2010年压力容器检验员培训考核答疑-2010.09.20

PAGEPAGE42010年山东省压力容器检验员考核答疑（2010.09.20）责任、诚信培训-山东省特种设备协会考核-山东省特种设备检验人员考核委员会第一部分一、理论考试要求：1．应熟悉压力容器检验相关的基础知识，包括容器介质、力学、热处理、腐蚀、材料、容器结构、焊接、无损检测等；监检和定期检验相关内容。2．应熟练掌握压力容器安全监察法规、规定及有关文件：3．应熟练掌握压力容器设计相关的标准、规范并及时掌握压力容器行业相关的标准信息。4．能够制定检验方案，掌握一般压力容器定期检验技能，正确出具检验报告。二、闭卷考核范围：1、《特种设备安全监察条例》基础知识2、压力容器基础知识：介质特性、金属学和压力容器材料上述两部分是第一天和第二天的课程。3、固定式压力容器安全技术监察规程基础知识（总则）4、《锅炉压力容器压力管道及特种设备检验人员资格考核规则》三、开卷考核范围检验员考规要求：(2)定检知识①定检有关规则、方法；②编制检验工艺、方案；③缺陷评定及处理措施；④事故预防及应急处理措施。(3)监检知识①有关设备制造工艺、过程；②监检有关规则、方法；③质量保证体系；④监检工作中有关问题的判断、处理。开卷方面：1、监检、定检要掌握的知识，涉及到所发的各种规程、规则2、如何制定检验方案、分析处理检验结果3、检验和制、安、改、维质量体系4、典型容器，快开门硫化罐、液化气体储存容器举例：设备的检验重点：一蒸汽夹套带搅拌搪玻璃反应罐，首次检验。答案：罐内瓷釉面的检验；罐体外部和夹套的外观检验；夹套上接环的角焊缝、环焊缝、纵缝的磁粉或渗透检验；进、出料口角焊缝的渗透检验；支座与罐体夹套角焊缝；测厚；安全附件的检查；第二部分答疑一、《特种设备安全监察条例》内容二、《锅炉压力容器压力管道及特种设备检验人员资格考核规则》内容三、压力容器基础知识（一）介质知识（温度、压力、三态、饱和、临界）（二）材料知识（金属材料基础知识）（三）压力容器要求四、固定式容规基础知识一、《特种设备安全监察条例》内容1、特种设备的定义：指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶，下同）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场（厂）内专用机动车辆。2、压力容器定义：压力容器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa·L的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器；盛装公称工作压力大于或者等于0.2MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于1.0MPa·L的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于60℃氧舱等。3、行政法规：行政法规是指国家最高行政机关国务院，依据宪法和法律制定的规范性文件的总称，它包括由国务院制定和发布的以及由国务院各主管部门制定，经国务院批准发布的规范性文件。条例属于行政法规，根据《中华人民共和国行政许可法》规定，条例作为行政法规，可设定行政许可3.1行政许可：行政许可是指行政机关根据公民、法人或者其他组织的申请，经依法审查，准予其从事特定活动的行为。行政许可的四个特征分别为：它是行政机关的管理性行政行为；它是对社会实施的外部管理行为；它是依申请产生的行为；它是准予相对人从事特定活动的行为。根据《中华人民共和国行政处罚法》规定，条例作为行政法规，可设定行政处罚行政处罚法第十条行政法规可以设定除限制人身自由以外的行政处罚。法律对违法行为已经作出行政处罚规定，行政法规需要作出具体规定的，必须在法律规定的给予行政处罚的行为、种类和幅度的范围内规定。3.2行政处罚：行政处罚是指行政机关或其他行政主体依法定职权和程序对违法行政法规尚未构成犯罪的相对人给予行政制裁的具体行政行为。包括：人身罚（行政拘留和劳动教养）、行为罚（责令停产、停业，暂扣或者吊销许可证和营业执照）、财产罚行政处罚法规定，行政处罚的种类有:（一）警告；

