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1、1.金属材料的性能包括那些?答:使用性能/工艺性能.1(使用性能)为保证机械零件.设备,结构件等能正常、工作,材料所应具备的性能,主要有力学性能.物理性能.化学性能。.使用性能决定了材料的应用范围，使用安全可靠性和使用寿命。（1）力学性能包括：强度、硬度、刚度、塑性、韧性。（2）物理性能包括：密度、熔点、导热性、热膨胀性等。（3）化学性能包括：耐蚀性、热稳定性。工艺性能：即材料在被制成机械零件、设备、结构件的过程中适应各种冷、热加工的性能，例如铸造、焊接、热处理、压力加工、切削加工等方面的性能。工艺性能对制造成本、生产效率、产品质量有重要影响。2、内力：是指材料内部各部分之间相互作用的力。材料
2、在外力作用下产生的附加能力，通常简称它为内力。3、应变：物体在外力作用下，其形状尺寸所发生的相对改变成称为应变。4、线应变：物体内某处的线段在变形后长度的改变值与线段原长之比成为线应变。5、应力：物体在外力作用下变形时，其内部任一截面单位面积上的内力大小通常成为应力：方向垂直于截面的应力称为正应力：正应力分为拉应力和压应力两种。6、工作应力：如果应力是由于试件在工作中受到外加载荷作用而产生的，则成为工作应力。7、强度：金属的强度是指金压力属抵抗永久变形和断裂的能力。强度指标可通过拉伸试验测出。拉伸过程分为四的阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段。8、评价材料强度性能的指标：抗拉强度b和
3、屈服强度s。机械设计中采用s作为强度指标时，安全系数为ns=1.5,nb=2.7;压力容器规范设计中,取nS=1.6、nb=3。9、塑性：是指材料在载荷作用下断裂前发生不可逆永久变形的能力。评定塑性的指标通常用身长率和断面收缩率。5和10表示用L0=5d和L0=10d（d为试件直径）10、硬度：是材料抵抗局部塑性变形或表面损伤的能力。硬度试验方法有以下几种：（1）、布氏硬度HB：是把规定直径的淬火钢球（或硬质合金）以一定的实验F压入所测材料表面，保持规定时间后，测量表面压痕直径d，由d计算压痕表面积A，不氏硬度值HB=F/A。（2）洛氏硬度HR：是采用测量压痕深度来确定硬度值的实验方法。HRA
4、和HRC（120C金钢石圆锥体压头）用于侧量淬火钢，硬质和金，渗碳曾层等。（3）维氏硬度HV：用于测量金属的表面硬度，采用正棱角锥体金刚石压头，测量压痕两对角线平均长度来确定硬度值。（4）里氏硬度HL：采用碳化钨球的冲击测头，测量出冲击测头距式样表面1mm处的冲击速度和回跳速度。能即使换算维布、洛、维等各种硬度值，特别适合现场使用。.11.冲击韧度：是指材料在外加冲击载荷作用下断裂时消耗能量大小的特性。用Ak表示。式样的缺口型式有夏比U型和夏比V型。承压特种设备材料的冲击试验规定式样必须用V型缺口。12、承压类特种设备的应力包括哪些？答：包括：剪切应力、弯曲应力、交变应力。13、承压类特种设备
5、在什么情况下会产生附加弯曲应力和剪应力？答：当承压类特种设备壳体的形状发生变化或壁厚改变时，（例如筒体不直、截面不圆、接缝有错边、棱角，表面凹凸不平，以及不同壁厚的板相连接等），会在不连续处及其附近产生附加弯曲应力和剪应力。14、什么叫交变应力？承压类特种设备长期在交变应力工作下会出现什么现象？答：在工程中，有许多构件在工作时出现随时间而交替变化的应力，这种应力称为交变应力。承压类特种设备的一次生压和卸压过程可视为一个应力循环，长期在交变应力下工作的构件，有些会出现疲劳破坏现象。15、什么叫应力集中？承压类特种设备的缺口有哪些？应力集中最严重的是哪个？答：由于截面的尺寸突然变化而引起的应力局部
