2011年4月4日壓力容器設(shè)計(jì)審批人員考核 答疑.doc

2011年壓力容器設(shè)計(jì)審批人員考核答疑第一部分一、理論考試要求：1應(yīng)熟悉壓力容器設(shè)計(jì)相關(guān)的基本基礎(chǔ)知識(shí)，包括容器介質(zhì)、材料、結(jié)構(gòu)、力學(xué)基礎(chǔ)、設(shè)計(jì)計(jì)算方法、熱處理、腐蝕、焊接、無(wú)損檢測(cè)等；CAD制圖及相關(guān)計(jì)算（本次不考）。2應(yīng)熟練掌握壓力容器安全監(jiān)察法規(guī)、規(guī)定及有關(guān)文件：3應(yīng)熟練掌握壓力容器設(shè)計(jì)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范并及時(shí)掌握壓力容器行業(yè)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)信息。4能夠正確解決壓力容器設(shè)計(jì)、制造中常見(jiàn)的實(shí)際工程問(wèn)題；二、閉卷考核范圍：1、特種設(shè)備安全監(jiān)察條例基礎(chǔ)知識(shí)2、壓力容器基礎(chǔ)知識(shí)：介質(zhì)特性、金屬學(xué)和壓力容器材料上述兩部分是第一天和第二天的課程。3、固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程基礎(chǔ)知識(shí)（總則）4、GB150基礎(chǔ)知識(shí)（1-3章）5、壓力容器壓力管道設(shè)計(jì)許可規(guī)則第二部分 答疑一、特種設(shè)備安全監(jiān)察條例內(nèi)容1、特種設(shè)備的定義：指涉及生命安全、危險(xiǎn)性較大的鍋爐、壓力容器（含氣瓶，下同）、壓力管道、電梯、起重機(jī)械、客運(yùn)索道、大型游樂(lè)設(shè)施和場(chǎng)（廠(chǎng)）內(nèi)專(zhuān)用機(jī)動(dòng)車(chē)輛。2、壓力容器定義：壓力容器，是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉設(shè)備，其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或者等于0.1MPa（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于2.5MPaL的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體的固定式容器和移動(dòng)式容器；盛裝公稱(chēng)工作壓力大于或者等于0.2MPa（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于1.0MPaL的氣體、液化氣體和標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)等于或者低于60液體的氣瓶；氧艙等。3、行政法規(guī)：行政法規(guī)是指國(guó)家最高行政機(jī)關(guān)國(guó)務(wù)院，依據(jù)憲法和法律制定的規(guī)范性文件的總稱(chēng)，它包括由國(guó)務(wù)院制定和發(fā)布的以及由國(guó)務(wù)院各主管部門(mén)制定，經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)發(fā)布的規(guī)范性文件。條例屬于行政法規(guī)，根據(jù)中華人民共和國(guó)行政許可法規(guī)定，條例作為行政法規(guī)，可設(shè)定行政許可3.1行政許可：行政許可是指行政機(jī)關(guān)根據(jù)公民、法人或者其他組織的申請(qǐng)，經(jīng)依法審查，準(zhǔn)予其從事特定活動(dòng)的行為。行政許可的四個(gè)特征分別為：它是行政機(jī)關(guān)的管理性行政行為；它是對(duì)社會(huì)實(shí)施的外部管理行為；它是依申請(qǐng)產(chǎn)生的行為；它是準(zhǔn)予相對(duì)人從事特定活動(dòng)的行為。根據(jù)中華人民共和國(guó)行政處罰法規(guī)定，條例作為行政法規(guī)，可設(shè)定行政處罰行政處罰法第十條 行政法規(guī)可以設(shè)定除限制人身自由以外的行政處罰。