CN108152133A - 一种耐热钢部件劣化评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐热钢部件劣化评估方法，包括步骤：a、获取耐热钢部件的微试样；b、通过至少一种检测技术对所述微试样进行检测，得到第一检测结果；c、对耐热钢部件的试样进行检测，得到第二检测结果；d、确定第一检测结果和第二检测结果的匹配关联关系，并建立数据库，通过所述数据库能够查阅与所述第一检测结果匹配的第二检测结果，匹配的第一检测结果和第二检测结果表征的所述耐热钢部件劣化等级相同。该耐热钢部件劣化评估方法可以有效地解决现有的耐热钢部件劣化评估方法成本高、评价周期过长、破坏性取样后的工件恢复难度较大的问题。

Description

一种耐热钢部件劣化评估方法

技术领域

本发明涉及耐热钢部件性能检测技术领域，更具体地说，涉及一种耐热钢部件劣化评估方法。

背景技术

承受高温、高压工况的工件大部分采用耐热钢材料制作，如发电厂、化工厂的高温高压管道、管件、阀门等。随着服役时间延长，耐热钢部件逐渐老化，其主要的性能劣化机制包括高温蠕变、热疲劳以及蠕变-疲劳交互作用。

目前，通常采用破坏性方法(如割管、整体剖切等)对耐热钢制工件取样，并通过长时高温蠕变试验(试验周期数千到数万小时)、短时高温拉伸试验等手段对其性能劣化情况进行评估。

除管道部件外的其它承受高温、高压的部件通常不允许破坏性取样，且目前尚无有效的性能劣化评估方法，例如：联箱、阀体、缸体等。

上述劣化性能评估方法虽然将工件在近似服役工况条件下进行试验或者在比服役条件更严苛的条件下进行加速试验，可信度较高。但是试验成本高、评价周期过长、破坏性取样后的工件恢复难度较大、除管道外不适用于联箱、阀体等部件。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种耐热钢部件劣化评估方法，该耐热钢部件劣化评估方法可以有效地解决现有的耐热钢部件劣化评估方法成本高、评价周期过长、破坏性取样后的工件恢复难度较大的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种耐热钢部件劣化评估方法，包括步骤：

a、获取耐热钢部件的微试样；

b、通过至少一种检测技术对所述微试样进行检测，得到第一检测结果；

c、对多个老化程度不同的所述耐热钢部件的试样进行检测，得到第二检测结果；

d、确定第一检测结果和第二检测结果的匹配关联关系，并建立数据库，通过所述数据库能够查阅与所述第一检测结果匹配的第二检测结果，匹配的第一检测结果和第二检测结果表征的所述耐热钢部件劣化等级相同。