6、增大的现象称为应力集中。应力集中的程度通常用最大局部应力max与该截面上的名义应力之比来衡量，成为应力集中系数a。承压类特种设备构件横截面尺寸发生突变往往是缺陷引起的，这些缺陷统称缺口，如表面损伤、焊缝咬边、气孔、夹渣、未焊透、未熔合、裂纹等。应力集中的严重程度与缺口大小有关，同时与缺口的尖锐程度有关，缺口越尖锐，即缺口根部曲率半径越小，应力集中系数越大。在各种缺陷形成的缺口中，以裂纹的跟部曲率半径最小，所以裂纹引起的应力集中最为严重。16、什么叫承压类特种设备壳体的工作应力？在薄壁回转壳体中，存在哪些应力？答：内部压强会使壳体内产生拉应力，这一应力称为工作应力。在薄壁回转壳体中，只存在两向应
7、力，即经向（轴向）应力和切向应力。轴向应力是切向应力的一半，对圆筒形容器来说，环焊缝受力是纵焊缝的一半；对球形容器来说，不存在切向应力，只是经向应力，在相同的压力和直径下，球形容器的壁厚比圆筒形容器大约可减少一半。17、弯曲实验包括哪些项目？主要考核试样的哪些性能？答：弯曲试验包括：面弯、背弯、测弯等，试验结果的评定是以不出现一定尺寸的裂纹或缺陷为合格。弯曲试验是焊接接头力学性能的主要项目，焊接工艺和产品焊接试板都要进行，可以考核试样的多项性能，包括：判定焊缝和热影响区的塑性，暴露焊接接头内部缺陷，检查焊缝致密性，以及考核焊接接头不同区域协调变形的能力。18、什么叫屈强比？材料屈强比大小有何意
8、义？对屈强比大于0.8的材料如何从严控制？答：1.屈强比指的是材料的屈服极限和强度极限的比值，即s/b。2.屈强比的比值越小，表示材料的屈服极限和强度极限的差距越大，材料的塑性越好，使用的安全裕度越大；相反，如果比值越大，则表示材料中的屈服极限与强度极限比较接近，材料在断裂前的塑性“储备”较少，使用中的只能器安全裕度相对较小。3.对高强度钢，特别是抗拉强度下限大于540Mpa的低合金高强度钢材料的使用要十分注意，一般说来，对屈强比大于0.7的材料就应加以重视，对屈强比大于0.8的材料更要从严控制，谨慎处理：结构设计时应尽量避免局部应力过高或应力集中，制造时要近量避免加工硬化，减少残余应力。对设
9、备表面质量要求更高，例如表面成形要圆滑过度，对表面各种划伤和损伤的控制更严，焊缝不允许咬边等，无损检测的应用也有所增加，检测比例进一步扩大，对允许存在的各种缺陷的限制应从严。19、什么是断裂韧度？它主要取决于什么？答：对某一有裂纹的试样，在拉伸外力的作用下，当此拉力逐渐增大，或裂纹逐渐扩展时，突然失稳扩展导致断裂，断裂时的临界值称为材料的断裂韧度。 2.断裂韧度是用来反映材料抵抗裂纹失稳扩展，即抵抗脆性断裂的指标。断裂韧度是材料固有的力学性能指标，是强度和韧性的综合体现，与裂纹的大小、形状、外加应力无关，主要取决于材料的成分，内部组织和结构。20、承压类特种设备常见的材料脆化现象有那些？答：1
10、.有冷脆性：金属材料在低温下呈现的脆性。2.热脆性：钢材长时间停留在400-500后再冷却至室温时，冲击韧度值会有明显下降。这种现象叫钢材的热脆性。3.氢脆：钢材中的氢会使材料的力学性能脆化，这种现象叫氢脆。氢脆主要发生在碳钢和低合金钢。4.苛性脆化：苛性脆化是由于介质内具有含量很高的苛性钠促使钢材腐蚀加剧而引起的脆化现象。5.应力腐蚀脆性断裂：由拉应力与腐蚀介质联合作用而引起的低应力脆断称为应力腐蚀。21、保证承压类特种设备受压元件不产生低温脆性的措施有哪些？答：首先是低温条件下工作的设备必须使用低温专用钢材和焊接材料；2.所用的材料，焊接工艺试板应经低温冲击试验合格；3.在结构设计和制造中
11、应注意减小应力，避免应力集中产生；4.低温设备的表面质量验收比一般设备更为严格，焊缝不允许出现咬边，无损检测发现的缺陷应从严评定。22、钢中氢的来源有哪几个方面？答：1、冶炼过程中溶解在钢水中的氢；2、在结晶冷凝时没有能及时逸出而存留在钢材中；3、焊接过程中水分或油污在电弧高温下分解出的氢溶解入钢材中；4、设备运行过程中，工作介质中的氢进入钢材中；5钢试件酸洗不当也可能导致氢脆。23、钢中氢的形式有哪些？它们可用哪些方法检测？哪些情况会导致钢制压力容器氢损伤？答：1、由于氢而导致的材质劣化的现象统称为氢损伤，氢损伤包括：氢脆、氢鼓泡、白点、氢腐蚀、氢致表面裂纹。2、无损检测方法不能检测和判定氢
