檢驗工作指導生產(chǎn)服務于生產(chǎn)，保證產(chǎn)品質量持續(xù)穩(wěn)定，檢驗質量保障了產(chǎn)品質量。

1.3檢驗工作的性質決定檢驗員應具有的品質

材料的力學性能和化學成分決定材料的質量，質量影響材料的用途和安全，質量必須靠檢測來確認，決定了材料理化檢驗員必須具有全面、較強的專業(yè)知識和能力。

金屬材料的質量牽涉到經(jīng)濟利益和安全，稱職的材料理化檢驗員還必須具有良好的職業(yè)道德，堅持工作原則，對材料做出真實、正確的判定，保證材料的使用性能和使用安全。

材料發(fā)展的趨勢及檢測新方法、新原理、新設備的出現(xiàn)，要求檢驗員要不斷的提高自身素質，拓寬知識視野，始終走在科技前沿，具有獨樹一幟的專業(yè)素能和高尚的職業(yè)道德。

2材料檢驗員的職業(yè)道德品質

檢驗員要遵守相關的法律法規(guī)，依據(jù)檢驗規(guī)程，按一定的程序、工藝和方法對材料進行檢測和判定。在檢驗過程中可能受到客觀和主觀的影響，因此工作中必須堅守職業(yè)道德。

2.1材料檢驗員的職能劃分

根據(jù)材料生產(chǎn)和使用過程，可以將檢驗工作劃分為：研發(fā)檢測、生產(chǎn)控制檢測、使用檢測和仲裁檢測。研發(fā)檢測是根據(jù)使用的需要或者金屬元素的性質去開發(fā)新性能的材料，滿足需要和推進科技進步；生產(chǎn)控制檢測是對已有標準和技術要求的材料去生產(chǎn)，通過檢測控制產(chǎn)品質量持續(xù)合格，生產(chǎn)有序進行；使用檢測非常重要，是對直接用于產(chǎn)品加工的金屬原材料進行檢測，確定材料使用功能和安全；仲裁檢測就是對有爭議的金屬材料性能由有檢測能力和資格的第三方進行鑒定的檢測。

2.2材料檢驗員應具有的職業(yè)道德

材料檢驗員必須有嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，堅持工作原則，堅持職業(yè)道德和職業(yè)操守，獨立、客觀、公正開展材料檢測工作，依據(jù)檢測規(guī)程和程序得出科學結論并對自己的工作成果負責。

研發(fā)檢測是對新材料開發(fā)的輔助，本文僅對生產(chǎn)檢測、使用檢測和仲裁檢測進行論述。

2.2.1金屬材料生產(chǎn)檢驗員應具有的職業(yè)道德

金屬材料的生產(chǎn)主要是通過一系列的工藝、配方和方法等，生產(chǎn)出已知的、具有固定要求性能的材料，理化檢驗是對產(chǎn)品制造質量的控制，從材料配方到產(chǎn)品出廠，保證材料的化學成分和力學性能符合國標和技術要求，確定材料的制造工藝、方法滿足要求。

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

在工作中，檢驗員也許會受到各方面的干擾，有來自行政上的命令，有經(jīng)濟利益上面的驅動等等，造成工作成果失準。如為過分追求效益，檢驗過程中接到上級的暗示，甚至命令，要求檢驗結果必須合格；有的為經(jīng)濟利益驅動，違背良知出不正確的結果，使檢測結果的客觀性、公正性和獨立性受到影響，失去了對產(chǎn)品質量控制的本質，不能作為過程控制的指針，造成質量隱患，甚至不合格，降低公司信譽，對社會產(chǎn)生不良影響甚至造成經(jīng)濟損失等等。決定了材料檢驗員必須堅守職業(yè)道德，依據(jù)程序獨立工作，做到客觀、公正性和科學性。

2.2.2金屬材料使用檢驗員應具有的職業(yè)道德

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

材料使用檢測是使用單位對采購的金屬原材料質量的驗證，在原材料入庫或使用前進行物理性能和化學成分的檢測，以求滿足產(chǎn)品生產(chǎn)和使用的性能需求，使材料既能滿足功能要求又能降低成本，達到提高經(jīng)濟效益的目的，促進企業(yè)持續(xù)發(fā)展。

為保證材料性能和安全，檢驗員要堅持原則和職業(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，獨立、公正，避免任何干擾得出結論，指導生產(chǎn)、服務生產(chǎn)。

2.2.3金屬材料仲裁鑒定檢驗員應具有的職業(yè)道德

材料生產(chǎn)和使用單位因質量發(fā)生糾紛，需要由有資質的第三方檢測鑒定，獨立地出具客觀、公正、可信度檢驗結論，確定材料質量。比如前段時間鬧得沸沸揚揚不粘鍋錳超標事件。

