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金屬材料材質(zhì)分析精選(九篇)

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金屬材料材質(zhì)分析

第1篇:金屬材料材質(zhì)分析范文

關(guān)鍵詞:石墨烯;氧化石墨烯;酚醛樹(shù)脂;納米復(fù)合材料;復(fù)合材料

DOI:10.15938/j.jhust.2017.02.003

中圖分類(lèi)號(hào): TB332文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號(hào): 1007-2683(2017)02-0012-06Domestic

Abstract:Graphene oxide (GO), an important derivative of graphene, has good compatibility with phenolic formaldehyde resin (PF) thanks to the active groups such as hydroxyl, carboxyl and epoxy. Recently, graphene oxide has been applied in the research and development of PF based composites. GO/PF composites show good mechanical, electrical, thermal and frictional properties, as well as dielectric and flame retardant properties. This review reports the domestic research results in PF/GO composites in the recent five years.

Keywords:graphene; graphene oxide; phenolic formaldehyde resin; nanocomposites; composites

0引言

酚醛樹(shù)脂(phenolic formaldehyde resin, PF)是世界上最早的合成樹(shù)脂品種[1],在催化劑作用下由酚類(lèi)和醛類(lèi)縮聚而成[2]。經(jīng)過(guò)一個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,酚醛樹(shù)脂及其復(fù)合材料的研究和應(yīng)用已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步[3],因其具有優(yōu)良的耐熱、耐腐蝕、阻燃等性能,廣泛應(yīng)用于模塑料、層壓材料、摩擦材料、阻燃材料、泡沫材料以及耐高溫和燒蝕材料等[4]。同時(shí),為了彌補(bǔ)酚醛樹(shù)脂自身韌性差、沖擊強(qiáng)度低等缺點(diǎn),有關(guān)改性技術(shù)與方法的研究一直是該領(lǐng)域關(guān)注的課題[5-6]。

因其獨(dú)特的分子級(jí)二維晶體結(jié)構(gòu)[7],石墨烯(Graphene)表現(xiàn)出奇特而優(yōu)異的物理、化學(xué)、機(jī)械等性能,被認(rèn)為是迄今最有前途的材料之一,并廣泛用于聚合物基復(fù)合材料的研究和開(kāi)發(fā)[8]。以天然鱗片石墨(natural flake graphite)為原料制備石墨烯被認(rèn)為是目前規(guī)模化制備石墨烯的有效方法。通常,采用Hummers方法制備氧化石墨(graphite oxide)[9],經(jīng)進(jìn)一步剝離,形成氧化石墨烯(graphene oxide),繼而采用熱還原或化學(xué)還原方法得到還原石墨烯(reduced graphene)[10-11]。氧化石墨烯表面含有羥基、羧基和環(huán)氧等官能團(tuán)[12-13],與酚醛樹(shù)脂有著良好的相容性,近年來(lái)被用于酚醛樹(shù)脂復(fù)合材料的研究和應(yīng)用中[14-15]。本文介紹了近五年來(lái)國(guó)內(nèi)氧化石墨烯/酚醛樹(shù)脂復(fù)合材料的研究結(jié)果。

1復(fù)合材料的制備

氧化石墨烯/酚醛樹(shù)脂復(fù)合材料的主要制備方法包括原位聚合法、熔融共混法以及溶液混合法等[16-17]。采用溶液混合法,將氧化石墨烯分散液與酚醛溶液混合[18],利用氧化石墨的含氧基團(tuán)與酚醛樹(shù)脂上的含氧官能團(tuán)間的反應(yīng)以及π-π效應(yīng)可提高氧化石墨烯在酚醛樹(shù)脂中的分散,并改善復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性與熱降解成炭量。采用球磨法原位聚合制備氧化石墨烯/酚醛樹(shù)脂復(fù)合材料[19],球磨作用有效提高了氧化石墨烯的剝離和分散。

在原位聚合過(guò)程中,苯酚和甲醛除了作為反應(yīng)原料,同時(shí)也是氧化石墨的還原劑。于中振等[20]通過(guò)苯酚和甲醛縮合反應(yīng)過(guò)程中加入氧化石墨烯并通過(guò)超聲剝離達(dá)到原位還原插層復(fù)合而得到石墨烯酚醛樹(shù)脂導(dǎo)電復(fù)合材料。配合熱還原或化學(xué)還原方法,可以得到石墨烯/酚醛樹(shù)脂復(fù)合材料。夏和生等[21]提出了一種原位還原的制備方法,采用超聲波或者研磨方式將氧化石墨均勻分散在聚合物膠乳中,然后在聚合物膠乳中通入還原劑,進(jìn)一步得到聚合物/石墨烯復(fù)合母料,用以制備聚合物/石墨烯復(fù)合材料。黃桂榮等[22]將氧化石墨烯與酚醛樹(shù)脂乳液共混,經(jīng)水合肼還原和熱固化制備石墨烯/酚醛樹(shù)脂納米復(fù)合材料。

2復(fù)合材料的性能

2.1力學(xué)性能

氧化石墨烯用于酚醛樹(shù)脂及其復(fù)合層壓板、纖維增強(qiáng)材料、摩擦材料等以改善復(fù)合材料的力學(xué)性能。添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.25%的氧化石墨烯使氧化石墨烯/酚醛樹(shù)脂復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和儲(chǔ)能模量相比純酚醛復(fù)合材料分別提高21.8%、138%和25.8%[19]。在鄰甲酚醛樹(shù)脂/鄰甲酚醛環(huán)氧/氧化石墨烯復(fù)合層壓板中[23],加入1.2%的氧化石墨烯,復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度分別提高了102%和86%。將0.1%的氧化石墨、化學(xué)還原石墨烯及熱還原石墨烯分別加入到酚醛樹(shù)脂/丙烯腈炭纖維中[24],復(fù)合材料的壓縮強(qiáng)度分別提高了139.5%、98.9%和178.9%,研究表明,石墨烯增了界面的結(jié)合程度,起到載荷傳遞的作用,而改善了復(fù)合材料的力學(xué)性能。改性氧化石墨烯進(jìn)一步提高了復(fù)合摩擦材料的力學(xué)性能[25],相比于未改性的復(fù)合材料,采用硅烷(γ-氨丙基三乙氧基硅烷,KH550)改性氧化石墨烯的復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和彎曲模量分別提高了24.32%、10.95%和21.21%;同時(shí),松弛模量提高了42.22%,形變率降低了40.79%。

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第2篇:金屬材料材質(zhì)分析范文

【關(guān)鍵詞】材料成型;控制工程;金屬材料

1機(jī)械加工成型

現(xiàn)在的金屬材料加工成型,主要是使用機(jī)械加工,加工機(jī)械的關(guān)鍵部位是加工刀具,現(xiàn)在使用的刀具很多是金剛石成分的刀具[1]。使用這種刀具對(duì)鋁基復(fù)合材料進(jìn)行加工比較廣泛,鋁基復(fù)合材料使用金剛石刀具加工主要可以分成三種,分別是鉆銷(xiāo)形式、銑銷(xiāo)形式和車(chē)銷(xiāo)形式。鉆銷(xiāo)形式使用的是鑲鉆麻花鉆頭,對(duì)鋁基復(fù)合材料加工,一般情況下使用B4C顆粒鉆銷(xiāo),而且在加工的過(guò)程中還需要添加切銷(xiāo)液,這種液體可以增加鋁基復(fù)合材料的強(qiáng)度。銑銷(xiāo)形式使用材料有2.0%的粘接劑,還要8.5%的端面銑刀,這樣的加工方法能強(qiáng)化鋁基復(fù)合材料。車(chē)銷(xiāo)形式主要使用刀具是硬合金刀具,而且在使用這種加工模式中還需要添加乳化劑,使用這種液體的目的是起到冷卻效果。

2擠壓和鍛模塑性成型

金屬材料在實(shí)際成型加工時(shí),可以在模具的表面涂抹一層劑,所選用的壓力成型方法里要能有效控制壓力,以減小在制造時(shí)產(chǎn)生的摩擦系數(shù)[2]。有研究表明,使用有效壓力和涂抹劑,能夠使加工過(guò)程中擠壓壓力減少至少35%。擠壓力的減少能減少對(duì)模具的損傷,減少對(duì)金屬塑性的削弱,還能防止金屬變形中抵抗力減弱,從而有效提高成型效率。除了使用上述方法進(jìn)行加工,還可以在金屬基材料中增加適量的增強(qiáng)顆粒,降低其可塑性,增強(qiáng)金屬材料的變形抗力,再在加工過(guò)程中增加一定的溫度,使增強(qiáng)顆粒和金屬材質(zhì)加快融合,加強(qiáng)金屬基材料的可塑性[3]。一般來(lái)說(shuō),在金屬基材質(zhì)中使用增強(qiáng)顆粒會(huì)影響擠壓的速度,如果在加工的材料中使用的增強(qiáng)顆粒較多,加工時(shí)就要嚴(yán)格控制擠壓速度。如果擠壓速度過(guò)快,很容易造成材料成型以后便面出現(xiàn)橫向裂紋。總之,在使用擠壓和鍛模塑性成型技術(shù)對(duì)金屬基材質(zhì)加工的過(guò)程中,不僅需要在模具上涂抹劑,還需要控制加工中擠壓的速度,提高相應(yīng)的溫度,并對(duì)這些技術(shù)嚴(yán)格控制,只有這樣,才能夠保證加工的質(zhì)量。

3鑄造成型

使用復(fù)合材料的加工成型技術(shù)中,最常用的一種方法就是使用鑄造成型技術(shù)。實(shí)際加工過(guò)程中,對(duì)金屬?gòu)?fù)合型材料添加增強(qiáng)顆粒以后,這樣的情況下熔體粘度會(huì)有增強(qiáng),同時(shí)流動(dòng)性也會(huì)增強(qiáng),在加上增加增強(qiáng)顆粒的過(guò)程中會(huì)使用熔體的方法使其融合在一起,同時(shí)因?yàn)榻?jīng)過(guò)高溫作用會(huì)產(chǎn)生一些化學(xué)反應(yīng),這種時(shí)候會(huì)改變金屬材質(zhì)的基礎(chǔ)性質(zhì)。為了控制金屬材質(zhì)基本性能,在熔化金屬材質(zhì)過(guò)程中要對(duì)溫度嚴(yán)格控制,同時(shí)在保溫時(shí)間上也要采用嚴(yán)格控制方法。在高溫情況下對(duì)增強(qiáng)顆粒的添加容易發(fā)生界面反應(yīng),比如在添加的增強(qiáng)顆粒是碳化硅顆粒容易出現(xiàn)這種現(xiàn)象。出現(xiàn)界面反應(yīng)以后熔體的粘度會(huì)增強(qiáng),會(huì)出現(xiàn)難以澆筑現(xiàn)象,而且還會(huì)影響到材質(zhì)本質(zhì)。解決問(wèn)題的方法是使用精煉法,同時(shí)還要添加一定量的變質(zhì)添加劑,使用這種方法在鍛造成型是不適合使用在添加了增強(qiáng)顆粒的鋁基復(fù)合材料中。