优选地，上述耐热钢部件劣化评估方法中，所述步骤b具体为：

将所述微试样分成多个片状样品，通过至少一种检测技术对多个所述片状样品进行检测，得到第一检测结果。

优选地，上述耐热钢部件劣化评估方法中，所述微试样为圆柱状，且其外径为20-100mm，沿着轴向的厚度为≥2mm。

优选地，上述耐热钢部件劣化评估方法中，所述圆柱状微试样通过沿着所述耐热钢部件壁厚方向取样得到。

优选地，上述耐热钢部件劣化评估方法中，所述步骤b具体为：

将所述微试样沿着其轴向分成多个片状样品，通过至少一种检测技术对多个所述片状样品进行检测，得到第一检测结果。

优选地，上述耐热钢部件劣化评估方法中，所述步骤b中，所述检测技术为小冲杆力学测试、球压痕力学测试、拉伸试验、金相检测、硬度检测、超声波检测或磁参数检测。

优选地，上述耐热钢部件劣化评估方法中，所述步骤c中，所述步骤c中，所述耐热钢部件的试样通过包括割管或整体剖切得到或者所述耐热钢部件的试样为所述耐热钢部件整体。

优选地，上述耐热钢部件劣化评估方法中，所述步骤c具体为：

对所述耐热钢部件的试样进行高温蠕变试验或高温拉伸试验，得到第二检测结果。

应用本发明提供的耐热钢部件劣化评估方法中，首先获取微试样，微试样的采取并不会耐热钢部件造成破坏，采取微试样后可以通过对耐热钢部件进行修补以使其能够继续使用。然后，对微试样进行检测，得出第一检测结果。采用现有技术的检测方法对耐热钢部件进行检测，得到第二检测结果。通过多次试验，确定第一检测结果和第二检测结果的匹配关联关系，并建立数据库。并且通过数据库能够查阅与第一检测结果匹配的第二检测结果，匹配的第一检测结果和第二检测结果表征的耐热钢部件劣化等级相同。如此，进行耐热钢部件劣化评估时，只需获取微试样，通过对微试样的检测得到第一检测结果，查阅数据库得出与第一检测结果匹配的第二检测结果，根据第二检测结果得出耐热钢部件劣化等级。使用本发明提供的耐热钢部件劣化评估方法，不必再对耐热钢部件进行割管、整体剖切等破坏取样，便可得出耐热钢部件的劣化等级，获取微试样后耐热钢部件恢复难度小，大大降低试样成本。而且，评估周期短，本发明提供的方法同样适用于联箱、阀体等部件。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的耐热钢部件劣化评估方法的流程图。

图2为本发明实施例提供的耐热钢部件取微试样的示意图；

图3为本发明实施例提供的微试样的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的多个片状样品的结构示意图。

图2-4中：

1-耐热钢部件、2-微试样、2a-片状样品。

具体实施方式

本发明的目的在于提供一种耐热钢部件劣化评估方法，该耐热钢部件劣化评估方法可以有效地解决现有的耐热钢部件劣化评估方法成本高、评价周期过长、破坏性取样后的工件恢复难度较大的问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的耐热钢部件劣化评估方法的流程图，其包括步骤：

S1、获取耐热钢部件1的微试样2。

其中微试样2的尺寸比较小，在耐热钢部件1上获取微试样2后，通过对耐热钢部件1的修补可以使耐热钢部件1继续使用，即在耐热钢部件1上采取微试样2后并不会对其造成不可修补的破坏。具体地，可以采用机械法获取微试样2，在此并不作具体限定。

S2、通过至少一种检测技术对微试样2进行检测，得到第一检测结果。

具体地，可以通过小冲杆力学测试、球压痕力学测试、拉伸试验、金相检测、硬度检测、超声波检测和磁参数检测中的一种或多种对微试样2进行检测，并得到第一检测结果。该步骤中当使用多种检测技术对微试样2进行检测时，则得到的多个检测结果均为第一检测结果。

S3、对多个老化程度不同的耐热钢部件1的试样进行检测，得到第二检测结果。

该步骤中多个老化程度不同的耐热钢部件1的试样可以通过可以对同种材质的新材料，通过模拟真实工况或加速试验进行老化获得。多个老化程度不同的耐热钢部件1的试样也可以从老化程度不同的耐热钢部件上获取。步骤S3中用于获取试样的耐热钢部件1与步骤S1中获取微试样2的耐热钢部件1的劣化等级或劣化程度相同，或者步骤S3中用于获取试样的耐热钢部件1与步骤S1中获取微试样2的耐热钢部件1可以为同一耐热钢部件1。以便于在步骤S4中得到匹配的第一检测结果和第二检测结果。

S4、确定第一检测结果和第二检测结果的匹配关联关系，并建立数据库。

其中，匹配关联的第一检测结果和第二检测结果所表征的耐热钢部件1劣化等级相同。

通过多次重复步骤S1-S3得到多个第一检测结果和多个第二检测结果。在同一耐热钢部件1上获取微试样2和获取试样，或者在位于同一劣化等级的两个耐热钢部件1上获取微试样2和获取试样，通过至少一种检测技术对微试样2进行检测并得到第一检测结果，对获取的试样进行检测并得到第二检测结果，此时得到的第一检测结果和第二检测结果匹配关联。通过多次实验，可以得到多组匹配的第一检测结果和第二检测结果，将多组匹配的第一检测结果和第二检测结果建立数据库。以实现通过数据库能够查阅与第一检测结果匹配的第二检测结果。

