CN103969103A - 珠光体钢氢损伤显微组织评级方法 - Google Patents

珠光体钢氢损伤显微组织评级方法 Download PDF

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龙会国
谢国胜
龙毅
李登科
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State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Hunan Electric Power Co Ltd
State Grid Hunan Electric Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Hunan Electric Power Co Ltd
State Grid Hunan Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明介绍了一种珠光体钢氢损伤显微组织评级方法，包括以下步骤：(1)索取壁材试样，配备砂轮机、抛光机、金相显微镜；(2)使用砂轮机研磨至平整；(3)使用砂纸研磨至700～900目；(4)使用抛光机或电解抛光槽抛光；(5)使用3～5％硝酸含量的酒精溶液涂抹；(6)使用200～1000放大倍率的金相显微镜观察，拍成照片；(7)比照金属材料氢损伤标准图谱找出金相图，注明显微组织氢损伤级别。使用本方法可精确评估火电厂锅炉水冷壁的氢损伤程度，原理简单，操作方便，检验准确，是快速、可靠评估珠光体钢一类金属材料氢损伤的有效方法。

Description

珠光体钢氢损伤显微组织评级方法
技术领域
本发明属于冶金检验技术领域，具体涉及一种金属材料珠光体钢的氢损伤显微组织评级方法。
背景技术
冶金领域，尤珠光体钢即20号钢被广泛使用在火电厂锅炉水冷壁中。这种20号钢在长期的高温使用过程中，当遇到氢介质或其它腐蚀物中的氢质子或氢介质时，其组织中的珠光体便会发生脱碳现象，即组织中的渗碳体与氢或质子发生反应，反应过程中，渗碳体形态逐渐消失，材料的力学性能随之降低，生成物亦会聚集于渗碳体反应区域，使该区域出现晶间空隙。而在运行温度与压力的作用下，聚集气体会促使晶间空隙扩展，从而产生微裂纹。这里的氢介质扩散越快，氢损伤就越明显，脱碳及微裂纹现象也就越严重。随着材料的性能逐渐劣化，必然因材质的失效引发断裂事故。而目前对金属材料氢损伤的检测均采用传统的无损检测方法，这些方法的缺陷在于没有对氢损伤的程度进行显微组织精确分级，更未提供一个氢损伤断裂风险的精确评估，这就为火电厂的锅炉运行埋下了祸端。因此，以珠光体钢显微组织变化程度为依据，对此类金属材料的氢腐蚀进行显微组织分级及断裂风险作出精确评估是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术的缺陷，提供一种珠光体钢氢损伤显微组织评级方法，以期对珠光体钢一类金属材料的氢损伤程度实施快速、可靠的检验与评估，为进一步消除火电厂锅炉的安全隐患提供依据。
本发明的技术方案是，所提供的珠光体钢氢损伤显微组织评级方法包括以下步骤：
(1)、索取委托珠光体钢氢损伤显微组织评级的火电厂锅炉水冷壁珠光体钢壁材截面试样，配备砂轮机一台及耗材200～1000目砂纸、抛光机一台或电解抛光机一台及耗材3～5％硝酸含量的酒精溶液、200～1000放大倍率的金相显微镜一台；
(2)、使用步骤(1)所备砂轮机研磨步骤(1)所取试样的检验面至肉眼感觉该试样检验面平整；
(3)、使用步骤(1)所备砂纸研磨经过步骤(2)研磨平整的试样的检验面，研磨至该试样检验面的粒度达到700～900目；
(4)、使用步骤(1)所备抛光机抛光经过步骤(3)研磨过的试样的检验面，或步骤(1)所备电解抛光机抛光经过步骤(3)研磨过的试样的检验面；
(5)、使用步骤(1)所备3～5％硝酸含量的酒精溶液涂抹经过步骤(4)抛光的试样的检验面5～10秒至所述试样的检验面呈灰白色，用水清洗，晾干；
(6)、使用步骤(1)所备200～1000放大倍率的金相显微镜观察经步骤(5)处理过的试样的检验面，将观察到的金相图像拍成照片；
(7)、使用步骤(6)所获照片比照金属材料氢损伤标准图谱，找出对应珠光体钢显微组织氢损伤级别的金相图，注明该金相图的显微组织氢损伤级别。该注明的显微组织氢损伤级别，即为上述委托珠光体钢氢损伤显微组织评级的火电厂锅炉水冷壁珠光体钢壁材的显微组织氢损伤级别。
本发明的有益效果是，使用本方法通过显微组织氢损伤评级，即可精确评估火电厂锅炉水冷壁珠光体钢壁材的氢损伤程度，具有原理简单，操作方便，检验与评价结果准确等特点，是快速、可靠检验与评估珠光体钢一类金属材料氢损伤的有效方法。
具体实施方式
实施例1：
(1)、索取委托珠光体钢氢损伤显微组织评级的火电厂锅炉水冷壁珠光体钢壁材截面试样，配备市售S1M-FF02-125B型砂轮机一台、市售LAP-1X型金相试样抛光机一台、市售200～1000放大倍率的LECO-500型金相显微镜一台以及耗材200～1000目砂纸、3～5％硝酸含量的酒精溶液；
(2)、使用步骤(1)所备砂轮机研磨步骤(1)所取试样的检验面至肉眼感觉该试样检验面平整；
(3)、使用步骤(1)所备砂纸研磨经过步骤(2)研磨平整的试样的检验面，研磨至该试样检验面的粒度达到700～900目；
(4)、使用步骤(1)所备抛光机抛光经过步骤(3)研磨过的试样的检验面；
(5)、使用步骤(1)所备3～5％硝酸含量的酒精溶液涂抹经过步骤(4)抛光的试样的检验面5～10秒，用水清洗，晾干；
(6)、使用步骤(1)所备200～1000放大倍率的金相显微镜观察经步骤(5)处理过的试样的检验面，将观察到的金相图像拍成照片；
(7)、使用步骤(6)所获照片比照金属材料氢损伤标准图谱，找出对应珠光体钢显微组织氢损伤级别的金相图，注明该金相图的显微组织氢损伤级别。该注明的显微组织氢损伤级别，即为上述委托珠光体钢氢损伤显微组织评级的火电厂锅炉水冷壁珠光体钢壁材的显微组织氢损伤级别。
实施例2：
(1)、索取委托珠光体钢氢损伤显微组织评级的火电厂锅炉水冷壁珠光体钢壁材截面试样，配备市售S1M-FF02-125B型砂轮机一台、市售HB400型电解抛光机一台、市售200～1000放大倍率的LECO-500型金相显微镜一台以及耗材200～1000目砂纸、3～5％硝酸含量的酒精溶液；
步骤(2)～(3)同实施例1；
(4)、使用步骤(1)所备电解抛光机抛光经过步骤(3)研磨过的试样的检验面；
步骤(5)～(7)同实施例1。