法律對(duì)違法行為已經(jīng)作出行政處罰規(guī)定，行政法規(guī)需要作出具體規(guī)定的，必須在法律規(guī)定的給予行政處罰的行為、種類(lèi)和幅度的范圍內(nèi)規(guī)定。3.2行政處罰：行政處罰是指行政機(jī)關(guān)或其他行政主體依法定職權(quán)和程序?qū)`法行政法規(guī)尚未構(gòu)成犯罪的相對(duì)人給予行政制裁的具體行政行為。包括：人身罰（行政拘留和勞動(dòng)教養(yǎng)）、行為罰（責(zé)令停產(chǎn)、停業(yè)，暫扣或者吊銷(xiāo)許可證和營(yíng)業(yè)執(zhí)照）、財(cái)產(chǎn)罰行政處罰法規(guī)定，行政處罰的種類(lèi)有: （一）警告； （二）罰款； （三）沒(méi)收違法所得、沒(méi)收非法財(cái)物； （四）責(zé)令停產(chǎn)停業(yè)； （五）暫扣或者吊銷(xiāo)許可證、暫扣或者吊銷(xiāo)執(zhí)照； （六）行政拘留； （七）法律、行政法規(guī)規(guī)定的其他行政處罰。4、行政規(guī)章：行政規(guī)章是指國(guó)務(wù)院有關(guān)部、委及國(guó)務(wù)院授權(quán)的直屬機(jī)構(gòu)和省、自治區(qū)、直轄市人民政府以及省、自治區(qū)人民政府所在地的市或經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的較大城市的人民政府，依照憲法、法律和行政法規(guī)制定的具有普遍約束力的規(guī)范性文件。行政規(guī)章設(shè)定行政處罰5、條例從制度上、體制上、措施上防止事故的發(fā)生。明確以下規(guī)定 明確特種設(shè)備生產(chǎn)（含設(shè)計(jì)、制造、安裝、改造、維修，下同）、使用單位的主要負(fù)責(zé)人對(duì)本單位特種設(shè)備安全全面負(fù)責(zé)；生產(chǎn)、使用單位應(yīng)當(dāng)建立健全特種設(shè)備安全管理制度和崗位安全責(zé)任制度；生產(chǎn)、使用在特種設(shè)備安全方面的義務(wù)和法律責(zé)任。規(guī)定有關(guān)特種設(shè)備生產(chǎn)、使用、檢驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中各類(lèi)違法行為的處罰規(guī)定和行政強(qiáng)制措施。 對(duì)特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門(mén)和工作人員明確法律責(zé)任和監(jiān)督、約束機(jī)制。各級(jí)特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門(mén)必須依法對(duì)特種設(shè)備安全實(shí)施嚴(yán)格的監(jiān)督管理； 對(duì)涉及特種設(shè)備安全的事項(xiàng)，以預(yù)防為主，事先嚴(yán)格控制，強(qiáng)化政府監(jiān)管和行政許可措施；統(tǒng)一進(jìn)口特種設(shè)備和國(guó)內(nèi)特種設(shè)備的安全監(jiān)察制度，實(shí)行統(tǒng)一立法、統(tǒng)一監(jiān)管；發(fā)揮全社會(huì)的力量，綜合治理、嚴(yán)格監(jiān)督等，都是為了有效地遏制事故，防止和減少發(fā)生各類(lèi)特種設(shè)備事故所確定的具體法律制度。6、特種設(shè)備安全監(jiān)察安全監(jiān)察是負(fù)責(zé)特種設(shè)備安全的政府行政機(jī)關(guān)為實(shí)現(xiàn)安全目的而從事的決策、組織、管理、控制和監(jiān)督檢查等活動(dòng)的總和。安全監(jiān)察活動(dòng)，是為了公眾安全，從國(guó)家整體利益出發(fā)，以政府的名義并利用行政權(quán)力進(jìn)行的，不受部門(mén)或行業(yè)的限制，行為比較超脫、客觀。7、特種設(shè)備的安全監(jiān)察確立行政許可和監(jiān)督檢查兩大安全監(jiān)察制度特種設(shè)備行政許可制度包括： 特種設(shè)備的生產(chǎn)必須獲得特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門(mén)許可（設(shè)計(jì)、制造、安裝、改造、維修、充裝）。 