鑒定檢驗更容易受到各種干擾，特別是經(jīng)濟利益的誘惑，稍有不慎就會出現(xiàn)社會問題。理化檢驗員必須堅守職業(yè)道德，堅持工作原則，加強自身素質建設。正如業(yè)內(nèi)所說：一個稱職的理化檢驗員首要的任務就是堅持原則，不違背道德良知，促進檢驗工作健康有序的發(fā)展。

3檢驗員應具有的專業(yè)素能

合格的檢驗員必須具有相應的專業(yè)素能：專業(yè)素質和工作能力，它決定工作成果的科學性和可靠性，對產(chǎn)品進行判定，發(fā)現(xiàn)問題、為原因分析提供依據(jù)，提出糾正措施和預防措施。

3.1檢驗員自身必備的專業(yè)素質

檢驗員的業(yè)務素質不僅要通過系統(tǒng)的理論學習，而且要通過實踐，在工作中不斷的總結、積累，并再次應用到工作中去指導工作；再者要加強繼續(xù)教育，學習專業(yè)中出現(xiàn)的新理論、新原理、新材料和新方法，提高自身的專業(yè)素質和工作成果質量。

檢驗工作中要排除對檢測環(huán)境影響的各種因素，對檢驗結果進行不確定度評定，使用可接受性的檢驗程序和方法，加強數(shù)理統(tǒng)計，使檢測更具有客觀性和科學性，保證產(chǎn)品質量。

3.2檢驗員應具有的工作能力

檢驗員不僅要有相適應的專業(yè)素質，還必須有相應的工作能力，它決定檢驗員的成功與否，決定能否果斷、快速得出正確結論，能否將專業(yè)知識應用到日常工作中。在工作中必須遵守法律法規(guī)，堅定的貫徹執(zhí)行標準和方法，做到舉一反三和融會貫通，將與檢測相關的知識能夠成功的運用到自己的專業(yè)知識中，指導工作。

工作能力在檢測結果的失效分析本質和重大的失效案例中都能得到驗證，無論你的專業(yè)知識多么淵深，在實際工作中你的能力不能拓寬，視野不夠寬廣，將直接影響你的知識發(fā)揮，工作中就不能有的放矢切中要害，得出正確的結果。

3.3綜合素能的提高

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

4檢驗工作的發(fā)展趨勢必須與時俱進

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

傳統(tǒng)的檢測方法，已有的材料標準和檢測程序，有的已經(jīng)與材料發(fā)展不相適應，主要反映在方法繁瑣、復雜、陳冗和結果精確度上。特別是新材料出現(xiàn)及對合金元素的性質再認識上，確定了檢驗工作必須與材料發(fā)展相適應，與材料發(fā)展做到與時俱進。

近年來，各種檢測儀器不斷的更新?lián)Q代，檢測精度不斷提高，使材料中一些未知的微量元素被檢出、被認知，這些元素在材料中的作用需重新認識。材料標準不斷完善、更具科學性；標準物質各種指標更完整、準確，分析要求更嚴格；檢測方法更完善、科學，使得檢測更便利、快捷，結果更準確、完善，準確度更高。特別是近年來發(fā)展的原子譜分析技術，直讀光譜儀的應用，提高了工作效率和經(jīng)濟效益。同時要求檢驗工作必須符合材料發(fā)展趨勢，材料理化檢驗員必須不斷學習新知識，提高自己的綜合素質，滿足材料發(fā)展和檢驗工作需要。

篇5

關鍵詞：三代輪轂；斷裂；分析

1情況簡介：

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

2宏觀檢測：

輪轂軸的外觀見圖1，箭頭所指處為軸承內(nèi)滾道。斷裂位置及斷口側面宏觀形貌見圖2，斷面大致可分為兩個平面，且兩平面之間由于不在一個水平線而形成臺階形貌，一個斷裂面在軸承內(nèi)滾道上，另一個斷裂面與內(nèi)滾道間有一定的距離，同時，輪轂軸斷口側面存在多處橫向裂紋，見圖中箭頭所指部位。輪轂軸斷口宏觀形貌見圖3，根據(jù)宏觀特征可將斷口分為2個區(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，此圖上即顯示單個晶粒面，又可見多個晶粒交界線；圖7僅是無數(shù)疏松空洞的代表。

                  

3能譜分析：

  對斷口1區(qū)進行能譜分析，結果見表1。由分析結果來看，斷口發(fā)生嚴重氧化，未見腐蝕元素。

               