4粉末冶金成型

粉末冶金成型技術(shù)使用最為早,因此這項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際經(jīng)驗(yàn)比較豐富,該技術(shù)使用在成型制造主要是對(duì)金屬基復(fù)合材料使用,還可以對(duì)顆粒復(fù)合材料零部件和制造晶須中使用。同時(shí)粉末冶金技術(shù)在后期也使用在一些尺寸較小,造型比較簡(jiǎn)單,或者是一些高精密要求的零部件生產(chǎn)加工中。使用粉末冶金技術(shù)加工零部件,有著很多方面的優(yōu)點(diǎn):(1)成型的組織細(xì)密;(2)產(chǎn)品加工成型以后增強(qiáng)相分布均衡;(3)成型以后增加相可調(diào)節(jié);(4)界面的反應(yīng)減少。隨著不斷對(duì)該技術(shù)的研究,現(xiàn)在可以把粉末冶金技術(shù)使用到更多成型加工中。比如自行車(chē)架加工,管材加工、自行車(chē)零部件加工等。使用粉末冶金技術(shù)加工的產(chǎn)品有著較強(qiáng)的耐磨性。在加工時(shí)使用該技術(shù)在汽車(chē)的產(chǎn)品生產(chǎn),飛機(jī)零部件生產(chǎn)和航天器材零部件生產(chǎn)。

第3篇:金屬材料材質(zhì)分析范文

關(guān)鍵詞 金屬材料;應(yīng)力腐蝕;裂紋

中圖分類(lèi)號(hào):TG111.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1671-489X(2013)06-0131-02

1 應(yīng)力腐蝕概論

應(yīng)力腐蝕指的是金屬材料或結(jié)構(gòu)處于靜載拉應(yīng)力與一定的腐蝕環(huán)境一起作用下所導(dǎo)致發(fā)生的脆性破裂。

1.1 金屬材料應(yīng)力腐蝕裂紋

金屬材料于一定的腐蝕環(huán)境中,被應(yīng)力作用,因著金屬本身微觀徑路在設(shè)限范圍內(nèi)產(chǎn)生腐蝕而呈現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象稱(chēng)應(yīng)力腐蝕裂紋。應(yīng)力腐蝕裂紋的特征是金屬外表為脆性機(jī)械斷裂。裂紋只產(chǎn)生于金屬的部分區(qū)域,由內(nèi)向外發(fā)展,通常是與作用力保持垂直狀態(tài)。金屬材料應(yīng)力腐蝕裂紋同簡(jiǎn)單因應(yīng)力導(dǎo)致的破壞不一樣,其腐蝕在極其微弱的應(yīng)力條件下也可以產(chǎn)生;金屬材料應(yīng)力腐蝕裂紋同單一因腐蝕造成的破壞也不一樣,其腐蝕性最為微弱的介質(zhì)也可以導(dǎo)致腐蝕裂紋。而處于嚴(yán)重的全面腐蝕狀況下,則不易發(fā)生應(yīng)力腐蝕裂紋現(xiàn)象。應(yīng)力腐蝕外表沒(méi)有變化,裂紋發(fā)展速度極快并且很難意料,因此可以說(shuō)是一種具有極大危害性的破壞形式。它的破壞往往是無(wú)法意料的,就發(fā)展速度而言,能夠達(dá)到孔蝕的數(shù)百萬(wàn)倍。導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生滲漏現(xiàn)象及至爆炸,是所有腐蝕形態(tài)中最具危害的一種。

1.2 氫脆理論

依據(jù)裂紋發(fā)展階段的電化學(xué)反應(yīng),可將應(yīng)力腐蝕劃分成陽(yáng)極和陰極兩個(gè)反應(yīng)敏感型。具體說(shuō)明:1)應(yīng)力腐蝕陽(yáng)極反應(yīng)敏感指的是此類(lèi)應(yīng)力腐蝕裂紋的產(chǎn)生與發(fā)展階段都是受裂紋處金屬的陽(yáng)極溶解制約的,裂紋的發(fā)展快慢也是由金屬陽(yáng)極溶解的快慢決定;2)應(yīng)力腐蝕陰極反應(yīng)敏感指的是此類(lèi)應(yīng)反應(yīng)階段中因陰極吸氫而導(dǎo)致的脆性破壞,其也稱(chēng)之為氫脆型應(yīng)力腐蝕。而氫脆裂紋指的是金屬材料在應(yīng)力作用下,因?yàn)楦g反應(yīng)所產(chǎn)生的氫為金屬所吸收出現(xiàn)氫蝕脆化導(dǎo)致的裂紋。

金屬材料并非是在各種腐蝕環(huán)境中均出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕裂紋。不同的金屬材料的應(yīng)力腐蝕均需一定的腐蝕環(huán)境。因各金屬材料適用范圍的逐漸擴(kuò)大,腐蝕環(huán)境的類(lèi)型也呈現(xiàn)數(shù)量增加的趨勢(shì)[1]。

2 金屬材料發(fā)生應(yīng)力腐蝕的特征

通常所講的應(yīng)力腐蝕,即陽(yáng)極反應(yīng)敏感應(yīng)力腐蝕。對(duì)于金屬材料發(fā)生應(yīng)力腐蝕的特征,可從4個(gè)方面來(lái)加以說(shuō)明。

2.1 金屬材料發(fā)生應(yīng)力腐蝕裂紋必須是拉應(yīng)力

只有處于應(yīng)力(特別是拉應(yīng)力)的狀態(tài)下,才會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕裂紋。發(fā)生應(yīng)力腐蝕的應(yīng)力屬于其中的靜態(tài)部分,它既可能是外加載荷或者裝配力(包括擰螺栓、脹接力等)引發(fā)的應(yīng)力,也可能是構(gòu)件在制造、熱處理、焊接等加工階段中發(fā)生的內(nèi)應(yīng)力。不論來(lái)源怎樣,造成應(yīng)力腐蝕裂紋的應(yīng)力一定包含拉伸應(yīng)力的成分,壓縮應(yīng)力是不能引發(fā)應(yīng)力腐蝕裂紋的。而且,此種應(yīng)力往往是很輕微的,若不是在腐蝕環(huán)境條件中,此弱小的應(yīng)力是不能夠讓構(gòu)件產(chǎn)生機(jī)械性破壞的。促成破壞的應(yīng)力值要依據(jù)材料、腐蝕介質(zhì)等實(shí)際情況來(lái)定[2]。

2.2 促成一定金屬材料產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的環(huán)境介質(zhì)是特定的

發(fā)生應(yīng)力腐蝕的材料與介質(zhì)并非任意的,只在兩者處于某種組合時(shí)才能產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。引發(fā)一般鋼應(yīng)力腐蝕的腐蝕介質(zhì)包括的溶液有:氫氧化物;含有硝酸、碳酸鹽、硫化氫的水;海水,硫酸與硝酸混合;融化的鋅、鋰;熱狀態(tài)的三氯化鐵;液體氨。引發(fā)奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕介質(zhì)包括的溶液有:具有酸性、中性的氯化物;海水;熱融的氯化物;熱狀態(tài)的氟化物、氫氧化物[3]。

2.3 金屬材料

通常極純的金屬不會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕破壞,只是處于合金或者包含雜質(zhì)的金屬中才能夠產(chǎn)生。因?yàn)榻饘俨牧吓c腐蝕環(huán)境互相作用的狀況不盡相同,金屬材料應(yīng)力腐蝕裂紋也都不盡相同。裂紋或沿晶粒邊緣發(fā)生;或延伸到晶粒內(nèi)部而又明顯分枝;裂紋或與晶粒邊緣、晶粒內(nèi)部都沒(méi)有關(guān)系。

2.4 破壞過(guò)程

金屬材料應(yīng)力腐蝕裂紋,往往在沒(méi)有意料的狀況下突然產(chǎn)生,因此危害性非常大。具體表現(xiàn)為3個(gè)階段:1)孕育階段,系金屬材料在應(yīng)力腐蝕裂紋發(fā)生之前的時(shí)段,也是裂紋的成核前的準(zhǔn)備時(shí)段;2)裂紋穩(wěn)定發(fā)展階段,在金屬材料應(yīng)力與腐蝕介質(zhì)的互相作用下,裂紋漸漸發(fā)展時(shí)段;3)裂紋缺少穩(wěn)發(fā)展階段,此為最終的機(jī)械性破壞。此外,金屬材料的應(yīng)力腐蝕裂紋還具有一個(gè)特性――金屬的裂紋同其自身厚度無(wú)關(guān)。

3 影響金屬材料應(yīng)力腐蝕裂紋的因素

3.1 環(huán)境方面

奧氏體不銹鋼針對(duì)鹵化物元素比較敏感。同理,有些銅合金針對(duì)含氨的環(huán)境也敏感。奧氏體不銹鋼原本針對(duì)氯化物發(fā)生應(yīng)力腐蝕十分敏感,可氯或者鹵素離子并非唯一的決斷因素,發(fā)生SCC還應(yīng)當(dāng)有氧存在。從對(duì)加鈮的18-8不銹鋼分析中得出結(jié)論,只需其中擁有百萬(wàn)分之幾的氧就可以與氯化物一同促成應(yīng)力腐蝕。奧氏體不銹鋼于沸騰的MgCl2溶液內(nèi),唯氮濃度超出500×10-6才出現(xiàn)SCC;若氮濃度低于500×10-6時(shí),就不產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。溶液的pH值針對(duì)金屬材料應(yīng)力腐蝕的敏感性也具有非常大的影響[4]。

3.2 力學(xué)方面

通過(guò)對(duì)高強(qiáng)度鋁合金7075-T6板材實(shí)驗(yàn),若順著軋制方向取樣板實(shí)施拉伸試驗(yàn),對(duì)應(yīng)力腐蝕的抗力達(dá)到最強(qiáng),門(mén)檻應(yīng)力為420 MPa;若順著板寬方向取樣板實(shí)施拉伸試驗(yàn),其門(mén)檻應(yīng)力達(dá)224 MPa;若順著板厚方向取樣板實(shí)施拉伸試驗(yàn),門(mén)檻應(yīng)力只達(dá)49 MPa,幾乎只達(dá)到軋制方向的十分之一。

熱處理金屬材料的不同強(qiáng)度,影響著金屬材料應(yīng)力腐蝕的裂紋發(fā)展速度與應(yīng)力強(qiáng)度因素的關(guān)系。由此可見(jiàn),當(dāng)金屬材料屈服強(qiáng)度居高時(shí),裂紋發(fā)展呈現(xiàn)出兩個(gè)階段:開(kāi)始階段裂紋發(fā)展速率隨應(yīng)力強(qiáng)度因素的增多而增高;當(dāng)應(yīng)力強(qiáng)度因素增添到一定的數(shù)據(jù)時(shí),裂紋發(fā)展速率便持續(xù)恒定,不再同應(yīng)力強(qiáng)度因素有關(guān)。此實(shí)驗(yàn)結(jié)果很具有典型性,幾乎全部的高強(qiáng)度鋼包含馬氏體時(shí)效鋼,以及高強(qiáng)度鋁合金均具有如此規(guī)律。

3.3 冶金方面

共包括三方面的影響:1)金屬材料成份;2)金屬材料組織;3)金屬材料強(qiáng)度。

4 金屬材料應(yīng)力腐蝕裂紋控制途徑

金屬材料應(yīng)力腐蝕裂紋是應(yīng)力與腐蝕環(huán)境互相作用導(dǎo)致的。因此,只要去除應(yīng)力與腐蝕環(huán)境二者其中的任一因素,就能夠防止裂紋的出現(xiàn)?,F(xiàn)實(shí)上既沒(méi)有辦法全部去除裝置于建造時(shí)的殘留應(yīng)力,又沒(méi)有辦法讓裝置全部甩脫腐蝕性環(huán)境。采取以上辦法防止應(yīng)力腐蝕是不能夠做到的。所以,往往是利用改變材料的辦法克服這個(gè)問(wèn)題。除此之外,焊縫部位因?yàn)闊釕?yīng)變功效會(huì)發(fā)生較大的殘余應(yīng)力,而添加熱量及冷卻的熱循環(huán)階段,也會(huì)讓金屬材質(zhì)出現(xiàn)變化。因此,針對(duì)焊縫部分應(yīng)比針對(duì)焊接本體更為注意,應(yīng)當(dāng)細(xì)致檢查是否產(chǎn)生金屬材料應(yīng)力腐蝕裂紋。具體可從4個(gè)方面進(jìn)一步說(shuō)明:1)應(yīng)力抑制,降下拉伸應(yīng)力,去除殘余應(yīng)力,可壓低金屬材料應(yīng)力腐蝕裂紋敏感性;2)材料抑制,選取耐應(yīng)力腐蝕金屬材料,在金屬材料應(yīng)力腐蝕體系中,金屬材料的屈服強(qiáng)度越高,就越低;3)采取陰極保護(hù)的措施;4)腐蝕抑制,有效改進(jìn)設(shè)計(jì),添充緩蝕劑或者消除介質(zhì)內(nèi)有害成分。

參考文獻(xiàn)

[1]王麗,陳振茂.基于裂紋精細(xì)數(shù)值模型的應(yīng)力腐蝕裂紋重構(gòu)[J].無(wú)損檢測(cè),2010(9):675-677.