特種設(shè)備使用必須通過(guò)特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門(mén)許可（登記核準(zhǔn)、作業(yè)人員考核發(fā)證）。 特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)必須通過(guò)特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門(mén)許可（檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)核準(zhǔn)、檢驗(yàn)檢測(cè)人員考核發(fā)證）監(jiān)督檢查安全監(jiān)察制度包括： 強(qiáng)制檢驗(yàn)制度。特種設(shè)備制造過(guò)程、安裝、改造、重大維修過(guò)程必須經(jīng)核準(zhǔn)的檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)實(shí)施監(jiān)督檢驗(yàn)；使用中的特種設(shè)備必須經(jīng)核準(zhǔn)的檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行定期檢驗(yàn)；新研制的特種設(shè)備必須經(jīng)核準(zhǔn)的檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行型式試驗(yàn)。 執(zhí)法檢查制度。特種設(shè)備安全監(jiān)察人員和行政執(zhí)法人員有權(quán)開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)檢查，責(zé)令消除事故隱患，對(duì)違法行為予以查處。并且規(guī)定了重點(diǎn)檢查場(chǎng)所。 事故處理制度。特種設(shè)備發(fā)生事故，事故單位應(yīng)當(dāng)向特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門(mén)等有關(guān)部門(mén)報(bào)告，事故處理按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。 監(jiān)察責(zé)任追究制度。行使特種設(shè)備安全監(jiān)督管理職權(quán)的部門(mén)、檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)及其工作人員，應(yīng)當(dāng)依法履行職責(zé)，嚴(yán)格依法行政，對(duì)違反規(guī)定濫用職權(quán)、徇私舞弊的，依法追究特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門(mén)、檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)及其工作人員的法律責(zé)任。 安全狀況公告制度。國(guó)家和省級(jí)質(zhì)監(jiān)部門(mén)公布特種設(shè)備狀況和安全情況二、壓力容器基礎(chǔ)知識(shí)（一）介質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)：1、狀態(tài)參數(shù)（1）溫 度：定義：宏觀上，溫度是物體冷熱程度的量度，微觀上，溫度是物體分子的不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)溫烈程度的反映。溫度愈高，物體分子的不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)愈激烈。 反之則下降，當(dāng)溫度達(dá)到絕對(duì)零度時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)則完全停止。溫度的度量：溫度的量度實(shí)質(zhì)上是溫差的量度。