4化學成分分析、硬度測試：

      在輪轂軸斷口附近制取試樣，采用光譜直讀法進行化學成分分析，各元素均符合技術要求。將試樣磨制拋光后進行顯微維氏硬度測試，符合標準技術要求。這里不再詳細說明。

5金相分析：

垂直斷口平面且過軸線和裂紋部位切取試樣并對切取截面進行磨拋后，裂紋的金相形貌見圖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”狀組織形貌見圖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，見圖9。采用4%硝酸酒精溶液進行腐蝕后發(fā)現(xiàn)，裂紋兩側均存在脫碳現(xiàn)象，見圖10，未見明顯過熱過燒等缺陷。

                

5 結果淺析：

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，而是原材料本身固有缺陷。這種固有缺陷應為冶煉過程中殘留的且未切除的冶金缺陷，如碳偏析，疏松等。鍛造過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

關鍵詞：不銹鋼 光亮馬弗 國產(chǎn)修復 影響因素

中圖分類號：TG155 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（b）-0073-01

近十年來，隨著我國不銹鋼消費市場發(fā)展，對不銹鋼品質要求越來越高。同時隨著環(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污染生產(chǎn)寬幅不銹鋼設備，國內(nèi)各不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)紛紛投資建設不銹鋼光亮退火線。馬弗管式光亮處理爐作為生產(chǎn)光亮板帶的關鍵技術裝備，在高的工作溫度、惡劣的使用條件下由于高溫蠕變會引起多種缺陷，葉乃威，楊安，孫朝陽在不銹鋼帶鋼光亮退火馬弗爐缺陷分析及修復中已經(jīng)描述了馬弗的結構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，其設計壽命僅為三年，同時由于馬弗直徑大，采購Inconel alloy601國外馬弗材料價格高，交貨周期長。目前，國內(nèi)已經(jīng)研制出可替代進口Inconel alloy601的產(chǎn)品。如果采用國產(chǎn)材料修復馬弗，對于各大不銹鋼企業(yè)來說有著長遠的經(jīng)濟意義。為了確保馬弗修復的質量，該文將對材料考察重點因素進行探討。

1 材料成分

金屬材料性能和質量主要決定于化學成分。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性能優(yōu)良，同時其為Ni-Cr系面心立方的奧氏體固溶強化鎳基合金，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標準中對金屬材料規(guī)定了必須保證的化學成分。因此，作為國產(chǎn)材料考量的時候，必須對材料的化學成分進行分析，甚至作為主要的質量指標。對于國產(chǎn)材料成分分析按照GB/T223-2000鋼鐵及合金化學分析方法，包括Ni、Cr、Si、C、Mn、P、S、Al、Co、Cu、O、N、Fe。然后對比進口材料標準，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準之內(nèi)，作為國產(chǎn)材料的控制以嚴于標準控制更可靠?；瘜W成分可以通過化學的、物理的多種方法來分析鑒定，目前應用最廣的是化學分析法和光譜分析法。

2 晶粒度

由于晶粒的大小對金屬的拉伸強度、韌性、塑性等機械性質有決定性的影響，通常金相分析對金屬性能測試是重要手段之一。進口的601材料晶粒度已經(jīng)有標準圖片，因此對國產(chǎn)材料601合金的晶粒度評定采用比較法，在光學顯微鏡儀器拍攝合金的內(nèi)部組織圖片，通過與標準圖片對比進行評定。通過比對結果判定材料的物理性能、工藝性能及機械性能，在室溫及高溫下的機械性質。同時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。檢測晶粒度分析標準可參考：GB 6359-2061金屬的平均晶粒度評級，ASTM E112黑白相面積及晶粒度評級，ASTM E112-1996金屬平均晶粒度測定方法。

3 常溫機械性能

盡管馬弗實際工作在高溫環(huán)境，常規(guī)機械性能作為材料性能的測試必不可少。對于國產(chǎn)材料常規(guī)機械性能可按照GB/T 2975-1998檢測抗拉強度Rm、屈服強度Rp0.2、斷后伸長率A50%、硬度HB。參考值：抗拉強度必須大于550 MPa，屈服強度必須大于205 MPa，斷后伸長率大于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力不變的條件下，應變隨時間延長而增加的現(xiàn)象。它與塑性變形不同，塑性變形通常在應力超過彈性極限之后才出現(xiàn)，而蠕變只要應力的作用時間相當長，它在應力小于彈性極限時也能出現(xiàn)。由于實際馬弗管在1150 ℃使用溫度下長期運行，高溫蠕變是其最主要的性能指標。馬弗管在長時間高溫燒嘴燃燒工作，而且自重達到20 t，盡管最重部分受到應力只有1.46 MPa，但是高溫蠕變下，材料的承受應力將隨著工作溫度的升高而降低。在進行馬弗國產(chǎn)材料修復的時候，要對國產(chǎn)材料展開高溫下蠕變實驗研究，蠕變試樣尺寸規(guī)格和制作嚴格按照HB5151-96標準執(zhí)行，高溫蠕變試驗選取3個溫度點，分別是1095 ℃，980 ℃，870 ℃。以國產(chǎn)材料蠕變速率―應力關系圖，并與國外IInconel alloy601的蠕變速率――應力曲線進行對比和評價。