[2]楊光輝.淺談焊接接頭應(yīng)力腐蝕控制方法[J].城市建設(shè)理論研究,2011(19).

第4篇:金屬材料材質(zhì)分析范文

【關(guān)鍵詞】熱電廠;金屬材料;特種設(shè)備;檢驗(yàn)監(jiān)督;管理系統(tǒng)

為保證熱電廠機(jī)組安全可靠的運(yùn)行,熱電廠需定期嚴(yán)格進(jìn)行機(jī)組大修,對(duì)金屬材料與特種設(shè)備的進(jìn)行檢驗(yàn)監(jiān)督是大修時(shí)必不可少的環(huán)節(jié),它直接影響到機(jī)組的整體運(yùn)行。機(jī)組大修之前,工作人員需依據(jù)機(jī)組的運(yùn)行情況與時(shí)間制定檢驗(yàn)大綱,其內(nèi)容應(yīng)包括四個(gè)方面:金屬材料的檢驗(yàn)監(jiān)督、壓力管道的定期檢驗(yàn)、壓力容器的全面檢查、鍋爐內(nèi)部的定期檢驗(yàn)[1]。汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)的金屬構(gòu)件是金屬材料檢驗(yàn)監(jiān)督大綱的重點(diǎn)。熱電廠的壓力管道、壓力容器與鍋爐等特種設(shè)備,其檢驗(yàn)監(jiān)督需由國(guó)家質(zhì)檢總局核準(zhǔn)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)行,而檢驗(yàn)人員須持有有效的資格證件。筆者就此對(duì)熱電廠機(jī)組大修時(shí)金屬材料及特種設(shè)備的檢驗(yàn)監(jiān)督及管理系統(tǒng)進(jìn)行粗略探討,僅提供有關(guān)人員參考。

一、檢驗(yàn)監(jiān)督依據(jù)、設(shè)備材料

1.檢驗(yàn)監(jiān)督依據(jù)

《電力工業(yè)鍋爐壓力容器監(jiān)察規(guī)程》(DL612-1996)、《電站鍋爐壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程》(DL647-2004)、《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》(JB/T4730-2005)、《熱電廠金屬技術(shù)監(jiān)督規(guī)程》(DL438-2000)等規(guī)程及金屬材料檢驗(yàn)監(jiān)督、壓力管道定期檢驗(yàn)、壓力容器全面檢查、鍋爐內(nèi)部定期檢驗(yàn)等的大綱為主要檢驗(yàn)監(jiān)督依據(jù)。

2.所需設(shè)備

檢驗(yàn)主要采用無(wú)損檢測(cè)手段(測(cè)厚、磁粉、尺寸、滲透、射線、硬度、超聲波、金相檢驗(yàn)等)和宏觀檢驗(yàn)方法為主;硬度計(jì)、角磨機(jī)、磁力探傷儀、金相顯微鏡、光譜分析儀、X射線探傷儀、超聲波探傷儀數(shù)字式游標(biāo)卡尺與尺寸測(cè)量工具等為檢驗(yàn)所需主要設(shè)備;甘油、砂輪片、去漆劑、鋼絲輪、磁粉反差增強(qiáng)劑與著色滲透探傷劑等為檢驗(yàn)所需主要材料。

二、檢驗(yàn)監(jiān)督條件

1.視具體情況拆除保溫,搭腳手架,打磨檢修位置。需拆除保溫的部件要保證拆除面積符合檢驗(yàn)要求;需搭腳手架位置要保證架子的可靠安全;按要求對(duì)主要金屬部件打磨(附金屬部件打磨部位表1),并保證去除銹垢、飛濺物與氧化皮;需電源位置提供220V標(biāo)準(zhǔn)電源。

2.提供所需檢驗(yàn)金屬部件的名稱(chēng)、材質(zhì)、規(guī)格等基本參數(shù);新焊口填寫(xiě)焊口無(wú)損檢驗(yàn)委托單前,應(yīng)經(jīng)焊工自檢及質(zhì)檢員專(zhuān)檢合格;其他需檢驗(yàn)金屬部件,均應(yīng)填寫(xiě)檢驗(yàn)委托單并注明檢驗(yàn)內(nèi)容與位置。

3.去除發(fā)電機(jī)與汽輪機(jī)葉片表面的銹蝕與涂層,并分別編號(hào)。

4.汽輪機(jī)缸體、閥門(mén)、靜葉與閥門(mén)等鑄鍛件需先經(jīng)檢修人員行本體宏觀檢查,應(yīng)特別注意變截面處的檢查,委托檢驗(yàn)部門(mén)對(duì)可疑部位進(jìn)行金屬檢驗(yàn)。

5.檢驗(yàn)螺栓時(shí),宜全部拆下直徑小于90MM或者質(zhì)量小于5KG的[2],送至金屬試驗(yàn)室檢驗(yàn),若無(wú)法搬運(yùn)可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn),應(yīng)先對(duì)螺栓打鋼印編號(hào),后委托專(zhuān)業(yè)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)。

三、檢驗(yàn)監(jiān)督時(shí)機(jī)

1.檢修開(kāi)始時(shí),防爆防磨人員須及時(shí)進(jìn)行壓力管道u鍋爐的外觀檢驗(yàn)工作,據(jù)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,開(kāi)展下一步金屬檢驗(yàn)工作。割管工作要盡早進(jìn)行,據(jù)割管檢驗(yàn)問(wèn)題,開(kāi)展下一步割管或換管工作。

2.檢修剛開(kāi)始時(shí)即對(duì)壓力容器安全附件進(jìn)行檢查,不合格的安全附件要及時(shí)進(jìn)行處理,要保證合格的安全附件在機(jī)組運(yùn)行前回裝完畢。

3.汽輪機(jī)部件金屬材料檢驗(yàn)的重點(diǎn)是螺栓檢驗(yàn),應(yīng)在保證檢驗(yàn)條件的前提下盡早開(kāi)展高溫螺栓檢驗(yàn)工作,預(yù)留充足時(shí)間以備更換不合格的螺栓之需。

四、檢驗(yàn)流程

金屬檢驗(yàn)監(jiān)督工作流程的合理性是檢驗(yàn)工作質(zhì)量的有力保證,需格外重視,因金屬材料的檢驗(yàn)監(jiān)督是機(jī)組大修金屬與特種設(shè)備檢驗(yàn)監(jiān)督中的主要工作。

五、檢驗(yàn)報(bào)告

每個(gè)周末應(yīng)整理開(kāi)辦一期檢修簡(jiǎn)報(bào),上報(bào)相關(guān)部門(mén)與領(lǐng)導(dǎo),更好的使其及時(shí)了解機(jī)組大修中金屬材料與特種設(shè)備的檢驗(yàn)監(jiān)督進(jìn)度與具體情況。當(dāng)排查出某些部件有較大缺陷時(shí),應(yīng)加辦檢修特報(bào),令相關(guān)部門(mén)及時(shí)知曉設(shè)備檢驗(yàn)的狀態(tài),以利于進(jìn)一步檢驗(yàn)工作開(kāi)展。檢驗(yàn)工作人員還應(yīng)及時(shí)整理部件分項(xiàng)報(bào)告,待所有檢修工作結(jié)束后,向有關(guān)部門(mén)及時(shí)提交整體的檢驗(yàn)報(bào)告,并得出整個(gè)金屬材料與特種設(shè)備的檢驗(yàn)結(jié)論。

六、檢驗(yàn)監(jiān)督工作注意事項(xiàng)

1.金屬割管管樣的長(zhǎng)度宜控制在500MM以上,標(biāo)注相應(yīng)位置,并要填寫(xiě)委托通知單后再提交予檢驗(yàn)單位進(jìn)行檢驗(yàn)。

2.設(shè)立專(zhuān)門(mén)的項(xiàng)目部門(mén),統(tǒng)籌安排金屬材料與特種設(shè)備的檢驗(yàn)監(jiān)督工作。

3.檢驗(yàn)過(guò)程貫徹委托單制度,保證相關(guān)部門(mén)金屬檢驗(yàn)工作的相互配合;檢驗(yàn)時(shí)若發(fā)現(xiàn)缺陷,應(yīng)落實(shí)缺陷委托單與缺陷封單制度,及時(shí)解決與消除缺陷,保證部件質(zhì)量[3]。

七、金屬材料與特種設(shè)備的管理系統(tǒng)優(yōu)化建議

目前多數(shù)熱電廠對(duì)熱電廠金屬材料與特種設(shè)備的全過(guò)程管理體系還不是很完善,這主要體現(xiàn)在:1.缺少明確的管理職能機(jī)構(gòu);規(guī)章制度不健全;2.作業(yè)人員培訓(xùn)不足;3.缺乏相應(yīng)的先進(jìn)的管理信息系統(tǒng)軟件,信息化程度低等。

1.選拔專(zhuān)業(yè)管理人才,組建專(zhuān)門(mén)的管理職能機(jī)構(gòu),明確職權(quán)范圍,合理組織與統(tǒng)籌金屬材料與特種設(shè)備的檢查監(jiān)督與管理工作,協(xié)調(diào)好與相關(guān)質(zhì)檢部門(mén)的接洽與互相配合。

2.加強(qiáng)作業(yè)人員的技能培訓(xùn),定期組織培訓(xùn)活動(dòng),強(qiáng)化學(xué)習(xí)金屬材料與特種設(shè)備檢驗(yàn)監(jiān)督的基本工作技能與規(guī)程制度,并進(jìn)行考核,納入績(jī)效評(píng)價(jià)體系,制定獎(jiǎng)懲制度,激勵(lì)工作人員積極進(jìn)取,強(qiáng)化專(zhuān)業(yè)技能,提高職業(yè)素質(zhì)。

3.金屬材料與特種設(shè)備的管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循系統(tǒng)性、靈活性、可靠性與安全性的原則,健全管理系統(tǒng)的功能模塊:

3.1健全靜態(tài)信息管理模塊

該模塊旨在實(shí)現(xiàn)熱電廠金屬材料與特種設(shè)備的靜態(tài)信息的管理,以構(gòu)建設(shè)備信息數(shù)據(jù)庫(kù),科學(xué)管理。靜態(tài)信息包括:名稱(chēng)、型號(hào)、編號(hào)、生產(chǎn)廠家、制造單位、技術(shù)參數(shù)、使用部門(mén)、使用時(shí)間、備品配件、保修日期、圖紙及相關(guān)的信息。不同靜態(tài)信息映射不同材料設(shè)備,用戶(hù)可通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)查找與管理相應(yīng)材料設(shè)備。

3.2健全動(dòng)態(tài)信息管理模塊

對(duì)材料設(shè)備的生命周期的全過(guò)程的管理及動(dòng)態(tài)管理過(guò)程,其管理結(jié)構(gòu)如下圖1:

從設(shè)備注冊(cè)到設(shè)備報(bào)廢,此8個(gè)模塊用于用戶(hù)填寫(xiě)相應(yīng)申請(qǐng),相應(yīng)職能部門(mén)負(fù)責(zé)審核工作,并提交管理部門(mén)備案;設(shè)備審核模塊主要用于職能部門(mén)審核用戶(hù)的申請(qǐng);審核報(bào)告模塊主要用于顯示用戶(hù)的各類(lèi)申請(qǐng)審核的結(jié)果;動(dòng)態(tài)跟蹤模塊主要用于對(duì)金屬材料與特種設(shè)備進(jìn)行生命全過(guò)程的跟蹤,用戶(hù)可通過(guò)特定通信設(shè)備,與系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)系,以查詢(xún)或者確認(rèn)相關(guān)設(shè)備當(dāng)前所處壽命程度。

參考文獻(xiàn)

[1]劉鮮枝.淺析熱電廠金屬材料的選擇及其檢驗(yàn)[J].中國(guó)科技縱橫.2010(20)

第5篇:金屬材料材質(zhì)分析范文

陜西省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院陜西西安710048

摘要 在物理量測(cè)量結(jié)果中,通常會(huì)出現(xiàn)不確定度,所謂不確定度是指由于存在測(cè)量誤差,不能準(zhǔn)確確定被測(cè)量值的程度,也就是說(shuō),不確定度代表著測(cè)量結(jié)果的可信賴(lài)程度。在報(bào)告物理量測(cè)量結(jié)果時(shí),給出不確定度的作用主要表現(xiàn)為便于使用它的人評(píng)定可靠性,同時(shí)增強(qiáng)測(cè)量結(jié)果的可比性。本文從洛氏硬度測(cè)量的角度進(jìn)行闡述,同時(shí)對(duì)金屬材料洛氏硬度不確定度評(píng)定方法進(jìn)行分析,為評(píng)定金屬材料落實(shí)硬度的不確定度提供參考。

關(guān)鍵詞 不確定度;標(biāo)準(zhǔn)偏差;硬度測(cè)量

1 概述

測(cè)量對(duì)象:選擇材質(zhì)為45 鋼的鋼板;

檢測(cè)設(shè)備:TH300 自動(dòng)數(shù)顯洛氏硬度計(jì);

檢測(cè)環(huán)境:室溫為23.5益,相對(duì)濕度為55%;

檢測(cè)過(guò)程:按照GB/T 230.1 - 2009《金屬材料洛氏硬度試驗(yàn)試驗(yàn)方法》的相關(guān)要求,先用硬度水平為48.2HRC 的標(biāo)準(zhǔn)硬度塊檢測(cè)硬度計(jì),在硬度塊上選擇5 點(diǎn)測(cè)定其洛氏硬度值,當(dāng)硬度計(jì)正常運(yùn)行后,再測(cè)定試樣的洛氏硬度,測(cè)定5 點(diǎn)硬度值。

2 數(shù)學(xué)模型和不確定度分項(xiàng)的評(píng)定

2.1 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時(shí)硬度試驗(yàn)機(jī)的不確定度

2.1.1 在整個(gè)試驗(yàn)面上,使用標(biāo)準(zhǔn)硬度塊均勻分布地壓出5 個(gè)相應(yīng)的壓痕,分別測(cè)定其硬度值,試驗(yàn)結(jié)果如下表所示:

2.1.2 單次試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差

評(píng)定選擇A 類(lèi)方法

在評(píng)定過(guò)程中,按照J(rèn)JF1059—2012 推薦的極差法進(jìn)行計(jì)算,相應(yīng)的計(jì)算公式如下所示:

其中:

R 為測(cè)量結(jié)果中的最大值與最小值之差;

C 為極差系數(shù)(當(dāng)n=5 時(shí)極差系數(shù)C=2.33)。

將R=48.2-47.9=0.3HRC、C=2.33 代入上述公式,

2.1.3 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時(shí)硬度試驗(yàn)機(jī)的不確定度

對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行測(cè)量時(shí),硬度實(shí)驗(yàn)機(jī)的不確定度選擇5 次測(cè)量值的平均值,為

2.2 試樣測(cè)量重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ux

2.2.2 測(cè)量試樣的標(biāo)準(zhǔn)偏差

在測(cè)量試樣的過(guò)程中,采用極差法對(duì)測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行處理,當(dāng)n=5 時(shí),極差系數(shù)C=為2.33,將R=0.40HRC 帶入下列公式為

2.2.3 評(píng)定試樣測(cè)量重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)不確定度對(duì)單次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度進(jìn)行評(píng)定:

2.3 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uCRM根據(jù)GB/T 230.3-2012 規(guī)定,將rrel 定為1.0%、HCMR=48.2HRC帶入下列公式:

整理uCRM=0.1703。

2.4 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度uE

在硬度計(jì)誤差允許的情況下,按照GB/ 230.2-2012 的相關(guān)要求,洛氏硬度的允許誤差Erel 為1.5HRC

2.5 評(píng)定壓痕測(cè)量分辨力的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ums

在測(cè)量過(guò)程中,測(cè)量裝置的測(cè)壓痕分辨率為啄ms=0.1HRC。

3 評(píng)定合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

3.1 靈敏系數(shù)

通過(guò)上述分析,匯總各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng),如下表所示:

3.2 計(jì)算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc

在計(jì)算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度時(shí),將輸入量看成彼此相互獨(dú)立的,同時(shí)按照下式對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度進(jìn)行合成處理:

4 評(píng)定擴(kuò)展不確定度

置信概率P、包含因子k 分別取95豫和2,那么擴(kuò)展不確定度U95為

5 測(cè)量結(jié)果

參考文獻(xiàn)

[1]GB/T8170-2008,數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定[S].

[2]GB/T230.1-2009,金屬材料洛氏硬度試驗(yàn)第1 部分:試驗(yàn)方法[S].

第6篇:金屬材料材質(zhì)分析范文

【關(guān)鍵字】金屬材料,檢測(cè)方法,分析研究

Abstract

In recent years, with the development of economy, especially with the deepening of the reform and opening up, our country's economic construction has made great progress, at the same time, our country in the study of metal materials also made great progress. Metal materials for the construction engineering and other fields has a very important role, strengthen the research of metal detection method, can constantly improve the level of the quality of the metal material, so as to guarantee the quality of engineering. In this paper, the author's own research and practical work experience, detection method of metal materials for this paper.

Key words :metal materials, test methods, analysis and research

中圖分類(lèi)號(hào):F407.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

一、前言

金屬材料在我國(guó)的社會(huì)建設(shè)中一直發(fā)揮著巨大的作用,無(wú)論是建筑工程還是其他的設(shè)施建設(shè),無(wú)不用到金屬材料,這就對(duì)金屬材料的質(zhì)量以及相關(guān)的性能提出了很高的要求,這就需要對(duì)金屬材料進(jìn)行檢測(cè)。雖然我國(guó)在金屬材料的檢測(cè)方法上有一些進(jìn)步,但是還是存在著不足,因此有必要加強(qiáng)對(duì)其的研究。

二、檢測(cè)儀器檢測(cè)金屬分析研究

1、硅鋼片檢測(cè)

硅鋼片屬重要的電工材料,用途廣泛,我國(guó)的生產(chǎn)能力有限,價(jià)格也高于國(guó)外同類(lèi)商品,每年要從日本、韓國(guó)、俄羅斯、德國(guó)等國(guó)進(jìn)口。硅鋼片分為熱軋和冷軋兩類(lèi),后者又可以繼續(xù)分為晶粒取向型和無(wú)取向型兩種。由于冷軋硅鋼片性能優(yōu)良,進(jìn)口的幾乎都是冷軋硅鋼片。其檢測(cè)項(xiàng)目有強(qiáng)度、膜厚、密度、疊裝系數(shù)、鐵損、磁感強(qiáng)度、矯頑力等。

2、不銹鋼腐蝕試驗(yàn)和涂膜鍍錫鋼板試驗(yàn)

食品衛(wèi)生越來(lái)越受到重視,近年,因包裝材料影響食品質(zhì)量的問(wèn)題時(shí)有發(fā)生,檢測(cè)涂覆環(huán)氧酚醛涂料或其他涂料的鍍錫鋼板(或鍍鉻板)的需求已提到工作日程。根據(jù)盛裝內(nèi)容的不同,這類(lèi)材料通常要開(kāi)展涂膜厚度、附著力、耐蝕力、耐酸蝕、耐硫蝕、抗沖擊、耐彎折、透過(guò)率和孔性試驗(yàn),這些檢測(cè)內(nèi)容對(duì)提高罐裝食品的質(zhì)量,增加出口,有一定意義。

3、無(wú)損探傷檢測(cè)

無(wú)損檢測(cè)是金屬材料的又一重要方面, 大多數(shù)鍋爐壓力容器材料都有無(wú)損探傷的要求。通常,用超聲波等儀器對(duì)鋼材內(nèi)部的缺陷性質(zhì)、等級(jí)、分布情況進(jìn)行檢測(cè),無(wú)損探傷對(duì)了解和控制產(chǎn)品質(zhì)量有重要意義。

三、金屬材料檢測(cè)方法的分析研究

1、表面質(zhì)量檢測(cè)

(一)橢圓度:圓形截面的金屬材料,在同一截面上各方向直徑不等的現(xiàn)象。橢圓度用同一截面上最大與最小的直徑差表示,對(duì)不同用途材料標(biāo)準(zhǔn)不同。

(二)彎曲、彎曲度:彎曲就是軋制材料。在長(zhǎng)度或?qū)挾确较虿黄街?、呈曲線形狀的總稱(chēng)。如果把它們的不平程度用數(shù)字表示出來(lái),就叫彎曲度。

(三)扭轉(zhuǎn):條形軋制材料沿縱軸扭成螺旋狀。

(四)鐮刀彎(側(cè)面彎):指金屬板,帶及接近矩形截面的形材沿長(zhǎng)度(窄面一側(cè))的彎曲,一面呈凹入曲線,另一面對(duì)面呈凸出曲線,稱(chēng)為"鐮刀彎".以凹入高度表示。

(五)瓢曲度:指在板或帶的長(zhǎng)度及寬度方向同時(shí)出現(xiàn)高低起伏的波浪現(xiàn)象,形成瓢曲形,叫瓢曲度。表示瓢曲程度的數(shù)值叫瓢曲度。

(六)表面裂紋:指金屬物體表層的裂紋。

(七)耳子:由于軋輥配合不當(dāng)?shù)仍?,出現(xiàn)的沿軋制方向延伸的突起,叫作耳子。

(八)括傷:指材料表面呈直線或弧形溝痕通常可以看到溝底。

(九)結(jié)疤:指不均勻分布在金屬材料表面呈舌狀,指甲狀或魚(yú)鱗狀的薄片。

(十)粘結(jié):金屬板、箔、帶在迭軋退火時(shí)產(chǎn)生的層與層間點(diǎn)、線、面的相互粘連。經(jīng)掀開(kāi)后表面留有粘結(jié)痕跡,叫粘結(jié)。

表面缺陷產(chǎn)生的原因主要上由于生產(chǎn)、運(yùn)輸、裝卸、保管等操作不當(dāng)。根據(jù)對(duì)使用的影響不同,有的缺陷是根本不允許超過(guò)限度。有些缺陷雖然不存在,但不允許超過(guò)限度;各種表面缺陷是否允許存在,或者允許存在程度,在的關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中均的明確規(guī)定。

2、內(nèi)部質(zhì)量檢測(cè)的保證條件

金屬材料內(nèi)部質(zhì)量的檢測(cè)依據(jù)是根據(jù)材質(zhì)適應(yīng)不同的要求,保證條件亦不同,在出廠和驗(yàn)收時(shí)必須按保證條件進(jìn)行檢測(cè),并符合要求,保證條件分;