國(guó)際上規(guī)定的溫度分度方法稱(chēng)為溫標(biāo)，是為了量度物體溫度的高低而對(duì)溫度零點(diǎn)和分度方法所作的規(guī)定，也就是溫度的單位制。攝氏溫標(biāo) C 和熱力學(xué)溫標(biāo)T關(guān)系T C 273.15 （2） 壓力： 垂直作用于流體或固體界面單位面積上的力。 壓力單位國(guó)際單位：“牛頓”，簡(jiǎn)稱(chēng)“?！?，符號(hào)“N ” 壓強(qiáng)： 國(guó)際單位：“帕斯卡”，簡(jiǎn)稱(chēng)“帕”，符號(hào)“Pa ” 換算： 1帕（Pa）=1N/m2 1兆帕(MPa)=145磅/英寸2(psi)=10.2千牛/厘米2(kN/cm2)=10巴(bar)=9.8大氣壓(at m) 介質(zhì)壓力：絕對(duì)壓力、表壓力與負(fù)壓力當(dāng)容器內(nèi)介質(zhì)的壓力等于大氣壓力時(shí)，壓力表的指針指在零位。當(dāng)容器內(nèi)介質(zhì)的壓力大于大氣壓力時(shí)，壓力表的指針有讀數(shù)。此時(shí)壓力表的讀數(shù)就是容器內(nèi)介質(zhì)壓力超出大氣壓力的部分，即表壓力，簡(jiǎn)稱(chēng)表壓。當(dāng)容器內(nèi)介質(zhì)的壓力低于外界大氣壓力時(shí)，稱(chēng)為負(fù)壓力或真空，簡(jiǎn)稱(chēng)負(fù)壓。 只有當(dāng)表壓力是負(fù)數(shù)時(shí)，絕對(duì)壓力才有可能小于大氣壓力，而出現(xiàn)負(fù)壓。通常所說(shuō)的容器壓力或介質(zhì)壓力均指表壓力而言。容器內(nèi)介質(zhì)的實(shí)際壓力稱(chēng)為絕對(duì)壓力， （3）介質(zhì)態(tài)變與相變?nèi)魏挝镔|(zhì)在不同外界條件（溫度、壓力）下，都可以氣態(tài)、液態(tài)或者固態(tài)存在。外界條件變化時(shí)，物質(zhì)分子間的作用力大小和分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度也會(huì)變化。當(dāng)外界條件變化到一定程度時(shí)，量變引起質(zhì)變，物質(zhì)的分子就會(huì)重新排列，它的狀態(tài)也就會(huì)隨著發(fā)生轉(zhuǎn)變。物質(zhì)的狀態(tài)的變化叫態(tài)變，態(tài)變是物理變化，其過(guò)程不能有化學(xué)變化。物質(zhì)在一個(gè)有限的、閉合的系統(tǒng)里（例如容器內(nèi)）發(fā)生的態(tài)變?cè)跓崃W(xué)中叫做相變。相變能夠表示出各相（氣、液、固）之間量的差異。在工程學(xué)科中，常把態(tài)變與相變看作同一概念，習(xí)慣上都稱(chēng)相變。飽和狀態(tài)在密閉的容器由于逸出液面的氣體分子無(wú)法逃出容器，只能聚留在液面上方的氣相空間里，這些氣體分子在其自由運(yùn)動(dòng)中碰撞到液面時(shí)會(huì)發(fā)生凝結(jié)，返回液體里去。其返回的分子數(shù)隨液面上方氣相空間的蒸氣密度的增大而增多，隨著蒸氣密度的不斷增大，液體的蒸發(fā)速度逐漸減慢。當(dāng)逸出液面的分子數(shù)與返回液體的分子數(shù)相等時(shí)，就達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡，從宏觀上講，液體就不再蒸發(fā)，氣、液兩相就處于相對(duì)穩(wěn)定的共存狀態(tài)。這種狀態(tài)稱(chēng)為飽和狀態(tài)。其液體叫飽和液體，其密度叫飽和液體密度；飽和液體面上的蒸氣叫飽和蒸氣,其密度叫蒸氣密度，其壓力叫飽和蒸氣壓對(duì)同一種物質(zhì)，飽和壓力的高低與溫度有關(guān)。溫度越高，分子具有的能量越大，越容易脫離液體而氣化，相應(yīng)的飽和壓力也越高。一定的溫度，對(duì)應(yīng)一定的飽和壓力，二者不是獨(dú)立的。因此，在飽和狀態(tài)下，飽和壓力所對(duì)應(yīng)的溫度也叫“溫度飽和溫度”。通?？蓮氖謨?cè)中查到各種物質(zhì)的溫度飽和溫度與飽和壓力的關(guān)系。液化氣體容器、氣瓶即屬這種情況（4）介質(zhì)臨界溫度、壓力臨界溫度: 1)定義或解釋 物質(zhì)處于臨界狀態(tài)時(shí)的溫度。物質(zhì)以液態(tài)形式出現(xiàn)的最高溫度。 (2)說(shuō)明 每種物質(zhì)都有一個(gè)特定的溫度，在這個(gè)溫度以上，無(wú)論怎樣增大壓強(qiáng)，氣態(tài)物質(zhì)不會(huì)液化，這個(gè)溫度就是臨界溫度。因此要使物質(zhì)液化；首先要設(shè)法達(dá)到它自身的臨界溫度。有些物質(zhì)如氨、二氧化碳等，它們的臨界溫度高于或接近室溫，對(duì)這樣的物質(zhì)在常溫下很容易壓縮成液體。有些物質(zhì)如氧、氮、氫、氦等的臨界溫度很低，其中氦氣的臨界溫度為一268。C。要使這些氣體液化，必須相應(yīng)的要有一定的低溫技術(shù)，以使能達(dá)到它們各自的臨界溫度，然后再用增大壓強(qiáng)的方法使它液化。（臨界溫度）只有當(dāng)氣體溫度降低到某一溫度以下時(shí)，才能使之液化，這個(gè)特定的溫度成為該氣體的臨界溫度。臨界壓力物質(zhì)處于臨界狀態(tài)時(shí)的壓力（壓強(qiáng)）。就是在臨界溫度時(shí)使氣體液化所需要的最小壓力。也就是液體在臨界溫度時(shí)的飽和蒸氣壓。2、介質(zhì)的燃燒性燃燒的定義燃燒的定義：物質(zhì)劇烈氧化而發(fā)光、發(fā)熱的現(xiàn)象。燃燒是一種放熱常伴隨發(fā)光的化學(xué)反應(yīng)，是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能的過(guò)程燃燒條件：燃燒的發(fā)生必須同時(shí)具備三個(gè)條件：可燃物。凡是能與空氣中的氧或其它氧化劑起燃燒反應(yīng)的物質(zhì)，均稱(chēng)為可燃物。如汽油、液化石油氣，木材等助燃物。凡是能幫助和支持燃燒的物質(zhì)，均稱(chēng)為助燃物。如空氣中的氧，氯、高錳酸鉀等。著火源：凡是能引起可燃物質(zhì)發(fā)生燃燒的熱能源，均稱(chēng)作著火源。如明火、摩擦，撞擊、高溫表面，自然發(fā)熱、化學(xué)能、電火花、聚集的日光和射線(xiàn)等。 爆炸極限：可燃?xì)怏w、可燃液體的蒸氣或可燃粉塵和空氣混合達(dá)到一定濃度時(shí)，遇到火源就會(huì)發(fā)生爆炸。這個(gè)遇到火源能夠發(fā)生爆炸的濃度范圍，稱(chēng)為爆炸極限。通常用可燃?xì)怏w在空氣中的體積百分比()來(lái)表示?？扇挤蹓m則以毫克升表示。易爆介質(zhì)（固容規(guī)定義）：氣體或液體蒸汽、薄霧與空氣混合形成爆炸混合物，且其爆炸下限小于10，或爆炸上限與下限的差值大于或者等于20的介質(zhì)。爆炸極限可燃物質(zhì)(可燃?xì)怏w、蒸氣和粉塵)與空氣(或氧氣)必須在一定的濃度范圍內(nèi)均勻混合，形成預(yù)混氣，遇著火源才會(huì)發(fā)生爆炸，這個(gè)濃度范圍稱(chēng)為爆炸極限，或爆炸濃度極限。例如一氧化碳與空氣混合的爆炸極限為12.580?？扇夹曰旌衔锬軌虬l(fā)生爆炸的最低濃度和最高濃度，分別稱(chēng)為爆炸下限和爆炸上限，這兩者有時(shí)亦稱(chēng)為著火下限和著火上限。在低于爆炸下限時(shí)不爆炸也不著火；在高于爆炸上限不會(huì)發(fā)生爆炸，但會(huì)著火。這是由于前者的可燃物濃度不夠，過(guò)量空氣的冷卻作用，阻止了火焰的蔓延；而后者則是空氣不足，導(dǎo)致火焰不能蔓延的緣故。爆炸極限與可燃物的危害可燃性混合物的爆炸極限范圍越寬、爆炸下限越低和爆炸上限越高時(shí)，其爆炸危險(xiǎn)性越大。這是因?yàn)楸O限越寬則出現(xiàn)爆炸條件的機(jī)會(huì)就多；爆炸下限越低則可燃物稍有泄漏就會(huì)形成爆炸條件；爆炸上限越高則有少量空氣滲入容器，就能與容器內(nèi)的可燃物混合形成爆炸條件。應(yīng)當(dāng)指出，可燃性混合物的濃度高于爆炸上限時(shí)，雖然不會(huì)著火和爆炸，但當(dāng)它從容器或管道里逸出，重新接觸空氣時(shí)卻能燃燒，仍有發(fā)生著火的危險(xiǎn)。壓力容器介質(zhì)爆炸極限數(shù)據(jù)表見(jiàn)HG 20660-2000 壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性危害和爆炸危險(xiǎn)程度分類(lèi)附表2 爆炸危險(xiǎn)介質(zhì)數(shù)據(jù)表3、介質(zhì)毒性毒物侵入人體后與人體組織發(fā)生化學(xué)或物理化學(xué)作用，并在一定條件下，破壞人體的正常生理功能或引起某些器官或系統(tǒng)發(fā)生暫時(shí)性或永久性病變的現(xiàn)象，叫做中毒。