5 高溫持久性能

馬弗管在長時間高溫、自重因素作用下工作，高溫持久強度也是一個評定指標。通過高溫持久性能試驗可獲得指定溫度和持續(xù)時間內(nèi)引起斷裂的最大應力值。與高溫蠕變性能測試實驗一樣，選取1095 ℃，980 ℃，870 ℃測試溫度點，將試樣安裝在持久實驗機上，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間。把實驗結果與國外材料進行對比，分析國產(chǎn)材料的持久強度，評估使用性能，高溫蠕變和持久性能研究可參照GB/T 2039-1997。

6 焊接評定性能

馬弗本身為多段筒體焊接件，修復焊接性能的評定作為國產(chǎn)材料應用的重要指標。按照GB50236-98焊接工藝評定標準評定，焊接性能評定主要涉及國產(chǎn)材料與進口材料之間、國產(chǎn)材料與國產(chǎn)材料之間、新材料與使用過的材料之間，進口材料與進口材料之間四種焊接。通過對焊接接頭宏觀組織形貌、微觀組織特征、硬度分布特征、常溫力學性能、高溫力學性能的研究，與進口材料數(shù)據(jù)的對比，用以確定國產(chǎn)材料可用性以及指定合理的焊接工藝參數(shù)。

7 結語

國產(chǎn)材料替代進口材料對重要設備的修復必須做好風險評估，只要對材料特性關鍵指標進行分析、對比、改進，使國產(chǎn)材料達到進口材料的相同性能，則實現(xiàn)國產(chǎn)化修復的風險就會降低，本文從馬弗修復國產(chǎn)化材料需評估因素進行分析，為實踐提供依據(jù)，為進一步研究提供基礎。

參考文獻

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

[2] 楊悅民，徐振高.INCONEL 601合金熱加工性能的研究[J].鋼鐵研究學報，2002，14（5）：62-66.

篇7

[關鍵詞]淬火水池 改造

中圖分類號：TM76;TM63 文獻標識碼：B 文章編號：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用，對淬火池進行改造在盡量節(jié)約成本的基礎上解決了以上問題。

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低、保溫時間過短或工件進入淬火池時溫度過低（3）淬火冷卻不均勻、冷速慢。經(jīng)過成分分析、金相觀察發(fā)現(xiàn)原材料組織均勻、成分合格;工藝編寫及實施過程均符合要求。

生產(chǎn)現(xiàn)場用行車將赤熱工件吊入水中，之后通過行車的移動使工件冷卻，冷卻過程中水溫高、水的流動性差，導致淬火效果較差;而且行車移動過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、對淬火水池的改進思路

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

4、改進原理及實施情況

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號泵到達室外冷卻塔冷卻，之后冷水經(jīng)③號泵回到淬火水池。

內(nèi)循環(huán)：在原水池內(nèi)增加一個冷卻箱，赤熱工件于冷卻箱內(nèi)進行淬火。池底冷水經(jīng)由④、⑤號泵沿管路到達冷卻箱底部，遇赤熱工件后冷水變熱，因熱水密度小于冷水導致熱水上升，超過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)。

整個過程增加了水的流動性、提高了冷卻性能，使淬火工件能夠均勻快速冷卻。

5、結語

經(jīng)過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，山東能源重裝集團中傳礦用設備制造有限公司技術員， 助理工程師，本科，主要從事熱處理工作。

篇8

【關鍵詞】天然氣管線；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

某燃氣公司一段高壓天然氣輸送管線中某處發(fā)現(xiàn)嚴重破損，造成該天然氣管道出現(xiàn)一個長為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年鋪設后，一直作為備用應急管道，從未正式使用過，但是會定期做氮氣保護及增壓保壓檢驗工作。在2012年7月下旬的檢測過程中，發(fā)現(xiàn)管線系統(tǒng)壓力顯示不正常，后經(jīng)現(xiàn)場勘查發(fā)現(xiàn)管段存在破口，該部位恰好位于一條自來水管上方70mm處，該部位自來水管曾經(jīng)發(fā)生過爆管，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，對應的是美國石油學會標準API SPEC 5L X60材料。為分析破裂原因，作者對破口處管材進行了一系列的理化檢驗和模擬分析。

1.理化檢驗分析

1.1 現(xiàn)場勘察分析

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

現(xiàn)場觀察發(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，具有嚴重的沖刷宏觀特征 [1]。