（二）罚款；

（三）没收违法所得、没收非法财物；

（四）责令停产停业；

（五）暂扣或者吊销许可证、暂扣或者吊销执照；

（六）行政拘留；

（七）法律、行政法规规定的其他行政处罚。4、行政规章：行政规章是指国务院有关部、委及国务院授权的直属机构和省、自治区、直辖市人民政府以及省、自治区人民政府所在地的市或经国务院批准的较大城市的人民政府，依照宪法、法律和行政法规制定的具有普遍约束力的规范性文件。行政规章设定行政处罚5、条例从制度上、体制上、措施上防止事故的发生。明确以下规定①明确特种设备生产（含设计、制造、安装、改造、维修，下同）、使用单位的主要负责人对本单位特种设备安全全面负责；生产、使用单位应当建立健全特种设备安全管理制度和岗位安全责任制度；生产、使用在特种设备安全方面的义务和法律责任。规定有关特种设备生产、使用、检验检测过程中各类违法行为的处罚规定和行政强制措施。②对特种设备安全监督管理部门和工作人员明确法律责任和监督、约束机制。各级特种设备安全监督管理部门必须依法对特种设备安全实施严格的监督管理；③对涉及特种设备安全的事项，以预防为主，事先严格控制，强化政府监管和行政许可措施；统一进口特种设备和国内特种设备的安全监察制度，实行统一立法、统一监管；发挥全社会的力量，综合治理、严格监督等，都是为了有效地遏制事故，防止和减少发生各类特种设备事故所确定的具体法律制度。6、特种设备安全监察安全监察是负责特种设备安全的政府行政机关为实现安全目的而从事的决策、组织、管理、控制和监督检查等活动的总和。安全监察活动，是为了公众安全，从国家整体利益出发，以政府的名义并利用行政权力进行的，不受部门或行业的限制，行为比较超脱、客观。7、特种设备的安全监察确立行政许可和监督检查两大安全监察制度特种设备行政许可制度包括：①特种设备的生产必须获得特种设备安全监督管理部门许可（设计、制造、安装、改造、维修、充装）。②特种设备使用必须通过特种设备安全监督管理部门许可（登记核准、作业人员考核发证）。③特种设备检验检测必须通过特种设备安全监督管理部门许可（检验检测机构核准、检验检测人员考核发证）监督检查安全监察制度包括：①强制检验制度。特种设备制造过程、安装、改造、重大维修过程必须经核准的检验检测机构实施监督检验；使用中的特种设备必须经核准的检验检测机构进行定期检验；新研制的特种设备必须经核准的检验检测机构进行型式试验。②执法检查制度。特种设备安全监察人员和行政执法人员有权开展现场检查，责令消除事故隐患，对违法行为予以查处。并且规定了重点检查场所。③事故处理制度。特种设备发生事故，事故单位应当向特种设备安全监督管理部门等有关部门报告，事故处理按照国家有关规定进行。④监察责任追究制度。行使特种设备安全监督管理职权的部门、检验检测机构及其工作人员，应当依法履行职责，严格依法行政，对违反规定滥用职权、徇私舞弊的，依法追究特种设备安全监督管理部门、检验检测机构及其工作人员的法律责任。⑤安全状况公告制度。国家和省级质监部门公布特种设备状况和安全情况二、《锅炉压力容器压力管道及特种设备检验人员资格考核规则》内容第五条

检验人员的职责：

（一）检验员的职责：

1．

在资格证书允许的范围内从事相应项目的检验工作；

2．

编制检验方案，出具检验报告，并对检验结果负责。第六条检验人员允许从事的检验项目：(一)检验员的检验项目分定期检验和监督(不包括进出口安全性能)检验。压力容器检验员RQ：第一、二类压力容器(不包括医用氧舱)检验。

