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锅炉压力容器无损检测相关知识
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2009-11-15
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锅炉压力容器无损检测相关知识:金属材料是制造特种设备最常用的材料，因此了解和掌握金属材料性能是十分必要的，通常所指的金属材料性能是指金属材料的使用性能和工艺性能。如力学性能（强度、硬度、塑性、韧性等）、物理性能（密度、熔点、导热性、热膨胀性等）、化学性能（耐腐蚀性、热稳定性等）等使用性能和冷、热加工（铸造、焊接、热处理、压力加工、切削加工等）的工艺性能。
1.2 材料力学的基本知识
1.2.1金属材料在加工和使过程中的基本特征
⑴都要承受不同形式外力的作用；
⑵都会产生抵抗这些外力作用的能力（这种能力称为材料的力学性能如σs、HB、αk、δ5等）直至能力消失而发生变形以至断裂破坏；
1.2.2应力与应变
⑴内力：是指材料内部各部分之间的相互作用的力，在未受外力作用时，材料内部相互平衡并保持其固有的形状。当受到外力时，这种固有的平衡被打破，相互之间作用力会改变，材料会发生形变，这是由于材料在外力作用下产生的附加内力的结果，通常简称它为内力。
⑵应变与应力：物体在外力作用下，其形状尺寸所发生的相对改变称为应变；物体在外力作用下而变形时，其内部任一截面单位面积上的内力大小通常称为应力；方向垂直于截面的应力称为正应力。
1.2.3强度
⑴定义：金属的强度是指金属抵抗永久变形和断裂的能力，材料强度可以通过拉伸试验测出。
⑵金属材料拉伸试验
①弹性阶段：此阶段内应力与应变成正比（即材料符合虎克定律），该段称为弹性阶段。该段中应力的最高值所对应的应变值eノ，称为比例极限σp 。
②屈服阶段：此阶段外加应力不再增加而应变仍在持续增加（主要是塑性变形），材料已失去抵抗继续变形的能力，此时的应力称为屈服极限或曰屈服强度σb 。若以材料塑性伸长0.2％作为屈服极限，则其屈服强度用σ0.2表示。
③强化阶段：当变形超过屈服阶段，材料又恢复了对继续变形的抵抗能力，为使材料继续变形必须增加应力值，这种现象称为加工硬化现象，或曰强化阶段。
④颈缩阶段：当外加应力达到材料抗拉强度σs后，试件某一局部开始变细，出现颈缩现象称之颈缩阶段。
⑶应用：抗拉强度σs、屈服强度σb是评价材料性能的两个主要指标。一般特种设备金属材料构件都是在弹性状态下工作的，不允许发生塑性变形，所以在特种设备设计中都选择了适当的安全系数来保证。一般设计若以抗拉强度σs作为指标时，锅炉规范规定安全系数Ns＝1.5，压力容器规范规定安全系数Ns＝1.6；若采用屈服强度σb作为指标时，锅炉规范规定安全系数Nb＝2.7，压力容器规范规定安全系数Ns＝3.0。
1.2 材料力学的基本知识
1.2.1金属材料在加工和使过程中的基本特征
⑴都要承受不同形式外力的作用；
⑵都会产生抵抗这些外力作用的能力（这种能力称为材料的力学性能如σs、HB、αk、δ5等）直至能力消失而发生变形以至断裂破坏；
1.2.2应力与应变
⑴内力：是指材料内部各部分之间的相互作用的力，在未受外力作用时，材料内部相互平衡并保持其固有的形状。当受到外力时，这种固有的平衡被打破，相互之间作用力会改变，材料会发生形变，这是由于材料在外力作用下产生的附加内力的结果，通常简称它为内力。
⑵应变与应力：物体在外力作用下，其形状尺寸所发生的相对改变称为应变；物体在外力作用下而变形时，其内部任一截面单位面积上的内力大小通常称为应力；方向垂直于截面的应力称为正应力。
1.2.3强度
⑴定义：金属的强度是指金属抵抗永久变形和断裂的能力，材料强度可以通过拉伸试验测出。
⑵金属材料拉伸试验
①弹性阶段：此阶段内应力与应变成正比（即材料符合虎克定律），该段称为弹性阶段。该段中应力的最高值所对应的应变值eノ，称为比例极限σp 。
②屈服阶段：此阶段外加应力不再增加而应变仍在持续增加（主要是塑性变形），材料已失去抵抗继续变形的能力，此时的应力称为屈服极限或曰屈服强度σb 。若以材料塑性伸长0.2％作为屈服极限，则其屈服强度用σ0.2表示。
③强化阶段：当变形超过屈服阶段，材料又恢复了对继续变形的抵抗能力，为使材料继续变形必须增加应力值，这种现象称为加工硬化现象，或曰强化阶段。
④颈缩阶段：当外加应力达到材料抗拉强度σs后，试件某一局部开始变细，出现颈缩现象称之颈缩阶段。
⑶应用：抗拉强度σs、屈服强度σb是评价材料性能的两个主要指标。一般特种设备金属材料构件都是在弹性状态下工作的，不允许发生塑性变形，所以在特种设备设计中都选择了适当的安全系数来保证。一般设计若以抗拉强度σs作为指标时，锅炉规范规定安全系数Ns＝1.5，压力容器规范规定安全系数Ns＝1.6；若采用屈服强度σb作为指标时，锅炉规范规定安全系数Nb＝2.7，压力容器规范规定安全系数Ns＝3.0。
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