通過比對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、自來水管各部位形貌特征，初步判斷事故原因為自來水管破裂未及時發(fā)現(xiàn)，高速水流直接沖擊、沖刷天然氣管道外表面，導致天然氣管發(fā)生穿孔性破壞，破口逐漸擴大，直至水管堵漏為止。

1.2 破口宏觀形貌分析

對該天然氣管道破口進行宏觀觀察發(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，破口內(nèi)壁無明顯的壁厚減薄；破口坡度陡峭處可觀察到徑向沖刷痕跡[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??；當天然氣管出現(xiàn)破口后，部分高速水流沖入管內(nèi)，形成了流痕與水線。

1.3 破口微觀形貌分析

使用掃描電子顯微鏡（SEM）對破口周邊外壁面進行微觀觀察發(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，個別凹坑沿沖刷方向有略微拉長現(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 化學成分分析

在天然氣管破口部位取試樣進行化學成分分析，結果如表1。分析結果顯示，破口段材料的各化學成分均符合標準指標的要求。

1.5 金相檢驗

在天然氣管破口處制取金相試樣，經(jīng)磨拋腐蝕后，采用光學顯微鏡進行顯微組織觀察，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；管材的晶粒細小，排列規(guī)整，分布均勻，無偏析、滲碳等組織缺陷[5]。檢驗結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 力學性能檢驗

對破口段管材沿徑向從外壁向內(nèi)壁進行顯微硬度測試，測試結果如表2。硬度測試結果表明，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。

對破口段管材分布制取標準拉伸樣和沖擊樣進行拉伸和沖擊試驗，其測試結果如表3。測試結果表明破口管段的強度指標、塑性指標和韌性性能均滿足標準要求。

2.Fluent模擬分析

為分析天然氣管壁受到高速流體沖刷時流場壓力分布及管壁周圍流體的速度矢量分布，從視覺上更加直觀地認識高速水沖刷管線的過程，根據(jù)破口管道現(xiàn)場環(huán)境，用Fluent軟件對天然氣管受到高速水沖刷進行模擬[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100mm，寬5mm；爆口長度方向和水管中心線平行，爆口深度方向和鉛錘面成2°夾角；設定流體為水，設定水管中水的壓力為0.6mPa；網(wǎng)格及邊界條件設置如圖5所示。

模擬結果如圖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重處壓力分布形態(tài)呈橢圓形，與實際破口形貌對應。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，當水流沖擊天然氣管壁后流向突變，開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破口特殊形貌，如圖2（a）。

3. 結論及建議

依據(jù)上述現(xiàn)場勘察、系列試驗及模擬分析可知：（1）天然氣管線的材料滿足相應標準指標，管材質量符合要求；（2）天然氣管線破口產(chǎn)生的原因為，鄰近天然氣管線鋪設的供水管道發(fā)生破裂，高速水流噴射在天然氣管線表面而產(chǎn)生的長時間正面與切向沖刷作用。

為預防此類失效的重復發(fā)生，作者建議：（1）在規(guī)劃、設計、鋪設天然氣高壓管道時，要嚴格執(zhí)行相關法規(guī)、標準、規(guī)范，嚴禁不同管道交叉和超近距離鋪設；（2）加強管線的監(jiān)控、巡線、檢測與檢驗和維護，主動預防天然氣管線的第三方破壞。

參考文獻：

[1] 廖景娛，劉正義. 金屬構件失效分析[M]. 北京：化學工業(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展[J]. 摩擦學學報，2011，31（5）：521-527.

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

[4] 趙會友，陳華輝，邵荷生，趙善鐘等. 幾種鋼的腐蝕沖蝕磨損行為與機理研究[J]. 摩擦學學報，1996，16（2）：112-119.

[5] 任頌贊，張靜江，陳質如等. 鋼鐵金相圖譜[M]. 上海科學技術文獻出版社，2003：29.

篇9

【關鍵詞】無損探傷；射線；管材；檢測

1、什么是無損探傷

無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物件的表面和內(nèi)部是否存在影響質量的缺陷、裂痕，并給出缺陷的位置，大小，性質，數(shù)量分布狀態(tài)等信息，從而達到改進制造工藝，降低制造成本，提高產(chǎn)品的可靠性，保證設備安全進行的目的。

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

2、無損探傷的應用特點

2.1不損失物件材質和結構

無損探傷的最大特點是不損傷物件的材質，結構和工作狀態(tài)，檢測后的檢測率可以達到100%，但是這并不代表無損檢測適應于所有的測試項目，有些實驗必須通過損傷或破壞被檢對象來檢測材料或產(chǎn)品性能質量，這種檢測為破壞性檢驗，如化學成分分析，爆破試驗等），因此，無損探傷并不能代替破壞性試驗。