如此，当再需要对耐热钢部件进行劣化评估时，不必再对耐热钢部件1进行割管、整体剖切等破坏取样，只需获取微试样2，便可得出耐热钢部件1的劣化等级，获取微试样2后耐热钢部件1恢复难度小，大大降低试样成本。而且，评估周期短，本发明提供的方法同样适用于联箱、阀体等部件。

在步骤S2中具体为：将微试样2分成多个片状样品2a，通过至少一种检测技术对多个片状样品2a进行检测，得到第一检测结果。

如此可以实现对耐热钢部件1不同部位进行检测技术，以实现对耐热钢部件1不同部位进行劣化评估，得出第一检测结果。

优选地，微试样2可以为圆柱状，且其外径为20mm-100mm，沿着轴向的厚度≥2mm。进一步地，圆柱状微试样2可以通过沿着耐热钢部件1壁厚的方向取样得到。当然，微试样2还可以为其它形状，在此不作限定。

步骤S2具体为：将微试样2沿着其轴向分成多个片状样品2a，通过至少一种检测技术对多个片状样品2a进行检测，得到第一检测结果。

当对微试样2进行分层时，可以沿着圆柱状微试样2的轴向分成多个片状样品2a，进而实现对耐热钢部件1沿壁厚方向的不同深度部位的劣化评估。

步骤S2中，通过至少一种检测技术对微试样2进行检测，其中检测技术包括但不限于小冲杆力学测试、球压痕力学测试、拉伸试验、金相检测、硬度检测、超声波检测或磁参数检测。

步骤S3中，耐热钢部件的试样通过包括割管或整体剖切得到或者耐热钢部件的试样为耐热钢部件整体，在此不作限定。

另外，在步骤S3中，对耐热钢部件的试样进行高温蠕变试验或高温拉伸试验，得到第二检测结果。具体，高温蠕变试验的时长在数千小时或数万小时。高温拉伸试验为短时高温拉伸试验。

或者，在步骤S3中，对耐热钢部件的试样进行小冲杆力学测试、球压痕力学测试、拉伸试验、金相检测、硬度检测、超声波检测和磁参数检测中的一种或多种检测，以得到第二检测结果。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种耐热钢部件劣化评估方法，其特征在于，包括步骤：

a、获取耐热钢部件的微试样(2)；

b、通过至少一种检测技术对所述微试样(2)进行检测，得到第一检测结果；

c、对多个老化程度不同的耐热钢部件的试样进行检测，得到第二检测结果；

d、确定第一检测结果和第二检测结果的匹配关联关系，并建立数据库，通过所述数据库能够查阅与所述第一检测结果匹配的第二检测结果，匹配的第一检测结果和第二检测结果表征的所述耐热钢部件劣化等级相同。

2.根据权利要求1所述的耐热钢部件劣化评估方法，其特征在于，所述步骤b具体为：

将所述微试样(2)分成多个片状样品(2a)，通过至少一种检测技术对多个所述片状样品(2a)进行检测，得到第一检测结果。

3.根据权利要求1所述的耐热钢部件劣化评估方法，其特征在于，所述微试样(2)为圆柱状，且其外径为20-100mm，沿着轴向的厚度为≥2mm。

4.根据权利要求3所述的耐热钢部件劣化评估方法，其特征在于，所述圆柱状微试样(2)通过沿着所述耐热钢部件壁厚方向取样得到。

5.根据权利要求3所述的耐热钢部件劣化评估方法，其特征在于，所述步骤b具体为：

将所述微试样(2)沿着其轴向分成多个片状样品(2a)，通过至少一种检测技术对多个所述片状样品(2a)进行检测，得到第一检测结果。

6.根据权利要求1所述的耐热钢部件劣化评估方法，其特征在于，所述步骤b中，所述检测技术为小冲杆力学测试、球压痕力学测试、拉伸试验、金相检测、硬度检测、超声波检测或磁参数检测。

7.根据权利要求1所述的耐热钢部件劣化评估方法，其特征在于，所述步骤c中，所述耐热钢部件的试样通过包括割管或整体剖切得到或者所述耐热钢部件的试样为所述耐热钢部件整体。

8.根据权利要求1所述的耐热钢部件劣化评估方法，其特征在于，所述步骤c具体为：

对所述耐热钢部件的试样进行高温蠕变试验或高温拉伸试验，得到第二检测结果。