(一)基本保證條件:對(duì)材料質(zhì)量最低要求,無(wú)論是否提出,都得保證,如化學(xué)成份,基本機(jī)械性能等。

(二)附加保證條件:指根據(jù)需方在訂貨合同中注明要求,才進(jìn)行檢測(cè),并保證檢測(cè)結(jié)果符合規(guī)定的項(xiàng)目。

(三)協(xié)議保證條件:供需雙方協(xié)商并在訂貨合同中加以保證的項(xiàng)目。

(四)參改條件:雙方協(xié)商進(jìn)行檢測(cè)項(xiàng)目,但僅作參考條件,不作考核。

金屬材料內(nèi)部質(zhì)量檢測(cè)主要有機(jī)械性能、物理性能、化學(xué)性能、工藝性能、化學(xué)成分和內(nèi)部組織檢測(cè)。機(jī)械性能、工藝性能第一部分已介紹,這里只對(duì)化學(xué)成分和內(nèi)部組織的檢測(cè)方法的原理及簡(jiǎn)單過(guò)程做概括介紹。

4、內(nèi)部質(zhì)量檢測(cè)

(一)宏觀檢測(cè):利用肉眼或10倍以下的低倍放大鏡觀察金屬材料內(nèi)部組織及缺陷的檢測(cè)。常用的方法有斷口檢測(cè)、低倍檢測(cè)、塔形車(chē)削發(fā)紋檢測(cè)及硫印試驗(yàn)等。主要檢測(cè)氣泡、夾渣、分層、裂紋晶粒粗大、白點(diǎn)、偏析、疏松等。

(二)顯微檢測(cè):顯微檢測(cè)又叫作高倍檢測(cè),是將制備好的試樣,按規(guī)定的放大倍在相顯微鏡下進(jìn)行觀察測(cè)定,以檢測(cè)金屬材料的組織及缺陷的檢測(cè)方法。一般檢測(cè)夾雜物、晶粒度、脫碳層深度、晶間腐蝕等。

(三)無(wú)損檢測(cè):無(wú)損檢測(cè)有磁力探傷、螢光探傷和著色探傷。磁力探傷用于檢測(cè)鋼鐵等鐵磁性材料接近表面裂紋、夾雜、白點(diǎn)、折疊、縮孔、結(jié)疤等。螢光探傷和著色探傷用于無(wú)磁性材料如有色金屬、不銹鋼、耐熱合金的表面細(xì)小裂紋及松孔的檢測(cè)。無(wú)損檢測(cè)的方法有:

(1)超聲相控陣技術(shù)

超聲相控陣技術(shù)的工作原理是利用形狀各異的多陣元換能器來(lái)產(chǎn)生和接收超聲波束,通過(guò)控制換能器陣列當(dāng)中的各陣元發(fā)射或者接收脈沖的過(guò)程中所產(chǎn)生時(shí)間差,改變聲波到達(dá)檢測(cè)材料內(nèi)部的相位關(guān)系,從而導(dǎo)致聚焦點(diǎn)和聲束的方向發(fā)生變化,通過(guò)機(jī)械掃描和電子掃描的方式形成圖像。與傳統(tǒng)超聲檢測(cè)相比,由于超聲相控陣技術(shù)可以控制聲束角度以及可動(dòng)態(tài)聚焦,可以實(shí)現(xiàn)全方位多角度的檢測(cè),因此可以用來(lái)檢測(cè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的材料以及盲區(qū)位置存在缺陷材料。

(2)微波無(wú)損檢測(cè)

微波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是利用頻率在330~3300 MHz間的電磁波照射被檢測(cè)材料,通過(guò)分折反射波和透射波的振幅和相位變化以及波的模式變化,了解檢測(cè)材料內(nèi)部是否存在異?;蛘呷毕荨K€能夠供精確的檢測(cè)數(shù)據(jù),更好的確定材料缺陷部位的大小和范圍。另外微波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)不需要進(jìn)行特別的分析處理,可以隨時(shí)獲得檢測(cè)材料缺陷部位的三維實(shí)時(shí)圖像,而且微波無(wú)損檢測(cè)操作簡(jiǎn)單、成本低有利于推廣使用

(四)超聲波檢測(cè):又叫超聲波探傷。利用超聲波在同一均勻介質(zhì)中作直線性傳播。但在不同兩種物質(zhì)的界面上,便會(huì)出現(xiàn)部分或全部的反射。因此,當(dāng)超聲波迂到材料內(nèi)部有氣孔、裂紋、縮孔、夾雜時(shí),則在金屬的交界面上發(fā)生反射,異質(zhì)界面愈大反射能力愈強(qiáng),反之愈弱。這樣,內(nèi)部缺陷的部位及大小就可以通過(guò)探傷儀螢光屏的波形反映出來(lái)。常用的超聲波探傷有X光和射線探傷。

四、結(jié)束語(yǔ)

總之,金屬材料的檢測(cè)對(duì)于金屬的質(zhì)量以及性能來(lái)說(shuō)具有重要的作用,加強(qiáng)對(duì)金屬材料的檢測(cè)方法研究,可以全方位的對(duì)金屬材料的質(zhì)量以及性能進(jìn)行檢測(cè),提高檢測(cè)的準(zhǔn)確度。

參考文獻(xiàn):

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[2]雒婭楠 海洋環(huán)境中金屬材料現(xiàn)場(chǎng)電化學(xué)檢測(cè)及沖刷腐蝕研究天津大學(xué)2006-12-01博士

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第7篇:金屬材料材質(zhì)分析范文

關(guān)鍵詞:金屬監(jiān)督;電力行業(yè);應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào):B819文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

前言:

我們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)在不斷的發(fā)展,電力行業(yè)也在不斷的發(fā)展。在電力行業(yè)當(dāng)中,金屬監(jiān)督工作起著十分重要的作用。金屬監(jiān)督在不斷的趨近科學(xué)化和規(guī)范化。這對(duì)今后電廠發(fā)展都起著促進(jìn)作用。所以我們一定要提高金屬技術(shù)監(jiān)督的專(zhuān)業(yè)水平,推廣成熟的新技術(shù),才能夠適應(yīng)電力行業(yè)的快速發(fā)展。

1、金屬監(jiān)督以及焊接質(zhì)量的重要性

1.1金屬監(jiān)督是火力發(fā)電廠中的關(guān)于金屬方面技術(shù)工作的簡(jiǎn)稱(chēng)。在電廠中,金屬監(jiān)督方面的工作一般包括金屬監(jiān)督、金屬測(cè)試、金屬部件的使用壽命以及金屬的事故分析等。隨著電力企業(yè)技術(shù)的發(fā)展,電力生產(chǎn)中向著的參數(shù)高、容量大的方向發(fā)展,所采用的鋼材日益增多,材質(zhì)也趨于復(fù)雜化。在新組建的機(jī)組中,安裝時(shí),由于某些原因,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)以劣質(zhì)代替優(yōu)質(zhì)或者是鋼材錯(cuò)用的情況,這樣就會(huì)給將來(lái)機(jī)組的使用埋下安全隱患,所以,要對(duì)這種現(xiàn)象加強(qiáng)重視,并采取積極的預(yù)防手段,如光譜普查等,對(duì)金屬用材的質(zhì)量嚴(yán)格控制,這樣才能確保機(jī)組的安全運(yùn)行,所以金屬監(jiān)督顯得尤為重要。金屬監(jiān)督是電力建設(shè)、生產(chǎn)技術(shù)監(jiān)督中的重要的組成部分,是一種保證電廠安全生產(chǎn)的重要措施。金屬監(jiān)督的方面包括設(shè)備的設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行、試運(yùn)行、檢修、制造、停用、設(shè)備改造各個(gè)環(huán)節(jié)等。通過(guò)金屬監(jiān)督,可以及時(shí)診斷和檢測(cè)受監(jiān)部件,及時(shí)掌握設(shè)備金屬部件的運(yùn)行狀況和質(zhì)量情況,防止由于材質(zhì)不佳、焊接缺陷、選材不當(dāng)、應(yīng)力狀態(tài)不當(dāng)、運(yùn)行工況不良等因素而引起各類(lèi)安全事故,減少電廠的非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù),提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性,延長(zhǎng)設(shè)備使用年限。

1.2 焊接質(zhì)量是保證電廠安全運(yùn)行和人民生命財(cái)產(chǎn)的重要保障。

焊接質(zhì)量不僅影響焊接產(chǎn)品的使用性能和壽命,更重要的是影響人身和財(cái)產(chǎn)安全。焊接質(zhì)量通常由產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量、加工質(zhì)量、質(zhì)量檢驗(yàn)和焊后處理等環(huán)節(jié)保證。

1.2.1設(shè)計(jì)質(zhì)量

焊接產(chǎn)品所選用的接頭類(lèi)型及其計(jì)算強(qiáng)度應(yīng)滿(mǎn)足實(shí)際的承載能力。焊接方法應(yīng)適合構(gòu)件的特點(diǎn),經(jīng)濟(jì)性好。焊接工藝過(guò)程應(yīng)能盡量減少應(yīng)力、變形和應(yīng)力集中程度。生產(chǎn)勞動(dòng)量和材料消耗應(yīng)盡可能小,接頭設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮探傷的方便。

1.2.2加工質(zhì)量

所采用的母材、焊絲、焊劑或焊條等焊接材料的性能應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。焊機(jī)、輔助機(jī)具和檢測(cè)儀器的性能應(yīng)良好。焊前,焊接材料應(yīng)按規(guī)定烘干,工件的焊接坡口要符合要求并清除切割殘?jiān)?、龜裂和污物?/p>

1.2.3質(zhì)量檢驗(yàn)

質(zhì)量檢驗(yàn)貫穿在產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到成品的整個(gè)過(guò)程中,必須確保質(zhì)量檢驗(yàn)過(guò)程中所用檢驗(yàn)方法的合理性、檢驗(yàn)儀器的可靠性和檢驗(yàn)人員的技術(shù)水平。焊后的產(chǎn)品要運(yùn)用各種檢驗(yàn)方法檢查接頭的致密性、物理性能、力學(xué)性能、金相組織、化學(xué)成分、抗腐蝕性能、外表尺寸和焊接缺陷。焊接缺陷可分為外部缺陷和內(nèi)部缺陷。

1.2.4焊后處理

焊后處理包括焊接后工件變形的矯正、余高的打磨處理、接頭清洗、構(gòu)件焊后局部或整體熱處理等。

2、金屬技術(shù)監(jiān)督的工作范圍

根據(jù)DL/T438-2009《火力發(fā)電廠金屬技術(shù)監(jiān)督規(guī)程》中的規(guī)定,金屬監(jiān)督的范圍包括:工作溫度大于等于400℃的高溫承壓部(含主蒸汽管道、高溫再熱蒸汽管道、過(guò)熱器管、再熱器管、聯(lián)箱、閥殼和三通),以及與管道、聯(lián)箱相聯(lián)的小管;工作溫度大于等于400℃的導(dǎo)汽管、聯(lián)絡(luò)管;工作壓力大于等于3.82MPa汽包和直流鍋爐的汽水分離器、儲(chǔ)水罐;工作壓力大于等于5.88MPa的承壓汽水管道和部件(含水冷壁管、蒸發(fā)段、省煤器管、聯(lián)箱和主給水管道);汽輪機(jī)大軸、葉輪、葉片、拉金、軸瓦和發(fā)電機(jī)大軸、護(hù)環(huán)、風(fēng)扇葉;工作溫度大于等于400℃的螺栓;工作溫度大于等于400℃的汽缸、汽室、主汽門(mén)、調(diào)速汽門(mén)、噴嘴、隔板和隔板套;300MW及以上機(jī)組帶縱焊接縫的低溫再熱蒸汽管道。