2.2正確選擇無損探傷的時機

2.3正確選用合適的無損探傷方法

無損探傷分為幾種探傷方法（下述），每種探傷方法都有其特點和適用范圍，應根據(jù)檢測對象的材質，性能，制造方法使用條件選擇最適合最經(jīng)濟最準確最安全的探傷方法。

2.4綜合運用各種無損探傷方法

每個探傷方法都不是萬能的，都存在各自的優(yōu)缺點，都有其特殊的檢測方法和適宜工作的領域，我們的檢測目的并不是過于追求檢測的高質量，而是應該保證檢測的安全和準確情況下盡可能的做到經(jīng)濟，便捷。多使用幾種檢測方法，配合使用，互相取長補短，才能真正達到檢測的目的。

3、常用的探傷方法

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

超聲波探傷是通過超聲波與試件相互作用，對反射、透射和散射的波進行研究，對試件進行宏觀缺陷檢測、幾何特性檢測、組織結構和力學性能變化的檢測，從而對其特性進行評價。適用于金屬制品原材料、焊縫的超聲檢測。

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鐵磁性材料及其零構件。

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，在毛細管作用下，經(jīng)過一段時間，滲透液可以滲透進表面開口缺陷中，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，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口的缺陷，并且只能檢測出缺陷的表面分布，不能確定缺陷的深度。

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

4、本文主要介紹X射線探傷對管材缺陷的檢測與識別：

4.1X射線探傷的原理

X射線探傷的原理是：利用射線管發(fā)出X射線穿透金屬材料，當射線遇見氣孔、渣滓、裂縫等部位時，這些缺陷對射線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)金屬的影像會有所差異，形成黑度不同的影像，由此來判斷材料內(nèi)部缺陷。

在管材檢測領域中，由于焊接過程中會出現(xiàn)很多肉眼無法識別的問題，比如焊縫中出現(xiàn)缺口與裂痕等缺陷，直接影響產(chǎn)品的質量與安全，所以焊接的缺陷的檢測十分重要。X射線檢測憑借其直接，便于定量判定等優(yōu)勢一直廣泛應用于管材檢測中。

4.2X射線探傷的主要優(yōu)點有

{1}人眼不可見，射線直接傳播；

{2}、其本身不帶電，不受電廠和磁場的影響；能透過可見光所不能透過的物質，例如金屬材料；

{3}檢測結果有直接記錄，便于長期保存；

{4}可以獲得缺陷的直觀圖像，長度寬度的尺寸準確，

因此X射線探傷適應于各類鋼材有色金屬材料等，特別適應于檢測焊縫的質量。

4.3X射線探傷的局限性

X射線探傷對體積型缺陷（氣孔，渣滓，凹坑等）檢測率很高，但對于面積型缺陷（未焊透、未溶合、裂紋等）如果照相角度不適當，容易漏檢；另外如果檢測較厚的構件，射線會隨著厚度的增加而削弱，所以靈敏度不高；適宜檢測對接焊縫，不適合檢驗角焊縫；檢測成本高；具有較強的輻射，對操作人員的身體傷害大。

4.4X射線檢測有射線照相法和熒光屏法（實時成像檢測）

X射線檢測技術應用最普遍的檢測方法是膠片照相法，利用人眼探傷，判斷物體的缺陷，其優(yōu)點是操作簡單，成像效果好，缺點是檢測效率低，操作復雜，膠片資料不易保存，檢測過程不易實現(xiàn)自動化等缺點，由于操作人員長期檢測器或物體表面，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，大大增加了檢測的不可靠度。

與此相比，射線實時成像檢測技術，優(yōu)點，操作簡單，實時性好，結果易于保存，采用X射線實時檢測系統(tǒng)在線檢測與分析，可以有效克服人工評片引起的誤判，從而使檢測更加規(guī)范標準，其原理是將X射線圖像輸入計算機，轉換為數(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)絡方法對缺陷的信息作出判斷，按照有關標準對檢測結果進行缺陷識別，從而達到自動檢測的目的，無論在提高檢測效率，可靠性還是保護檢測人員健康方面都有重大意義。

5、總結

通過對無損探傷技術的學習和深入探討，充分認識了各種無損探傷方法對缺陷的檢測和識別辦法，無損探傷技術因其廣闊的優(yōu)勢，尤其是不損傷物件結構和性能這一特性，現(xiàn)在廣泛用于國內(nèi)外的工業(yè)領域，很多國家將這一技術列為重要的研發(fā)課題。通過對這項技術的深入研究與開發(fā)，無損探傷技術有了更突破的發(fā)展。目前為止，我國的無損探傷技術較部分發(fā)達國家仍存在很大差距，我國已經(jīng)成立了全國性的無損檢測學術組織，部分省、自治區(qū)、直轄市也成立了地市級無損檢測協(xié)會。無損探傷的前景極其樂觀。

