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20G高壓鍋爐管金屬疲勞與靜力破壞的區(qū)別

      20G高壓鍋爐管材料力學是根據(jù)靜力實驗來確定20G高壓鍋爐管材料的機械性能(比如彈性極限、屈服極限、強度極限)的，這些機械性能沒有充分反映材料在交變應力作用下的特性。因此，在交變載荷作用下工作的零件或結構，如果還是按靜載荷去設計，在使用過程中往往就會發(fā)生突如其來的破壞。

  疲勞破壞與傳統(tǒng)的靜力破壞有著許多明顯的本質區(qū)別:
【1】靜力破壞是一次 載荷作用下的破壞:疲勞破壞是多次反復載荷作用下的破壞，它不是短期內(nèi)發(fā)生的，而是要經(jīng)歷一定的時間，甚至很長時間才發(fā)生破壞。
【2】當靜應力小于屈服極限或強度極限時，不會發(fā)生靜力破壞;而交變應力在遠小于靜強度極限，甚至小于屈服極限的情況下，疲勞破壞就可能發(fā)生。
【3】靜力破壞通常有明顯的塑性變形產(chǎn)生:疲勞破壞通常沒有外在宏觀的顯著塑性變形跡象，哪怕是塑性良好的20G高壓鍋爐管也這樣，就像脆性破壞一樣，事先不易覺察出來，這就表明疲勞破壞具有更大的危險性。




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5310高壓鍋爐管含金相組織的分類

碳溶解在鐵的晶格中形成固溶體，碳溶解到α——鐵中的固溶體叫鐵素體，溶解到γ——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。當鐵碳合金中的碳不能全部溶入鐵素體或奧氏體中時，剩余出來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。

  從反映鋼的組織結構與鋼的含碳量和鋼的溫度之間關系的鐵碳平衡狀態(tài)圖上可見，當碳的含量正好等于0.77%時，即相當于合金中滲碳體（碳化鐵）約占12%，鐵素體約占88%時，該合金的相變是在恒溫下實現(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，如果消失兩者同時消失（加熱時），如果出現(xiàn)則兩者又同時出現(xiàn)，在這一點上這種組織與純金屬的相變類似?；谶@個原因，人們就把這種由特定比例構成的兩相組織當作一種組織來看待，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。  2.亞共析鋼  常用的結構鋼含碳量大都在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，鋼的強度也越低，但塑性越好，這類鋼統(tǒng)稱為亞共析鋼。  3.過共析鋼 工具用鋼的含碳量往往超過0.77%，這種鋼組織中滲碳體的比例超過12%，所以除與鐵素體形成珠光體外，還有多余的滲碳體，于是這類鋼的組織是珠光體+滲碳體。這類鋼統(tǒng)稱為過共析鋼。




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