3、金屬監(jiān)督工作機(jī)制

金屬監(jiān)督部門(mén)設(shè)有專(zhuān)門(mén)的金屬監(jiān)督實(shí)驗(yàn)室,有專(zhuān)業(yè)的金屬技術(shù)監(jiān)督工作人員,工作人員包括金屬監(jiān)督的專(zhuān)責(zé)工程師以及汽機(jī)、鍋爐、電氣、材料等金屬技術(shù)監(jiān)督的人員,工作人員通過(guò)金屬檢測(cè)手段比如光譜分析、無(wú)損檢測(cè)、射線檢測(cè)對(duì)材質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn),確定鋼材質(zhì)量的好壞及設(shè)備的運(yùn)行狀況。具體的金屬監(jiān)督工作機(jī)制如圖1所示。

3.1崗位職責(zé)

(1)金屬實(shí)驗(yàn)室的職責(zé)

金屬實(shí)驗(yàn)室由必要的金屬專(zhuān)業(yè)檢測(cè)人員組成,檢測(cè)人員必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)技術(shù)培

訓(xùn)考核,且取得無(wú)損探傷、金相、光譜、焊接等專(zhuān)業(yè)資質(zhì),并能獨(dú)立開(kāi)展工作;

協(xié)助有關(guān)部門(mén)做好監(jiān)督范圍內(nèi)的鋼材、備品備件的質(zhì)量驗(yàn)收工作;對(duì)熱處理和焊接質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督;負(fù)責(zé)金屬檢驗(yàn)、測(cè)試工作,出具正確規(guī)范的檢驗(yàn)報(bào)告;參與受監(jiān)部件的防磨防爆檢查測(cè)試工作;配合金屬技術(shù)監(jiān)督專(zhuān)職工程師建立、健全和保管金屬技術(shù)監(jiān)督檔案;落實(shí)年度工作計(jì)劃,做好年度工作總結(jié)。

金屬技術(shù)監(jiān)督專(zhuān)職工程師建立、健全和保管金屬技術(shù)監(jiān)督檔案;落實(shí)年度工作計(jì)

劃,做好年度工作總結(jié)。

3.2鍋爐專(zhuān)業(yè)崗位職責(zé)

鍋爐的崗位職責(zé)包括鍋爐四管的防磨防爆檢查,對(duì)嚴(yán)重脹粗和氧化的管子、過(guò)熱器及再熱器管子高溫部位要送金屬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行機(jī)械性能分析和金相組織;對(duì)鍋爐小徑管焊接質(zhì)量要加強(qiáng)管理,在焊接時(shí),合理安排工序,確保所有換管焊口進(jìn)行100%射線檢查;鍋爐小徑管的焊接一次合格率要不低于96%;參加鍋爐范圍內(nèi)焊接工作的焊工,必須嚴(yán)格按照DL/T679-2012《焊上技術(shù)考核規(guī)程》考核,持證上崗;編制本專(zhuān)業(yè)所轄金屬技術(shù)監(jiān)督部件的焊接熱處理工藝,按照規(guī)定對(duì)主蒸汽管道、高溫再熱蒸汽管道、低溫再熱蒸汽管道管系、給水管道和支吊架進(jìn)行全面檢查和調(diào)整;負(fù)責(zé)對(duì)所轄金屬監(jiān)督部件進(jìn)行外觀檢查和不圓度測(cè)量;建立健全所轄范圍金屬部件的檢查記錄。

3.3汽機(jī)專(zhuān)業(yè)崗位職責(zé)

編制關(guān)于本專(zhuān)業(yè)的金屬技術(shù)監(jiān)督部件的焊接熱處理工藝,包括壓力容器、汽

輪機(jī)本體等重要部件的焊接工作,并確定施焊工藝;按照規(guī)定對(duì)主蒸汽管道、高溫再熱蒸汽管道、低溫再熱蒸汽管道管系、給水管道和支吊架進(jìn)行全面檢查和調(diào)整,每年進(jìn)行熱態(tài)檢查,大修時(shí)進(jìn)行冷態(tài)檢查;對(duì)所轄金屬監(jiān)督部件進(jìn)行外觀檢查和不圓度測(cè)量;所有合金部件安裝前100%進(jìn)行光譜分析,安裝結(jié)束后,對(duì)焊口、管子、閥門(mén)、彎頭進(jìn)行100%光譜復(fù)核無(wú)誤后,方可投入運(yùn)行;所有焊口按規(guī)范要求進(jìn)行無(wú)損檢驗(yàn);焊口一次合格率應(yīng)不低于96%;建立健全所轄范圍金屬部件材質(zhì)規(guī)格、檢驗(yàn)情況、管道彎頭不圓度和外觀檢查況臺(tái)帳,配齊受控規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)、制度。

3.4材料供應(yīng)崗位職責(zé)

受監(jiān)的鋼材、焊接材料必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);有國(guó)家認(rèn)可的質(zhì)量合格證或質(zhì)保書(shū),并應(yīng)標(biāo)明鋼號(hào)、化學(xué)成份、機(jī)械性能等各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù),并有制造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明;當(dāng)缺少原始資料時(shí),物資管理部門(mén)應(yīng)主動(dòng)委托有資格的檢驗(yàn)單位進(jìn)行試驗(yàn);入庫(kù)前應(yīng)通知金屬技術(shù)監(jiān)督部門(mén)按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程,進(jìn)行入廠抽檢。使用前都應(yīng)交金屬技術(shù)監(jiān)督部門(mén)進(jìn)行光譜復(fù)檢以核對(duì)材質(zhì),避免錯(cuò)用;采用代用材料時(shí),須有必要的審批手續(xù),批準(zhǔn)后方能代用;代用材料應(yīng)做好詳細(xì)記錄并存檔。建立嚴(yán)格的鋼材、焊接材料、備品備件的質(zhì)量驗(yàn)收、保管和領(lǐng)用制度,并設(shè)置專(zhuān)人負(fù)責(zé)此項(xiàng)工作。

4、金屬檢測(cè)方法

4.1光譜分析

光譜分析是電力設(shè)備金屬材料材質(zhì)檢查不可缺少的重要檢查手段。目前,由于電力設(shè)備金屬材料等級(jí)越來(lái)越高,材料的合金化元素越來(lái)越復(fù)雜,相應(yīng)給光譜分析人員提出了更高的要求。光譜分析人員一方面必須熟練地掌握光譜分析基礎(chǔ)理論和技術(shù)知識(shí),另一方面還應(yīng)充分了解現(xiàn)場(chǎng)光譜檢驗(yàn)工作常見(jiàn)問(wèn)題并掌握解決辦法。為了對(duì)電力設(shè)備金屬光譜分析方法和過(guò)程進(jìn)行規(guī)范化管理,保證光譜分析結(jié)果的一致性和可靠性,電力行業(yè)光譜分析人員要求做到持證上崗;相應(yīng)地,全國(guó)電力工業(yè)理化檢驗(yàn)人員資格考核委員會(huì)每年都各舉辦一期光譜檢驗(yàn)員(高級(jí))取證班和換證班,各省(市)電力工業(yè)理化檢驗(yàn)人員資格考核委員會(huì)也不定期舉辦光譜檢驗(yàn)員(普通級(jí))取證班和換證班,培訓(xùn)對(duì)象包括科研院所、發(fā)電廠、電力建設(shè)單位、質(zhì)量監(jiān)督行業(yè)等相關(guān)人員。

4.2厚度測(cè)量。

厚度測(cè)量主要是檢驗(yàn)進(jìn)場(chǎng)設(shè)備、管道彎管經(jīng)過(guò)加工后壁厚是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。為了確保靈敏度不下降,必須選擇合適的金屬檢測(cè)器具以適應(yīng)相應(yīng)的被檢測(cè)產(chǎn)品。一般來(lái)說(shuō),檢測(cè)范圍盡可能控制在最小值,對(duì)于高頻感應(yīng)性好的產(chǎn)品,檢測(cè)器通道大小應(yīng)匹配于產(chǎn)品尺寸。檢測(cè)靈敏度的調(diào)整要參考檢測(cè)線圈的中心來(lái)確定,中心位置的感應(yīng)最低。

4.3硬度檢測(cè)。

硬度檢測(cè)主要是檢測(cè)高強(qiáng)螺栓以及合金鋼焊口熱處理后的硬度。不銹鋼的硬度檢測(cè)要考慮到它的力學(xué)性能,這關(guān)系到以不銹鋼為原料而進(jìn)行的變形、沖壓、切削等加工的性能和質(zhì)量。因此,所有的無(wú)縫鋼管要進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試。力學(xué)性能測(cè)試方法主要分兩類(lèi),一類(lèi)是拉伸試驗(yàn),一類(lèi)是硬度試驗(yàn)。

4.4金相檢驗(yàn)。

金相分析是金屬材料試驗(yàn)研究的重要手段之一,采用定量金相學(xué)原理,由維金相試樣磨面或薄膜的金相顯微組織的測(cè)量和計(jì)算來(lái)確定合金組織的三維空間形貌,從而建立合金成分、組織和性能間的定量關(guān)系。將計(jì)算機(jī)應(yīng)用于圖像處理,具有精度高、速度快等優(yōu)點(diǎn),可以大大提高工作效率。 金相檢驗(yàn)時(shí)一般不破壞被檢元件,被檢部分可大可小,便攜式顯微鏡使用方便,并附有金相照片,檢驗(yàn)結(jié)果清晰可見(jiàn),可以檢驗(yàn)鋼材的金相組織。

4.5無(wú)損檢測(cè)。

無(wú)損檢驗(yàn)一般由射線檢驗(yàn)(RT)、超聲檢測(cè)(UT)、磁粉檢測(cè)(MT)和液體滲透檢測(cè)(PT) 四種。其他無(wú)損檢測(cè)方法:渦流檢測(cè)(ET)、聲發(fā)射檢測(cè)(AT)、熱像/紅外(TIR)、泄漏試驗(yàn)(LT)、交流場(chǎng)測(cè)量技術(shù)(ACFMT)、漏磁檢驗(yàn)(MFL)、遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試檢測(cè)方法(RFT)、超聲波衍射時(shí)差法(TOFD)等,主要是檢驗(yàn)鋼材和焊縫表面、內(nèi)部有無(wú)氣孔、裂紋、夾渣及其他質(zhì)量缺陷,確保鋼材、焊縫等的質(zhì)量,保證電力設(shè)備以后的安全運(yùn)行,保障人民的生命、財(cái)產(chǎn)安全。

5、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,電力工程金屬監(jiān)督保證機(jī)組安全運(yùn)行,同時(shí)對(duì)承壓受熱金屬管件進(jìn)行監(jiān)督。金屬部件在制造和安裝時(shí)進(jìn)行了嚴(yán)格的監(jiān)督檢驗(yàn),在運(yùn)行期間了解運(yùn)行狀況,結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),認(rèn)真執(zhí)行,發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理。使電力設(shè)施能夠順利的安裝、運(yùn)行。

參考文獻(xiàn):

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[3]沈蔚,吳將. 金屬監(jiān)督在電廠中的重要性[J]. 電子制作,2014,09.

