專利名稱：一種12Cr1MoV鋼珠光體球化等級的現(xiàn)場檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及珠光體球化等級的評定領(lǐng)域，特別是一種用于12CrlMoV鋼的珠光體球化等級的現(xiàn)場檢測方法。
背景技術(shù)：
12CrlMoV鋼是電站鍋爐等高溫部件廣泛采用的鋼種，具有較高的持久強度和持久塑性，良好的抗氧化性能，無熱脆傾向.生產(chǎn)工藝簡單，焊接性能較好，主要用于制造蒸汽溫度不超過540°C的集箱、蒸汽管道，金屬壁溫不超過580°C的過熱器、再熱器及部分鑄鍛件。12CrlMoV鋼正常供貨狀態(tài)一般為正火加回火，其正常金相組織為鐵素體加貝氏體，在工作溫度500°C -580°C范圍內(nèi)長期運行過程中，組織中的珠光體(貝氏體)將發(fā)生球化現(xiàn)象，即珠光體(貝氏體)中的滲碳體(碳化物)的形態(tài)逐漸轉(zhuǎn)變成為粒狀碳化物。合金元素在固溶體和碳化物間的再分配及碳化物相結(jié)構(gòu)的改變，12CrlMoV鋼的熱強性能和力學性能隨著珠光體球化程度和固溶體中合金元素貧化程度的加大而逐漸降低，以致材質(zhì)漸趨劣化甚至失效。因此，長期以來12CrIMoV鋼組織中珠光體球化程度常被廣泛用于判定該類鋼使用可靠性的重要判據(jù)之一。12CrlMoV鋼的珠光體球化特征分為5級，分別對應(yīng)未球化(1級)、傾向性球化O級)、輕度球化(3級)、中度球化G級)、完全球化(5級)。通過對12Cr IMoV鋼的珠光體球化程度進行評級是一種比較可靠且目前較通用的壽命評估方法(中華人民共和國電力行業(yè)標準，DL/T773-2001，火電廠用12CrIMoV鋼珠光體球化評級標準)。傳統(tǒng)的12CrlMoV鋼珠光體評級方法需要在工作部件上切取金相試樣，經(jīng)過180、 320、400、500、600號水砂紙依次粗磨，以01、02、03號金相砂紙精磨或用金相精磨機磨制， 通過機械拋光和浸蝕的方法獲得金相觀測試樣，通過金相顯微鏡在放大倍率為200倍下對照相關(guān)金相圖譜進行比對，確定工件的珠光體球化等級?；蛘咄ㄟ^現(xiàn)場金相復膜的方法獲得工件的金相組織狀態(tài)，然后通過金相顯微鏡在放大倍率為200倍下對照相關(guān)金相圖譜進行比對并最終確定工件的珠光體球化等級。第一種方法的缺點在于檢測的同時也對工作部件造成了破壞，而且整個檢測工序非常繁瑣，對操作者知識水平和經(jīng)驗要求較高。第二種方法雖然不致于破壞被測工件，但是也同樣存在檢測工序繁瑣，對操作者知識水平和經(jīng)驗要求較高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為克服12CrlMoV鋼傳統(tǒng)的珠光體球化等級檢測方法的上述各種缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種通過12CrlMoV鋼工件表面的布氏硬度來獲得材料珠光體球化等級狀態(tài)的檢測方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的檢測工序繁瑣，對操作者知識水平和經(jīng)驗要求較高的問題。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的