第三十四条检验人员工作守则：(一)热爱本职工作，钻研专业知识和检验技术，具有与所承担检验工作相适应的技术水平；(二)熟悉并执行国家有关法规、标准和技术条件，确保检验工作质量；(三)勤于实践，能熟练使用常用检测工具、仪器，不断提高检验水平；(四)坚持原则、依法检验、作风正派、勤政廉洁。第三十五条各级安全监察机构负责监督检验人员的检验工作。发现下列情况之一时，视情节轻重，分别予以检验人员通报批评暂时收回检验人员资格证(书)，或报请发证机构注销其检验人员资格。(一)转让检验人员资格证书；(二)从事超项目资格范围的检验工作；(三)弄虚作假，降低合格标准；(四)严重漏检，误检等不能保证检验质量；(五)不负责任，玩忽职守，违法乱纪，造成严重责任事故。被注销检验资格的检验人员三年内不准参加资格考核。第三十六条检验员、检验师、高级检验师资格证书有效期均为五年。持证人员应在证书有效期满前六个月向发证机构提出复试申请(检验师复试直接向所在地省级锅炉压力容器安全监察机构提出)，同时提交《锅炉压力容器压力管道及特种设备检验员、检验师资格复试申请表》(见附件五)、《锅炉压力容器压力管道及特种设备高级检验师资格注册申请表》(见附件六)，由发证机构组织复试、注册、换证。持证人员因故不能按时复试、注册，可经发证机构同意并签署意见后，延长证书有效期，但最长不能超过一年。

三、压力容器基础知识（一）介质知识（温度、压力、三态、饱和、临界）1、温度：介质的温度、压力容器、材料温度(压力容器工艺计算必须要用到的）1.1温度定义、温度定义：温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。宏观上，温度是物体冷热程度的量度。温度愈高，物体分子的不规则热运动愈激烈。反之则下降，当温度达到绝对零度时，分子热运动则完全停止。温度的度量：温度的量度实质上是温差的量度。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有华氏温标(°F)、摄氏温标（°C）、热力学温标(K)。华氏度它是以其发明者GabrielD.Fahrenheir(1681-1736)命名的，把冰的熔点定为32°F，把水的沸点定为212°F，其结冰点是32°F,沸点为212°F。把水银温度计从在32→212的间隔内均分180等分，每一份为1华氏度，记作“1℉”。摄氏度它的发明者是AndersCelsius(1701-1744)，其结冰点是0°C，沸点为100°C。1740年瑞典人摄氏(Celsius)提出在标准大气压下，把冰水混合物的温度规定为0度，水的沸腾温度规定为100度。根据水这两个固定温度点来对玻璃水银温度计进行分度。两点间作100等分，每一份称为1摄氏度。记作1℃绝对温标亦称开氏温标，用符号K表示。是建立在卡诺循环基础上的热力学温标。规定摄氏零度以下273.15℃为零点，称为绝对零点。其分度法与摄氏温标相同（即绝对温标上相差1K时，摄氏温标上也相差1℃）；所不同的只是绝对温标上水的冰点定为273.15K，沸点定为373.15K。目前中国已规定采用这种热力学温标。绝对零度表示那样一种温度，在此温度下，构成物质的所有分子和原子均停止运动。摄氏温标C和热力学温标T关系T＝C＋273.15℃华氏温标(°F)和摄氏温标（°C）关系F=9/5C+321.2设计、环境温度（固定式容规和GB150）压力容器设计的重要载荷条件（1）设计温度是指容器在正常工作情况下，设定的元件金属温度（沿元件金属截面的平均值）。（2）环境温度在常温储存容器设计，要考虑的环境温度对容器壳体金属温度的影响，其最低设计金属温度不得高于历年来“月平均最低气温的最低值”。该值是指一年中最冷月各天最冷温度之和除以当月天数所得之值。1.3材料温度压力容器介质温度一是介质特性，二是容器所需，比如高温高压是生产必需的，而材料本身特点是温度越高，强度越低，加上耐腐蚀要求，要根据介质温度，合理选择材料。2、压力2.1压力定义：垂直作用于流体或固体界面单位面积上的力。压力单位：国际单位：“牛顿”，简称“牛”，符号“N”压强：“帕斯卡”，简称“帕”，符号“Pa”换算：1帕（Pa）=1N/m21兆帕(MPa)=145磅/英寸2(psi)=10.2千牛/厘米2(kN/cm2)=10巴(bar)=9.8大气压(atm)2.2介质压力：绝对压力、表压介质压力：绝对压力、表压力与负压力当容器内介质的压力等于大气压力时，压力表的指针指在零位。当容器内介质的压力大于大气压力时，压力表的指针有读数。此时压力表的读数就是容器内介质压力超出大气压力的部分，即表压力，简称表压。当容器内介质的压力低于外界大气压力时，称为负压力或真空，简称负压。只有当表压力是负数时，绝对压力才有可能小于大气压力，而出现负压。通常所说的容器压力或介质压力均指表压力而言。容器内介质的实际压力称为绝对压力，2.3工作压力、设计压力、计算压力、试验压力工作压力：工作压力指在正常工作情况下，容器顶部可能达到的最高压力；对真空容器：指正常工作情况下，容器顶部可能出现的最大真空度。设计压力：设计压力指设定的容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于工作压力计算压力Pc计算压力是指在相应设计温度下，用于确定元件厚度的压力，其中包括液柱静压力。当元件所承受的液柱静压力小于5%设计压力时，可忽略不计。试验压力指在压力试验时，容器顶部的压力。2.4压力容器压力来源外部：压缩机、泵、锅炉内部：介质本身特性决定气体受热膨胀（PV/T=n(常数）液化气体受热汽化（气液共存的平衡状态）液体温升导致的膨胀（液体的膨胀系数，LPG上升1度，压力上升2-3MPa）化学反应产生（放热、产生气体的反应）3、介质饱和状态（饱和压力、饱和温度）、临界状态（临界压力、温度）3.1气、液、固三态自然界中物质所呈现的聚集状态（或称形态）通常有气态、液态和固态。其中任何一种聚集状态只能在一定的条件下（温度、压力等）存在。当条件发生变化时，物质分子间的相互位置就发生相应变化，即表现为状态的变化。3.2饱和状态在一定压力下，介质汽液共存的密封容器内，液体和蒸汽的分子在不停地运动，有的逸出液面，有的返回液面，当从液态逸出的分子数目等于因相互碰撞而返回液态的分子数时，这种状态称为动态平衡。