參考文獻

篇10

[關鍵詞]材料分析技術 教學方法 實踐

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）21-0108-02

一、引言

《材料現(xiàn)代分析技術》課程是材料科學與工程類專業(yè)的一門專業(yè)特色課，是該專業(yè)的主干課程，在整個培養(yǎng)計劃的專業(yè)課程架構中起著至關重要的作用。眾所周知，材料是人類進化史的里程碑、現(xiàn)代文明的重要支柱、發(fā)展高新技術的基礎和先導。現(xiàn)代材料的發(fā)展在很大程度上依賴于對材料性能與其成分及顯微組織關系的理解。材料現(xiàn)代分析技術和儀器的發(fā)展，加深了對材料結構和性質的認識，促進了對材料本質的了解，使得對材料的組分構成、制備方法和工藝、組織結構與性能，以及它們之間的相互關系的研究愈來愈深入，為材料科學理論體系的形成打下堅實的基礎。國內(nèi)的清華大學、哈爾濱工業(yè)大學的材料（金屬材料、無機非金屬材料及有機高分子材料）及熱加工（熱處理、鑄造、鍛壓、焊接）專業(yè)均開設了《材料現(xiàn)代分析技術》這門課，國外的如麻省理工學院的材料科學與工程專業(yè)也開設了《衍射與結構》、《材料的成像（微觀分析）》等類似的課程。由此可見，該課程在材料科學與工程類專業(yè)中的重要性。由于不同學校的專業(yè)傾向性不同，課程整體設置不同，講授內(nèi)容和側重點也不同，因此根據(jù)自身的情況開設一門符合本專業(yè)特點的《材料現(xiàn)代分析技術》課程是非常有必要的。

二、我校開設該課程的基本情況

我校自2008年成立材料科學與工程專業(yè)以來，所在的材料科學系就根據(jù)國家本科生培養(yǎng)計劃，結合學校優(yōu)勢專業(yè)和重點發(fā)展方向設置了《材料現(xiàn)代分析技術》這門專業(yè)特色課。我們選用獲全國普通高等學校優(yōu)秀教材一等獎，哈爾濱工業(yè)大學周玉院士主編的“十五”國家規(guī)劃教材《材料分析測試技術》為主講教材。課程主要講授的內(nèi)容包括X射線衍射、電子衍射原理、電子光學基礎、衍襯運動學基礎等基本理論和X射線衍射儀、電子顯微鏡等現(xiàn)代儀器的基本原理和結構，重點講授材料結構、晶體缺陷以及微區(qū)成分、微區(qū)形貌的基本方法，使學生掌握現(xiàn)代材料的分析測試方法和手段，提高研究和解決材料理論和工程實際問題的能力。

三、《材料現(xiàn)代分析技術》課程教學研究與實踐

該課程涉及大量材料科學和物理等領域的基礎知識，也涉及理論知識的工程實踐應用，還包含較多抽象的概念和晦澀難懂的公式推導，學生普遍反映該課程較難學。如何提高學生的學習原動力和興趣，讓學生能夠由被動變?yōu)橹鲃訉W習；如何提升學生的創(chuàng)新思維能力，讓學生能夠把理論知識和工程實踐應用有機聯(lián)系起來，是擺在授課老師面前的兩道難題。因此，通過不斷改進教學方法、教學手段來提升教學效果是非常有必要的。筆者自該專業(yè)成立以來就一直擔任該課程的主講老師，積累了一定的教學實踐經(jīng)驗。