在現(xiàn)場選取被測鋼件，一般是處于容易超溫超壓位置的鋼件，然后采用機械方法完全去除被測表面的高溫防銹漆、表面氧化層和脫碳層，暴露金屬內(nèi)部的組織狀態(tài)。此時應(yīng)注意避免金屬的過分去除，一般是待脫碳層完全去除后，即立刻停止機械磨制工作。采用角磨機分別換上不同型號的水砂紙依次粗磨，然后采用金相砂紙進行精磨，確保表面粗糙度 Ra^ 1.6μπι0每次更換不同型號砂紙前應(yīng)將磨制面清洗干凈。整個機械磨制過程中應(yīng)同時噴水，降低磨制面的溫度，防止由于過高溫度對磨制面的金相組織和硬度產(chǎn)生影響，不能客觀反映真實的材料狀態(tài)，影響最終的檢測結(jié)果。然后采用里氏硬度計對準拋光表面向下推動加載套，同時將沖擊裝置支撐環(huán)緊壓在試樣表面，沖擊方向與拋光表面垂直。然后平穩(wěn)地按動沖擊裝置釋放鈕，讀取硬度值。在同一部位進行多次的硬度測試，同時保證任意兩次壓痕中心之間距離> 3mm和任一壓痕中心距試樣邊緣距離> 5mm，防止每次測試結(jié)果受上一次測試結(jié)果的影響。具體步驟如下(1)對多次測量獲得的硬度值進行排序確保X1≤X2≤X3......≤xn,測量次數(shù)η
=20-30次；(2)假定\為可疑值，計算將其剔除后的算術(shù)平均值
權(quán)利要求
1.一種用于12CrlMoV鋼的珠光體球化等級的現(xiàn)場檢測方法，其特征在于通過材料的硬度值來確定材料的珠光體球化等級。
2.按照權(quán)利要求1所述的12CrlMoV鋼的珠光體球化等級的現(xiàn)場檢測方法，其特征在于材料的硬度值是通過里氏硬度計測試獲得的布氏硬度來推算出材料的珠光體球化等級。
3.按照權(quán)利要求1所述的12CrlMoV鋼的珠光體球化等級的現(xiàn)場檢測方法，其特征在于用機械方法完全去除被測表面的高溫防銹漆、表面氧化層和脫碳層。
4.按照權(quán)利要求1所述的12CrlMoV鋼的珠光體球化等級的現(xiàn)場檢測方法，其特征在于采用水砂紙和金相砂紙對被測表面依次進行磨拋，保證表面粗糙度Ra < 1. 6 μ m。
5.按照權(quán)利要求1所述的12CrlMoV鋼的珠光體球化等級的現(xiàn)場檢測方法，其特征在于對材料進行磨拋的過程需同時噴水，避免溫度升高導致金相組織狀態(tài)發(fā)生改變。
6.按照權(quán)利要求1所述的12CrlMoV鋼的珠光體球化等級的現(xiàn)場檢測方法，其特征在于在同一部位進行20-30次的硬度測試，同時保證任意兩次壓痕中心之間距離> 3mm和任一壓痕中心距試樣邊緣距離> 5mm。
7.按照權(quán)利要求1所述的12CrIMoV鋼的珠光體球化等級的現(xiàn)場檢測方法，其特征在于(1)對多次測量獲得的硬度值進行排序確保& ^ x2 ^ X3...... ^ ι，測量次數(shù)η =20-30次；( 假定\為可疑值，計算將其剔除后的算術(shù)平均值Ρ = Σ ^和標準差為
全文摘要
本發(fā)明涉及一種珠光體球化等級的評定方法，特別是一種用于12Cr1MoV鋼的珠光體球化等級的現(xiàn)場檢測方法，解決傳統(tǒng)的金相法進行12Cr1MoV鋼珠光體球化等級過程中造成工作部件破壞、檢測工序繁瑣，對操作者知識水平和經(jīng)驗要求較高等問題。先對被測工件表面進行機械清除，然后進行機械磨拋，磨拋過程同時噴水，待表面粗糙度控制在Ra≤1.6μm，然后采用里氏硬度計對同一部位進行多次硬度測試，讀取其布氏硬度值，對多次測試獲得的布氏硬度值進行數(shù)據(jù)處理直接輸出12Cr1MoV鋼的珠光體球化等級。整個數(shù)據(jù)處理過程通過計算機程序完成。本發(fā)明具有對工件破壞小、檢測工序簡單、使用設(shè)備簡單、對操作者的知識水平和經(jīng)驗要求低、檢驗效率高、自動化程度高、精確性高、重復性好等優(yōu)點。
文檔編號G01N33/20GK102269756SQ201110217809
公開日2011年12月7日 申請日期2011年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月1日
發(fā)明者潘柏定, 潘金平, 祝新偉, 程宏輝 申請人:嘉興市特種設(shè)備檢測院