第8篇:金屬材料材質(zhì)分析范文

1造成腐蝕的原因分析

煉化污水成分復(fù)雜,腐蝕性較強(qiáng),可能造成金屬管道及設(shè)備腐蝕的原因很多,包括酸性腐蝕、氧腐蝕、氯離子腐蝕、微生物腐蝕、應(yīng)力腐蝕、焊接腐蝕等。根據(jù)腐蝕的情況,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)管道及設(shè)備腐蝕作出分析。

1.1污水水質(zhì)分析2012年對(duì)部分污水水質(zhì)進(jìn)行了采樣分析。污水水質(zhì)分析項(xiàng)目和指標(biāo)如表1所示。

1.2外排污水管道和流砂過(guò)濾器管道腐蝕原因分析

從表1可以看出,污水pH值適中,污水中氯離子含量較低,碳鋼管材可以耐受,而監(jiān)測(cè)池外排區(qū)和回用區(qū)的溶解氧和細(xì)菌數(shù)較高。分析外排污水管道和流砂過(guò)濾器管道腐蝕的原因,主要在于污水中殘留和滋生的微生物———鐵細(xì)菌和硫酸鹽還原菌(SRB)促進(jìn)作用下產(chǎn)生的氧的電化學(xué)腐蝕。

1.2.1溶解氧的腐蝕為節(jié)省投資,廣西石化公司外排污水監(jiān)測(cè)池與回用污水提升水池合建在一個(gè)大池子內(nèi),回用區(qū)的過(guò)剩污水采用溢流堰跌落進(jìn)外排污水監(jiān)測(cè)池(如圖5所示);另外,在運(yùn)行中當(dāng)外排污水水質(zhì)較差時(shí),采取將外排污水全部或部分經(jīng)過(guò)砂濾處理后再回流到監(jiān)測(cè)池的措施,以保證污水達(dá)標(biāo)排放,而該回流管線出水口位于水面上,靠近外排污水泵吸入口。由于水流的攪動(dòng)作用,提高了污水中溶解氧的濃度,監(jiān)測(cè)外排泵吸入口處溶解氧的質(zhì)量濃度通常在1.5mg/L左右。溶解氧對(duì)碳鋼管道的腐蝕是一種電化學(xué)腐蝕,鐵和氧形成腐蝕電池,鐵是陽(yáng)極,遭到腐蝕,氧為陰極,進(jìn)行還原。水中溶解氧濃度越高,碳鋼的腐蝕速率越高。這正可以解釋污水外排管線的泄漏點(diǎn)全部出現(xiàn)在距泵出口1.6km以?xún)?nèi),且沿污水流向遞減分布的現(xiàn)象。

1.2.2鐵細(xì)菌的影響污水場(chǎng)在正常生產(chǎn)時(shí)共有3個(gè)工序需要加入三氯化鐵混凝劑凈化污水,通常加藥總量控制在70mg/L左右,而高密度澄清池出水即回用的砂濾進(jìn)水中鐵離子的平均質(zhì)量濃度僅為0.57mg/L,說(shuō)明加入的大量的鐵離子都已參與了污水的物理、化學(xué)和生物反應(yīng)。由于污水中仍含有鐵離子,且pH值較低,通常在6.5~7.5之間,給鐵細(xì)菌的生長(zhǎng)創(chuàng)造了良好的生存環(huán)境,尤其是在A/O生化池內(nèi)條件更好,會(huì)造成鐵細(xì)菌大量繁殖。由于外排污水沒(méi)有考慮控制細(xì)菌總數(shù),未設(shè)殺菌設(shè)施,所以在外排污水中必然含有較多的微生物。采樣檢測(cè)結(jié)果也表明鐵細(xì)菌的數(shù)量較多(如表1所示)。鐵細(xì)菌是一種好氧異養(yǎng)菌,但在溶解氧的質(zhì)量濃度小于0.5mg/L的系統(tǒng)中也能生長(zhǎng)。它偏好鐵質(zhì)較多的酸環(huán)境,以碳酸鹽為碳源:4FeCO3+O2+6H2O4Fe(OH)3+4CO2+能量[3],反應(yīng)產(chǎn)生的能量和高濃度鐵維持其能量代謝,適宜生長(zhǎng)的pH值為6~8。它能氧化溶解于水中的氫氧化亞鐵、碳酸亞鐵等使之以紅棕色粘性物(Fe2O3•xH2O)沉積下來(lái),更促使在陽(yáng)極附近形成氫氧化鐵和鐵銹的沉淀膜。當(dāng)這種沉淀膜進(jìn)一步增大時(shí),將妨礙氧進(jìn)入,所以沉淀膜下方因缺氧而成為陽(yáng)極,而沉淀膜周?chē)慕饘賱t變成了陰極,形成氧的濃差電池,加劇了腐蝕的進(jìn)行,同時(shí)還為SRB提供極為有利的生長(zhǎng)條件[6]。在污水外排管道和流砂過(guò)濾器進(jìn)水管道內(nèi)壁可見(jiàn)大量的暗褐色或黑褐色的銹瘤。挖開(kāi)銹瘤可見(jiàn)到一個(gè)個(gè)凹坑,腐蝕繼續(xù)進(jìn)行下去,可造成金屬穿孔。2012年9月底對(duì)外排污水管道中的銹瘤樣品進(jìn)行了分析,其中鐵占68%,由此可證明銹瘤主要是由于鐵細(xì)菌腐蝕管道所致。

1.2.3SRB的影響檢測(cè)出外排管道垢樣中硫占了1%,而監(jiān)測(cè)流砂過(guò)濾器進(jìn)水中的硫酸根離子的質(zhì)量濃度為76mg/L。管道中由于氧氣不充足,適宜的溫度、pH值和由于鐵細(xì)菌和其它雜質(zhì)影響形成的銹瘤等沉積物較多,給SRB的生長(zhǎng)提供了良好的生長(zhǎng)環(huán)境。SRB是一種厭氧菌,能利用硫酸鹽或者其它氧化態(tài)硫化物作為電子受體異化有機(jī)物質(zhì)。在厭氧環(huán)境下,硫酸鹽會(huì)在SRB作用下產(chǎn)生H2S,H2S能?chē)?yán)重腐蝕處理設(shè)施和排水管道。

1.3監(jiān)測(cè)池污水提升泵的腐蝕原因分析監(jiān)測(cè)池污水提升泵及其出口閥門(mén)、管線腐蝕非常嚴(yán)重,分析其原因主要是由于氣蝕所造成。如前所述監(jiān)測(cè)池中的污水含有較高濃度的溶解氧,當(dāng)葉輪葉片入口附近的壓力小于液體輸送溫度下的飽和蒸氣壓力時(shí),液體就會(huì)氣化,溶解在液體內(nèi)的氣體逸出,形成許多氣泡而產(chǎn)生嚴(yán)重的氣蝕現(xiàn)象,造成金屬表面因沖擊疲勞而剝裂。同時(shí)含有較多氧氣的氣泡還會(huì)形成熱電偶,形成電化學(xué)腐蝕作用,更加速了金屬剝蝕的破壞。另外外排污水泵采用了自吸式水泵,由于污水池較深,最低停泵液位設(shè)置較低,也容易導(dǎo)致氣蝕的發(fā)生。

2對(duì)策

目前,污水場(chǎng)出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕情況的部位集中在監(jiān)測(cè)池外排污水管道、回用水提升泵和流砂過(guò)濾器區(qū)域,而在污水處理單元和回用水其它單元尚未發(fā)現(xiàn)腐蝕情況。原因是對(duì)流砂過(guò)濾器等撬裝設(shè)備、界區(qū)外管道和一些防腐相關(guān)的細(xì)節(jié)考慮和要求不夠,而對(duì)污水處理單元的設(shè)備和管線充分考慮了污水及化學(xué)藥劑的腐蝕性,在選材上大量使用了PE、不銹鋼以及UPVC等耐腐蝕材料。通??刂平饘俨牧系母g主要從合理設(shè)計(jì),正確選用金屬材料,改變腐蝕環(huán)境,采用耐腐蝕覆蓋層,電化學(xué)保護(hù),采用非金屬材料等方面著手。針對(duì)污水場(chǎng)生產(chǎn)運(yùn)行現(xiàn)狀,采取了如下補(bǔ)救措施和防治對(duì)策:(1)對(duì)外排污水管道分段打開(kāi)檢查腐蝕情況和測(cè)量厚度,對(duì)腐蝕嚴(yán)重的部分管段進(jìn)行維修,碳鋼管內(nèi)壁做防腐處理。對(duì)外排污水管線在上管廊前的410m埋地段采用HDPE內(nèi)穿插修復(fù)。(2)針對(duì)污水外排泵出口閥門(mén)和出口短接以及回用水裝置閥門(mén)的腐蝕問(wèn)題,升級(jí)閥內(nèi)件材質(zhì),采用襯塑、襯四氟等隔離層。(3)對(duì)流砂過(guò)濾器內(nèi)部進(jìn)行了重新打磨和噴涂高強(qiáng)度防腐涂層,將其撬裝碳鋼管線全部更換為HDPE管。(4)將砂濾回流管線移位到監(jiān)測(cè)池入口端,出水口延伸到池子底部,在回用區(qū)與外排監(jiān)測(cè)池相連的溢流堰上開(kāi)些平衡孔,適當(dāng)提高監(jiān)測(cè)池運(yùn)行水位,以減少污水中溶解氧的含量。(5)對(duì)監(jiān)測(cè)池污水提升泵的氣蝕余量進(jìn)行核算,調(diào)整停泵液位,葉輪材質(zhì)升級(jí)為耐腐蝕的316不銹鋼。(6)提高外排污水的pH值,盡可能控制在8.3~9.0之間,以抑制鐵細(xì)菌的生長(zhǎng)。(7)向污水監(jiān)測(cè)池中沖擊式投加次氯酸鈉,使菌群數(shù)量控制在1000個(gè)/L。

3效果

2013年按照上述對(duì)策和措施進(jìn)行了改造,通過(guò)一年的運(yùn)行和監(jiān)測(cè),外排污水監(jiān)測(cè)池中的溶解氧的質(zhì)量濃度基本控制在0.5mg/L以下,水中的細(xì)菌總數(shù)控制在1000個(gè)/L以下,并且鐵細(xì)菌數(shù)量不超過(guò)200個(gè)/L,經(jīng)過(guò)材質(zhì)升級(jí)的水泵葉輪、泵軸和閥門(mén)等沒(méi)有再出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象,設(shè)備完好;流砂過(guò)濾器重新防腐和更換管線后效果非常明顯,漏點(diǎn)基本消除;外排污水管線埋地段采用HDPE內(nèi)穿插修復(fù)后未再發(fā)現(xiàn)新漏點(diǎn),管廊上僅進(jìn)行維修和簡(jiǎn)單防腐處理的管道仍有新漏點(diǎn)產(chǎn)生,但出現(xiàn)頻率大幅減緩,公司已委托設(shè)計(jì)單位重新設(shè)計(jì)鋪設(shè)一條HDPE管道,準(zhǔn)備分段實(shí)施。

4結(jié)語(yǔ)

第9篇:金屬材料材質(zhì)分析范文

關(guān)鍵詞:當(dāng)代金屬雕塑創(chuàng)作;藝術(shù)形式;特征分析

前言:金屬雕塑作為當(dāng)前一種十分常見(jiàn)的雕塑形式,在藝術(shù)領(lǐng)域當(dāng)中占據(jù)著十分重要的位置。在金屬雕塑當(dāng)中,注重的并不是草圖、計(jì)劃E元素,而是站在金屬材料的角度上,為當(dāng)代金屬雕塑創(chuàng)作提供依據(jù)和借鑒。在當(dāng)代金屬雕塑中,藝術(shù)形式特征十分豐富鮮明,對(duì)這些不同的藝術(shù)形式特征進(jìn)行研究,有助于進(jìn)一步提高金屬雕塑的創(chuàng)作質(zhì)量,使其具有更為良好的藝術(shù)性和觀賞性。

一、當(dāng)代金屬雕塑創(chuàng)作的主要藝術(shù)形式

(一)形式特點(diǎn)