按HG 20660壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性危害和爆炸危險(xiǎn)程度分類(lèi)的規(guī)定分為：極度危害：最高容許濃度0.1/m3高度危害：最高容許濃度0.11.0/m3中度危害：最高容許濃度1.010/m3輕度危害：最高容許濃度10/m3工業(yè)有毒物質(zhì)的危害程度按照職業(yè)性接觸毒物危害程度分級(jí)GB 50441985)分極度危害(級(jí))、高度危害(級(jí))、中度危害(級(jí))和輕度危害(級(jí))。常說(shuō)的劇毒流體，即相當(dāng)于極度危害物質(zhì)。4、介質(zhì)腐蝕性腐蝕性介質(zhì)是指能灼傷人體組織并對(duì)容器材料造成損壞的損害的介質(zhì)腐蝕的定義由于材料與環(huán)境反應(yīng)而引起的材料的破壞或變質(zhì).定義：壓力容器與環(huán)境的反應(yīng)而引起的材料的破壞或變質(zhì)，稱(chēng)為壓力容器的腐蝕。壓力容器腐蝕的分類(lèi)1、按機(jī)理分：化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕2、按是否存在液體：濕腐蝕（絕大部分腐蝕）、干腐蝕3、按腐蝕的形態(tài)分：均勻腐蝕、局部腐蝕局部腐蝕分為：1、應(yīng)力腐蝕；2、點(diǎn)腐蝕；3、縫隙腐蝕；4、晶間腐蝕；5、選擇性腐蝕；6、電偶腐蝕；7、氫致開(kāi)裂；8、腐蝕疲勞；9、磨耗腐蝕；10、微生物腐蝕壓力容器均勻腐蝕的形態(tài)均勻腐蝕也稱(chēng)全面腐蝕、普遍腐蝕。特征：在壓力容器全部暴露表面或大部分面積上發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)而均勻地進(jìn)行腐蝕。后果：導(dǎo)致壓力容器殼壁和封頭變薄，最后強(qiáng)度不足而報(bào)廢。均勻腐蝕是腐蝕中最安全的一種腐蝕形態(tài)。腐蝕速率可以通過(guò)測(cè)量剩余壁厚測(cè)出，因而在設(shè)計(jì)時(shí)可以考慮腐蝕裕度，從而保證不會(huì)在有效設(shè)計(jì)周期內(nèi)整體壁厚不足而引起失效。應(yīng)力腐蝕（二）金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)金屬的力學(xué)性能 所謂力學(xué)性能是指金屬在外力作用時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的性能。力學(xué)性能包括強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性及疲勞強(qiáng)度等。 金屬的工藝性能 工藝性能是指金屬材料對(duì)不同加工工藝方法的適應(yīng)能力。它包括鑄造性能、鍛壓性能、焊接性和切削加工性能等。 1、強(qiáng)度、塑性、硬度（1） 強(qiáng)度 強(qiáng)度是指金屬材料在靜荷（外力）作用下抵抗破壞（過(guò)量塑性變形或斷裂）的性能。由于載荷的作用方式有拉伸、壓縮、彎曲、剪切等形式，所以強(qiáng)度也分為抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等。各種強(qiáng)度間常有一定的聯(lián)系，使用中一般較多以抗拉強(qiáng)度作為最基本的強(qiáng)度指標(biāo)。屈服點(diǎn)（s） 鋼材或試樣在拉伸時(shí)，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)彈性極限，即使應(yīng)力不再增加，而鋼材或試樣仍繼續(xù)發(fā)生明顯的塑性變形，稱(chēng)此現(xiàn)象為屈服，而產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的最小應(yīng)力值即為屈服點(diǎn)?？估瓘?qiáng)度（b） 材料在拉伸過(guò)程中，從開(kāi)始到發(fā)生斷裂時(shí)所達(dá)到的最大應(yīng)力值。它表示鋼材抵抗斷裂的能力大小。