12、脆；氢鼓泡一般用肉眼可观察到；白点可用超声波检测出来；氢致表面裂纹可用磁粉或渗透方法检测出来；氢腐蚀可用硬度试验和金相的方法检测和测定。3、导致氢损伤的主要因素有：（1）较高温度下，钢材或焊缝中残留较高的氢含量。（2）设备在含氢量较高的介质中运行。（3）钢材强度较高，承受压力较大。24、普通钢材会发生应力腐蚀的介质有哪些？答：氢氧化物容液、含有硝酸盐、碳酸盐、氰酸盐或硫化氢的水溶液、海水、硫酸-硝酸混合液、液氨等 。25、奥氏体不锈钢发生应力腐蚀的介质有哪些？答：酸性及中性的氯化物溶液、海水、热的氟化物溶液及氢氧化物溶液等。26、应力腐蚀发生的特定环境是什么？答：湿H2S环境、液氨环境及NaO
13、H溶液。而奥氏体不锈钢压力容器和压力管道常见的应力腐蚀是氯离子引起的。27、应力腐蚀发生的特定环境是什么？答：1、元件承受拉应力作用。2、具有与材料种类相匹配的特定腐蚀介质环境。3、材料应力腐蚀的敏感性。28、晶体和非晶体：凡内部原子呈规则排列的物体称为晶体；凡内部原子呈不规则排列的物体称为非晶体；所以固态金属都是晶体。29、常见的晶体结构有：体心立方晶格（a-铁、Cr、-V、-Ti、-铁）；面心立方晶格（-铁，Al，Cu，Ni）；密排六方晶格（Mg、Zn、a-Ti）。30、含碳0.02%-2%的称为碳钢，含碳量大于2%的称为铸铁。承压类特种设备常用的碳素钢含碳量一般低于0.25%。31、承压
14、类特种设备用钢常见金相组织有哪些？答：奥氏体、铁素体、渗碳体、珠光体、马氏体、贝氏体、魏氏组织、带状组织、相相。32、承压类特种设备常用的热处理工艺有哪些？工艺特点及目的有哪些？答：退火、正火、淬火、回火及化学处理。（1） 退火：将试件加热到适当温度，保温一定时间后缓慢冷却，以获得接近平衡状态组织的热处理工艺。根据钢的成分和目的的不同分为：完全退火、不完全退火、消除应力退火、等温退火、球化退火。A、 完全退火：将工件加热到Ac3以上30-50，保温后在炉内缓慢冷却。目的：均匀组织、消除应力、降低硬度，改善切削加工性能。 应用：各种压共析成分的碳钢和合金钢的铸、锻件，有时也用于焊接结构。B、 不
15、完全退火：将工件加热到Acl以上30-50，保温后缓慢冷却。 目的：降低硬度，改善切削加工性能，消除内应力。 应用：低合金钢，中、高碳钢的锻件和扎制件。C、 消除应力退火：将工件加热到Acl下100-200，对碳钢和低合金钢大致在500-650，保温然后缓慢冷却。目的：消除焊接、冷变形加工、铸造、锻造等加工方法所产生的应力，同时使焊缝的氢较完全地扩散，提高焊缝的抗裂性和韧性，改善焊缝和热影响区的组织，稳定结构形状。方法：整体焊后热处理（炉内整体热处理和内部加热整体热处理）和局部焊后热处理。33、正火：将工件加热到Ac3以上30-50，保持一定时间后在空气中冷却。目的：与退火相同：细化晶粒，均匀组织，降低内应力。与退火不同之处在于：正火冷却速度较快，过冷度较大，使组织中的珠光体量增多，且珠光体片层厚度减小。钢正火后的强度、硬度、韧性较退火高。承压类特种设备用的低合金钢钢板都是以正火状态供货。晶粒粗大的锻件可通过正火改善。34、淬火：将钢加热到临界温度以上（一般情况是：亚共析钢Ac3以上30-50；过共析钢为Acl以上30-50），经过适当保温后快冷，使奥氏体变成马氏体的过程。目的：提高硬度和强度，对于轴承、模具之类的工件是有益的，但马氏体硬而脆，韧性很差，内应力很大，容易产生裂纹，承压类特种设备一般不希望出现马氏体。35、回火：将经过淬火的钢加热到Ac1以下的适当温度，保持一定的时