（一）加強背景資料的收集和介紹，提升學生的學習情趣

該課程涉及的主要內(nèi)容多是抽象的知識，如果直接進入主題，沒有預先做一些鋪墊，學生往往會感到困惑，直接影響其繼續(xù)聽課的興趣和對知識的深入理解。針對這個問題，可以通過預先介紹相關的背景資料來解決。例如在講授X射線性質的章節(jié)時，我首先介紹X射線發(fā)現(xiàn)者倫琴的生平，然后講述倫琴通過偶然現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)X射線的過程，并給學生觀看倫琴夫人在X射線作用下與底片上留下的完整手骨影子，并提及我國的李鴻章在X射線被發(fā)現(xiàn)后僅7個月就體驗了此種新技術，成為拍X光片檢查槍傷的第一個中國人。通過這些背景的介紹，極大地調(diào)動了學生的積極性，學生迫切需要知道X射線的本質是什么，X射線和其他電磁波的本質區(qū)別是什么，X射線的具體用途有哪些。這樣再講授以上內(nèi)容就變得順理成章。在講授X射線在晶體中的衍射章節(jié)時，我先介紹X射線衍射用于晶體結構分析的背景，也就是19世紀末20世紀初國際上困擾人們的兩個難題。第一個難題就是1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線后，認為是一種電磁波，但無法證明。要證明X射線是一種電磁波，只需證明它可以通過光柵產(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射線無法得到衍射花樣的兩個原因：1.X射線根本不是一種電磁波；2.X射線是一種電磁波，但由于波長極短，通過人工的方法無法制造出可以滿足衍射條件的具有足夠小狹縫的光柵。第二個難題就是同一時期晶體學家根據(jù)晶體的一些特性推測其由周期排列的原子、分子或離子組成，但無法證明。這兩個看似風馬牛不相及的難題被德國物理學家勞埃巧妙聯(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法制造出來的。他讓X射線照射到單晶體，然后觀察是否會產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。結果他得到了世界上第一幅晶體的衍射花樣，震驚世界。勞埃不僅證實了X射線是一種電磁波，還同時證明了晶體的周期性。然后我又介紹了迄今為止和X射線及晶體衍射研究相關的諾貝爾獲得者以及他們的獲獎成果，從1901年X射線的發(fā)現(xiàn)者倫琴，1914年X射線衍射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)者勞埃，1915年布拉格方程的推導者布拉格父子，到1962年脫氧核糖核酸DNA雙螺旋結構的發(fā)現(xiàn)者威爾金斯、沃森和克里克，再到1994年在中子衍射領域作出突出貢獻的布羅克豪斯和沙爾。通過以上背景的介紹，明顯提升了學生的興趣，學生很渴望了解X射線在晶體中產(chǎn)生衍射需要滿足什么條件，不同晶體是否會得到不同的衍射花樣，衍射花樣是否能夠反映晶體結構等等。接下來再講授這些內(nèi)容，學生就很容易帶著問題來聽課，課堂紀律明顯提高，學生積極性也得到了提高。

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

（二）強化和內(nèi)容相關案例的收集和介紹，增強學生對知識的歸屬感

該教材正文中介紹了大量的基礎知識，包括概念、現(xiàn)象的理論解釋和原理、公式的推導等等，但針對某一概念或某一原理的案例很少，很容易讓學生對所學知識沒有歸屬感，即不明白學這些內(nèi)容的用途是什么，使用的前提是什么，應用的條件是什么，結果形式是什么，如何具體問題具體分析。這些疑問，可以通過講解一些和內(nèi)容密切相關的案例或者自己的研究成果來解決。在X射線物相分析章節(jié)，主要內(nèi)容就是介紹單相分析的程序和注意的事項，相對簡單，很容易讓學生誤以為物相分析就是一件很簡單的比對工作。事實并非如此，實際中物相的鑒別是非常復雜的一件事。我以我的科研成果為例，介紹激光熔覆層的物相分析過程。1.試樣制備：熔覆層表面通常為火山口或山峰狀，要通過電火花切割法對其表面平整化；2.衍射花樣的標定：由于熔覆材料組分通常較為復雜，含有多種元素，在熔覆過程中會產(chǎn)生較為復雜的多種物相，且激光熔覆快速加熱、快速冷卻的特點也易產(chǎn)生亞穩(wěn)定過飽和固溶體或中間相，晶格也會發(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步驟：1.根據(jù)熔覆材料組分，結合相圖及熱力學計算來預測可能生成的物相種類，以及生成傾向性的排序；2.通過Jade軟件來進一步鑒別，初步標定主要物相組成；3.通過電子探針進行不同形態(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用，原理相對簡單，但在實際中較復雜。我也以我的科研成果為例介紹不同材料顯微組織分析過程。1.針對不同的材料，如何來選擇合適的腐蝕劑？腐蝕到什么程度較為適宜？2.如樣品導電性不好，需要通過噴金來提高像的襯度；3.在觀察時，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)襯度對增強相形態(tài)、大小、分布以及原子序數(shù)的相對高低進行合理分析？在進行微區(qū)成分分析時，如何合理選擇點分析、線掃描和面掃描這三種操作模式？如何對得到的成分信息進行合理分析？

通過大量案例和自身科研成果的介紹，學生加深了對基礎知識的理解，并提高了他們將知識和實踐相結合的能力，教學效果非常明顯。

四、體會和總結

《材料現(xiàn)代分析技術》理論性很強，通過上述介紹的兩種方法可以有效提升教學效果，激發(fā)學生進一步學習的興趣，變被動為主動，也增強了學生申報和參加大學生創(chuàng)新項目的積極性，有效提高了學生的創(chuàng)新思維能力和將理論用于解決工程問題的能力。在大學最后一個學期的畢業(yè)設計環(huán)節(jié)，這門課所學的知識得到了充分發(fā)揮，畢業(yè)設計的效率得到了提高，論文質量也有了較大的改善。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 鐘世云.麻省理工學院材料科學與工程專業(yè)本科培養(yǎng)計劃的分析[J].中國大學教學，2013（3）.

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