（2）塑性變形和彈性變形塑性變形金屬零件在外力作用下產(chǎn)生不可恢復(fù)的永久變形彈性變形受力物體的全部變形中在除去應(yīng)力后能迅速回復(fù)的那部分變形。彈性變形的重要特征是其可逆性,即受力作用后產(chǎn)生變形,卸除載荷后,變形消失。這反映了彈性變形決定于原子間結(jié)合力這一本質(zhì)現(xiàn)象。拉伸試驗(yàn)的方法是用靜拉力對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行軸向拉伸，同時(shí)連續(xù)測(cè)量力和相應(yīng)的伸長(zhǎng)，直至斷裂。根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)，即可求出有關(guān)的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和面收縮率等力學(xué)性能。塑性: 斷裂前金屬材料產(chǎn)生永久變形的能力稱(chēng)為塑性。塑性指標(biāo)也是由拉伸試驗(yàn)測(cè)得的。常用金屬材料拉伸時(shí)最大的相對(duì)塑性變形（伸長(zhǎng)率和斷面收縮率）來(lái)表示。 伸長(zhǎng)率（s） 材料在拉斷后，其塑性伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與原試樣長(zhǎng)度的百分比叫伸長(zhǎng)率或延伸率。 （3）硬度:硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。材料抵抗局部變形、特別是塑性變形、壓痕或痕的能力。它是金屬材料的重要性能指標(biāo)之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指標(biāo)有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。 布氏硬度（HB） 以一定的載荷（一般3000kg）把一定大?。ㄖ睆揭话銥?0mm）的淬硬鋼球壓入材料表面，保持一段時(shí)間，去載后，負(fù)荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值（HB），單位為公斤力/mm2 (N/mm2)。 洛氏硬度（HR） 當(dāng)HB450或者試樣過(guò)小時(shí)，不能采用布氏硬度試驗(yàn)而改用洛氏硬度計(jì)量。它是用一個(gè)頂角120的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測(cè)材料表面，由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗(yàn)材料硬度的不同，分三種不同的標(biāo)度來(lái)表示： （4）韌性 金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力稱(chēng)為韌性。表征金屬材料在斷裂前塑性變形和裂紋擴(kuò)展時(shí)吸收能量的能力，是金屬材料強(qiáng)度和塑性的綜合性能指標(biāo)。韌性就是反映材料對(duì)缺口或微觀缺陷敏感程度的一種性質(zhì)。表征材料韌性的主要參量有沖擊吸收功、沖擊韌性、脆性轉(zhuǎn)變溫度和無(wú)塑性轉(zhuǎn)變溫度以及斷裂韌性等。 2、應(yīng)力一次應(yīng)力二次應(yīng)力園、板應(yīng)力3、鋼的熱處理與金相共析鋼、亞共析鋼、過(guò)共析鋼 （1）共析鋼 碳溶解在鐵的晶格中形成固溶體，碳溶解到鐵中的固溶體叫鐵素體，溶解到鐵中的固溶體叫奧氏體。鐵素體與奧氏體都具有良好的塑性。當(dāng)鐵碳合金中的碳不能全部溶入鐵素體或奧氏體中時(shí)，剩余出來(lái)的碳將與鐵形成化合物碳化鐵（Fe3C）這種化合物的晶體組織叫滲碳體，它的硬度極高，塑性幾乎為零。 從反映鋼的組織結(jié)構(gòu)與鋼的含碳量和鋼的溫度之間關(guān)系的鐵碳平衡狀態(tài)圖上可見(jiàn)，當(dāng)碳的含量正好等于0.77%時(shí)，即相當(dāng)于合金中滲碳體（碳化鐵）約占12%，鐵素體約占88%時(shí)，該合金的相變是在恒溫下實(shí)現(xiàn)的。