处于动态平衡的汽、液共存的状态叫饱和状态。

在饱和状态时，液体和蒸汽的温度相同，这个温度称为饱和温度；液体和蒸汽的压力也相同，该压力称为饱和压力。当温度高时，温度越高分子的平均动能越大，能从液态中逸出的分子越多，在密闭的容器中汽侧分子密度增大；同时温度升高蒸汽分子的平均运动速度也随之增加，蒸汽分子对器壁的碰撞增加，使得压力增大，所以饱和压力随饱和温度增加而增高。对于同一种物质，一定的饱和压力总对应一定的饱和温度，反之，一定的饱和温度总对应一定的饱和压力，它们之间的关系一一对应。

储存容器内的介质一般属于饱和状态。其压力与温度对应，而与装量无关。但是液体充满容器后，由于液体的不可压缩，温度升高，压力会大大提高，造成超压，因此，储存容器要控制充装量。3.3临界状态纯物质的气、液两相平衡共存的极限热力状态。物质的气态和液态平衡共存时的一个边缘状态。在此状态时，饱和液体与饱和蒸气的热力状态参数相同，气液之间的分界面消失，因而没有表面张力，气化潜热为零。处于临界状态的温度、压力和比容，分别称为临界温度、临界压力和临界比容。可用临界点表示。实例水的临界温度T=647.30K、临界压力Tc=22.1287兆帕、临界比容vc=0.00317立方米/千克。在气、液两相平衡共存的范围内，包括临界点，其定压比热容、容积热膨胀系数、等温压缩系数和绝热指数均趋于无限大。临界压力：临界温度:1)定义或解释①物质处于临界状态时的温度。②物质以液态形式出现的最高温度。(2)说明①每种物质都有一个特定的温度，在这个温度以上，无论怎样增大压强，气态物质不会液化，这个温度就是临界温度。因此要使物质液化；首先要设法达到它自身的临界温度。有些物质如氨、二氧化碳等，它们的临界温度高于或接近室温，对这样的物质在常温下很容易压缩成液体。有些物质如氧、氮、氢、氦等的临界温度很低，其中氦气的临界温度为一268。C。要使这些气体液化，必须相应的要有一定的低温技术，以使能达到它们各自的临界温度，然后再用增大压强的方法使它液化。（临界温度）只有当气体温度降低到某一温度以下时，才能使之液化，这个特定的温度成为该气体的临界温度。常见介质的特性：氧、氮（空气），二氧化碳（高压液化气体），丙烷（低压液化气体）跨临界温度的容器，介质会发生相变4、介质：易燃易爆、有毒、腐蚀性特性4.1介质的燃烧性燃烧的定义压力容器中的工作介质(原料、成品或半成品)不少具有易燃，易爆的特性，且多以气体和液体状态存在，故极易泄漏和挥发，尤其在生产过程中，工艺操作条件苛刻，有高温、深冷、高压、真空，许多加热使温度都达到和超过了物质的自燃点，一旦操作失误或因设备失修，便极易发生火灾与爆炸事故。因此，一方面应防止介质在容器内发生剧热的化学反应，另一方面则应防止介质外漏，以避免在更大的空间范围内发生燃烧与爆炸。燃烧的定义：物质剧烈氧化而发光、发热的现象。燃烧是一种放热常伴随发光的化学反应，是化学能转变成热能的过程燃烧条件：燃烧的发生必须同时具备三个条件：①可燃物。