在當(dāng)代金屬雕塑創(chuàng)作當(dāng)中,藝術(shù)作品的新奇獨(dú)創(chuàng)、多樣化等都十分重要。在當(dāng)前社會(huì)中,人們?cè)谖镔|(zhì)價(jià)值得到滿(mǎn)足的同時(shí),也需要對(duì)信息文化價(jià)值進(jìn)行了解,因而為雕塑創(chuàng)作作品提出了更深層次的內(nèi)含要求。雕塑作為一種媒介開(kāi)始對(duì)一定的信息進(jìn)行傳遞。因而在金屬雕塑創(chuàng)作中,逐漸引入了后結(jié)構(gòu)主義批評(píng)理論、符號(hào)學(xué)理論、語(yǔ)言哲學(xué)理論等[1]。由此可見(jiàn),在當(dāng)代金屬雕塑創(chuàng)作中,受眾信息化要求的提高,是一個(gè)十分重要的特點(diǎn)。

(二)表現(xiàn)手法

在當(dāng)代金屬雕塑創(chuàng)作的表現(xiàn)手法中,主要包括風(fēng)格表現(xiàn)、環(huán)境表現(xiàn)、內(nèi)容表現(xiàn)、情感表現(xiàn)等方面的內(nèi)容。通過(guò)融合物的思想和美學(xué),能夠體現(xiàn)出藝術(shù)的內(nèi)在、深刻、集中形象表現(xiàn),生動(dòng)確切的升華和表露藝術(shù)靈感,進(jìn)行藝術(shù)的概括和提煉。金屬雕塑的形式元素,與周邊環(huán)境中的空間、生態(tài)、自然等要達(dá)到良好的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一,通過(guò)對(duì)審美效果的削弱或加強(qiáng),對(duì)金屬雕塑的空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。采用相互依存的內(nèi)容和形式語(yǔ)言,對(duì)雕塑創(chuàng)作的藝術(shù)性進(jìn)行體現(xiàn)。此外,通過(guò)對(duì)現(xiàn)實(shí)生活情感的不斷積累,賦予金屬雕塑深刻的情感表現(xiàn)。

(三)藝術(shù)形式形態(tài)

在金屬雕塑藝術(shù)形式當(dāng)中,創(chuàng)造性具有十分重要的非意義,在現(xiàn)代主義時(shí)期當(dāng)中,對(duì)于金屬雕塑藝術(shù)來(lái)說(shuō),藝術(shù)形式的原創(chuàng)性發(fā)揮著重要的作用,在對(duì)藝術(shù)家藝術(shù)成就進(jìn)行衡量的過(guò)程中,也是一種關(guān)鍵性的標(biāo)準(zhǔn)[2]?,F(xiàn)代雕塑藝術(shù)的發(fā)展體現(xiàn)出了藝術(shù)形式的進(jìn)步,人們應(yīng)當(dāng)對(duì)藝術(shù)進(jìn)行不斷的創(chuàng)新,不斷產(chǎn)生新的藝術(shù)形式。在當(dāng)代金屬雕塑中,手法表達(dá)形式通常以寫(xiě)實(shí)為主,通過(guò)嚴(yán)格的解剖學(xué)、透視學(xué)原理,對(duì)形態(tài)藝術(shù)形態(tài)進(jìn)行塑造。另外,寫(xiě)意手法也占據(jù)著重要的位置,對(duì)形體心態(tài)進(jìn)行變形、夸張、提煉、概括。

(四)空間結(jié)構(gòu)形式

在當(dāng)代金屬雕塑中,經(jīng)過(guò)不斷的探索和研究,逐漸開(kāi)始對(duì)現(xiàn)成品進(jìn)行利用。在這樣的現(xiàn)成品金屬雕塑作品中,并不是局限于材質(zhì)美感、藝術(shù)家勞動(dòng)等方面,其意義得到了更為廣泛的擴(kuò)充,對(duì)于批評(píng)、社會(huì)生活等方面都有所涉及。因此,金屬線成品材料的應(yīng)用,使得材料空間得到了豐富,因而使金屬雕塑逐漸形成了不同的空間結(jié)構(gòu)形式。例如在獨(dú)立造型中,并沒(méi)有被線使形象外輪廓所限制,基于線的自身表現(xiàn)能量,通過(guò)全新的方式,對(duì)線的空間結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行塑造。

(五)造型結(jié)構(gòu)形式形態(tài)

當(dāng)代金屬雕塑主要包括框架、體塊、空間等造型結(jié)構(gòu)形式形態(tài)。例如在建設(shè)房屋的過(guò)程中,必須首先對(duì)框架進(jìn)行制造,才能夠進(jìn)行門(mén)窗安裝和墻體堆砌,最終建成房屋[3]。如果沒(méi)有事先建立框架,就難以確定門(mén)窗、墻體的位置。在金屬雕塑中也是如此,需要進(jìn)行框架的建立,才能夠進(jìn)行后續(xù)的造型。通過(guò)金屬雕塑不同的體塊造型,能夠展現(xiàn)出不同的形象和意味,對(duì)韻律豐富的可是形象進(jìn)行構(gòu)造。一個(gè)好的金屬雕塑必須能夠融入其所在的城市空間當(dāng)中,通過(guò)與周邊一切事物與環(huán)境的良好融合,提升整個(gè)空間的藝術(shù)品位。

二、當(dāng)代金屬雕塑創(chuàng)作的藝術(shù)形式特征

(一)融合性

在當(dāng)代金屬雕塑創(chuàng)作中,一個(gè)十分明顯的藝術(shù)形式特征就是融合性,作為一種物質(zhì),金屬材料具有十分廣泛的含義,而在雕塑的創(chuàng)作當(dāng)中,必須體現(xiàn)出金屬材料和周?chē)h(huán)境的融合,不但能夠融入周?chē)h(huán)境,同時(shí)也需要對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行襯托,以達(dá)到更好的藝術(shù)表現(xiàn)[4]。另外,金屬雕塑作為提供給人們欣賞的一種藝術(shù)形式,應(yīng)當(dāng)注重和人之間的互動(dòng)與融合。不同的人在欣賞同一座雕塑時(shí),能夠通過(guò)與其融合互動(dòng),感受到不同的意味,可以說(shuō)這件雕塑就是成功的。

(二)傳統(tǒng)性

傳統(tǒng)性使當(dāng)代金屬雕塑創(chuàng)作中一個(gè)主要的藝術(shù)形式特征,在金屬雕塑當(dāng)中,通過(guò)運(yùn)用傳統(tǒng)形式語(yǔ)言和傳統(tǒng)象征語(yǔ)言,往往能夠取得意想不到的良好效果。例如在理查德?塞拉創(chuàng)作的火車(chē)站金屬雕塑作品《中轉(zhuǎn)站》當(dāng)中,采用了長(zhǎng)條鋼構(gòu)成本較差抽象的平臺(tái),沒(méi)有對(duì)外形進(jìn)行特殊加工,采用了不銹鋼材質(zhì),也符合環(huán)境雕塑的原則[5]。對(duì)象征性語(yǔ)言進(jìn)行運(yùn)用,能夠通過(guò)一個(gè)事物對(duì)另一個(gè)事物進(jìn)行表達(dá),在當(dāng)代金屬雕塑中,也體現(xiàn)出了藝術(shù)形式的獨(dú)特性特征。采用傳統(tǒng)形式語(yǔ)言和象征語(yǔ)言,提升了雕塑作品的藝術(shù)形象自由性,滿(mǎn)足了美的本質(zhì)和藝術(shù)的要求。

(三)互動(dòng)性

一件優(yōu)秀的金屬雕塑作品,應(yīng)當(dāng)具有良好的互動(dòng)性藝術(shù)形式特征,首先需要提升雕塑形式的可讀性,其中的藝術(shù)形式、藝術(shù)語(yǔ)言等,應(yīng)當(dāng)能夠被人們所接收和解讀,與公眾進(jìn)行平等的對(duì)話和交流[6]。在社會(huì)生活中,應(yīng)體現(xiàn)出良好的共榮幸特點(diǎn),能夠?qū)δ骋惶囟臻g進(jìn)行適應(yīng),或是對(duì)雕塑作品環(huán)境進(jìn)行依附,采用不同的材料和手法在不同的環(huán)境中進(jìn)行作品的塑造。當(dāng)代金屬雕塑應(yīng)當(dāng)與公眾行為之間產(chǎn)生良好的互動(dòng),讓人們能夠?qū)Φ袼茏髌返乃囆g(shù)形式和藝術(shù)內(nèi)涵進(jìn)行更加深入的了解。

(四)標(biāo)志性

從形式意義、主題等方面來(lái)看,金屬雕塑的大小環(huán)境區(qū)別十分鮮明,對(duì)于歷史、傳統(tǒng)、風(fēng)土等進(jìn)行了良好的承載。在小環(huán)境當(dāng)中,采用對(duì)照構(gòu)成法對(duì)雕塑作品進(jìn)行塑造,兩邊基本相同的形象,向中心聚合,統(tǒng)一感、聚合力等十分強(qiáng)烈,對(duì)于小環(huán)境十分適合[7]。而在大環(huán)境方面,以環(huán)境為主進(jìn)行金屬雕塑創(chuàng)作,與周?chē)慕ㄖ?、空間、環(huán)境等實(shí)現(xiàn)良好的統(tǒng)一與和諧。在環(huán)境適宜的情況下,對(duì)雕塑作品的體積進(jìn)行合理的確定,避免對(duì)缺點(diǎn)進(jìn)行暴露,防止無(wú)法對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行展現(xiàn)。

(五)多元性

在物質(zhì)屬性不同的材質(zhì)中,應(yīng)當(dāng)根據(jù)材料具體確定工藝。對(duì)于制作方法、工藝流程、材質(zhì)等,都應(yīng)進(jìn)行熟悉和了解,從而更好的發(fā)揮出工藝技術(shù)的效果特點(diǎn),盡量美化和完善雕塑作品的藝術(shù)境地。在限制當(dāng)中對(duì)好的金屬雕塑進(jìn)行構(gòu)思和立意,適當(dāng)?shù)淖冃魏涂鋸埣y飾與造型,能夠?qū)饘俚袼艿乃囆g(shù)特點(diǎn)進(jìn)行體現(xiàn)。對(duì)于當(dāng)代金屬雕塑的藝術(shù)形式特點(diǎn)而言,具有很多的形式特點(diǎn),但由于其具有極大的多元性、豐富性,因而具有更多的結(jié)構(gòu)層次、角度、樣式等。在公共藝術(shù)觀念、環(huán)境、人、建筑等角度的差異,造就了當(dāng)代金屬雕塑的多元性,通過(guò)金屬雕塑的形式,也能夠更加充分的表達(dá)出人們豐富的美好期盼與對(duì)未來(lái)的憧憬。

結(jié)論:雕塑是當(dāng)前藝術(shù)領(lǐng)域當(dāng)中一種主要的表現(xiàn)形式,金屬雕塑作為雕塑作品中的一個(gè)主要類(lèi)別,具有十分豐富的創(chuàng)作藝術(shù)形式和藝術(shù)形式特征。例如互動(dòng)性、融合性、標(biāo)志性、傳統(tǒng)性、多元性等。在復(fù)雜的雕塑造型形態(tài)設(shè)計(jì)中,對(duì)雕塑的形式元素進(jìn)行提煉,從而對(duì)藝術(shù)形式進(jìn)行更為充分的體現(xiàn)。通過(guò)公共環(huán)境藝術(shù)的角度,對(duì)雕塑文化狀態(tài)進(jìn)行揭示,從而使其能夠?qū)θ宋臍庀⑦M(jìn)行體現(xiàn)。通過(guò)這種方式,當(dāng)代金屬雕塑創(chuàng)作才能夠體現(xiàn)出更為良好的藝術(shù)形式特征。

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