即在這種特定比例下的滲碳體和鐵素體，在發(fā)生相變時(shí)，如果消失兩者同時(shí)消失（加熱時(shí)），如果出現(xiàn)則兩者又同時(shí)出現(xiàn)，在這一點(diǎn)上這種組織與純金屬的相變類(lèi)似?；谶@個(gè)原因，人們就把這種由特定比例構(gòu)成的兩相組織當(dāng)作一種組織來(lái)看待，并且命名為珠光體，這種鋼就叫做共析鋼。即含碳量正好是0.77%的鋼就叫做共析鋼，它的組織是珠光體。 珠光體是奧氏體(奧氏體是碳溶解在Fe中的間隙固溶體)發(fā)生共析轉(zhuǎn)變所形成的鐵素體與滲碳體的共析體。其形態(tài)為鐵素體薄層和滲碳體薄層交替重疊的層狀復(fù)相物，也稱(chēng)片狀珠光體。用符號(hào)P表示，含碳量為c0.77。在珠光體中鐵素體占88%,滲碳體占12%,由于鐵素體的數(shù)量大大多于滲碳體,所以鐵素體層片要比滲碳體厚得多.在球化退火條件下,珠光體中的滲碳休也可呈粒狀,這樣的珠光體稱(chēng)為粒狀珠光體.（2）亞共析鋼 常用的結(jié)構(gòu)鋼含碳量大都在0.5%以下，由于含碳量低于0.77%，所以組織中的滲碳體量也少于12%，于是鐵素體除去一部分要與滲碳體形成珠光體外，還會(huì)有多余的出現(xiàn)，所以這種鋼的組織是鐵素體+珠光體。碳含量越少，鋼組織中珠光體比例也越小，鋼的強(qiáng)度也越低，但塑性越好，這類(lèi)鋼統(tǒng)稱(chēng)為亞共析鋼。 （3）過(guò)共析鋼 工具用鋼的含碳量往往超過(guò)0.77%，這種鋼組織中滲碳體的比例超過(guò)12%，所以除與鐵素體形成珠光體外，還有多余的滲碳體，于是這類(lèi)鋼的組織是珠光體+滲碳體。這類(lèi)鋼統(tǒng)稱(chēng)為過(guò)共析鋼。鋼的熱處理熱處理定義：是指將鋼在固態(tài)下加熱、保溫和冷卻，以改變鋼的組織結(jié)構(gòu)，獲得所需要性能的一種工藝。熱處理特點(diǎn)：熱處理區(qū)別于其他加工工藝如鑄造、壓力加工等的特點(diǎn)是只通過(guò)改變工件的組織來(lái)改變性能，而不改變其形狀。 熱處理適用范圍：只適用于固態(tài)下發(fā)生相變的材料，不發(fā)生固態(tài)相變的材料不能用熱處理強(qiáng)化。 熱處理三大工藝參數(shù)：熱處理基本工藝曲線(xiàn)保溫時(shí)間加熱溫度時(shí)間冷卻臨界點(diǎn)加熱溫度 保溫時(shí)間 冷卻速度 。 u PSK：共析線(xiàn) PSK線(xiàn)又稱(chēng)A1線(xiàn) 。 鐵碳合金 在727(PSK線(xiàn))發(fā)生共析反應(yīng)，冷卻時(shí)反應(yīng)結(jié)果生成共析體，它為鐵素體與滲碳體的兩相機(jī)械混合物，稱(chēng)為珠光體。共析轉(zhuǎn)變溫度稱(chēng)為A1溫度。GS線(xiàn),奧氏體中開(kāi)始析出鐵素體或鐵素體全部溶入奧氏體的轉(zhuǎn)變線(xiàn),稱(chēng)A3溫度。ES線(xiàn),碳在奧氏體中的溶解限度線(xiàn),稱(chēng)Acm溫度。實(shí)際加熱時(shí)鋼鐵的臨界點(diǎn)往往高于Fe-Fe3C平衡圖上的臨界點(diǎn),冷卻時(shí)則低于平衡圖的臨界點(diǎn)。習(xí)慣上以A表示平衡圖上的臨界點(diǎn),以法文加熱的首字母c及冷卻的首字母r分別標(biāo)志加熱和冷卻，Ac表示加熱時(shí)的臨界點(diǎn),Ar表示冷卻時(shí)的臨界點(diǎn)。有關(guān)鋼的熱處理的名詞 1.鋼的低溫退火 （去應(yīng)力退火），低溫退火是在低于Ac1點(diǎn)進(jìn)行的，鋼加熱到一定溫度并保溫一段時(shí)間，然后使它慢慢冷卻。退火的目的，是為了減少殘余應(yīng)力；同時(shí)可降低硬度，提高塑性和韌性。 2.鋼的正火 正火是將鋼加熱到Ac3（奧氏體中開(kāi)始析出鐵素體或鐵素體全部溶入奧氏體的轉(zhuǎn)變線(xiàn)）30-50或更高溫度以上，使鋼全部轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻膴W氏體，然后在空氣中自然冷卻的熱處理方法。它能消除過(guò)共析鋼的網(wǎng)狀滲碳體，對(duì)于亞共析鋼正火可細(xì)化晶格，提高綜合力學(xué)性能，對(duì)要求不高的零件用正火代替退火工藝是比較經(jīng)濟(jì)的。 4、化學(xué)成份C 、 Mn 、Si 、S 、 P 作用與特性硫