Claims (1)

1.一种珠光体钢氢损伤显微组织评级方法，该方法包括以下步骤：
(1)、索取委托珠光体钢氢损伤显微组织评级的火电厂锅炉水冷壁珠光体钢壁材截面试样，配备砂轮机一台及耗材200～1000目砂纸、抛光机一台或电解抛光机一台及耗材3～5％硝酸含量的酒精溶液、200～1000放大倍率的金相显微镜一台；
(2)、使用步骤(1)所备砂轮机研磨步骤(1)所取试样的检验面至肉眼感觉该试样检验面平整；
(3)、使用步骤(1)所备砂纸研磨经过步骤(2)研磨平整的试样的检验面，研磨至该试样检验面的粒度达到700～900目；
(4)、使用步骤(1)所备抛光机抛光经过步骤(3)研磨过的试样的检验面，或步骤(1)所备电解抛光机抛光经过步骤(3)研磨过的试样的检验面；
(5)、使用步骤(1)所备3～5％硝酸含量的酒精溶液涂抹经过步骤(4)抛光的试样的检验面5～10秒，用水清洗，晾干；
(6)、使用步骤(1)所备200～1000放大倍率的金相显微镜观察经步骤(5)处理过的试样的检验面，将观察到的金相图像拍成照片；
(7)、使用步骤(6)所获照片比照金属材料氢损伤标准图谱，找出对应珠光体钢显微组织氢损伤级别的金相图，注明该金相图的显微组织氢损伤级别。该注明的显微组织氢损伤级别，即为上述委托珠光体钢氢损伤显微组织评级的火电厂锅炉水冷壁珠光体钢壁材的显微组织氢损伤级别。
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