凡是能与空气中的氧或其它氧化剂起燃烧反应的物质，均称为可燃物。如汽油、液化石油气，木材等．②助燃物。凡是能帮助和支持燃烧的物质，均称为助燃物。如空气中的氧，氯、高锰酸钾等。③着火源：凡是能引起可燃物质发生燃烧的热能源，均称作着火源。如明火、摩擦，撞击、高温表面，自然发热、化学能、电火花、聚集的日光和射线等。爆炸极限：可燃气体、可燃液体的蒸气或可燃粉尘和空气混合达到一定浓度时，遇到火源就会发生爆炸。这个遇到火源能够发生爆炸的浓度范围，称为爆炸极限。通常用可燃气体在空气中的体积百分比(％)来表示。可燃粉尘则以毫克／升表示。当空气中含有最少量的可燃物质所形成的混合物浓度，遇起爆火源可爆炸时，这个最低浓度，叫做爆炸下限；当空气中含有最大量的可燃物质形成的混合物浓度，遇起爆火源可爆炸时，这个最高浓度叫做爆炸上限。易爆介质系指其气体或液体的蒸汽、薄雾与空气混合形成爆炸混合物、且其爆炸下限小于10%，或爆炸上限与下限的差值大于、等于20%的介质4.2毒性、根据HG20660-2000《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类。毒性危害程度分为极度危害、高度危害、中度危害，还有标准未列入的轻度危害四类。划分的依据是按急性中毒、最高容许浓度和致癌性三项指标为主毒物侵入人体后与人体组织发生化学或物理化学作用，并在一定条件下，破坏人体的正常生理功能或引起某些器官或系统发生暂时性或永久性病变的现象，叫做中毒。按HG20660《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》的规定分为：极度危害：最高容许浓度＜0.1㎎/m3高度危害：最高容许浓度0.1~＜1.0㎎/m3中度危害：最高容许浓度1.0~＜10㎎/m3轻度危害：最高容许浓度≥10㎎/m3工业有毒物质的危害程度按照《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044—1985)分极度危害(Ⅰ级)、高度危害(Ⅱ级)、中度危害(Ⅲ级)和轻度危害(Ⅳ级)。4.3腐蚀性定义：压力容器与环境的反应而引起的材料的破坏或变质，称为压力容器的腐蚀。压力容器运行的环境条件：1、溶液、气体、蒸汽等介质成分、浓度和温度2、酸、碱及杂质的含量3、应力状态（工作应力、残余应力）4、液体的静止状态或流动状态5、混入液体的固体颗粒的磨损和侵蚀6、局部的条件差别（温度差、浓度差），不同材料接触状态7、温度的周期性变化、热冲击及PTS8、化学反应及反应生成物的情况9、高温、低温、高压、真空、冲击载荷、交变等应力压力容器腐蚀的分类1、按机理分：化学腐蚀、电化学腐蚀2、按是否存在液体：湿腐蚀（绝大部分腐蚀）、干腐蚀3、按腐蚀的形态分：均匀腐蚀、局部腐蚀局部腐蚀分为：1、应力腐蚀；2、点腐蚀；3、缝隙腐蚀；4、晶间腐蚀；5、选择性腐蚀；6、电偶腐蚀；7、氢致开裂；8、腐蚀疲劳；9、磨耗腐蚀；10、微生物腐蚀压力容器均匀腐蚀的形态均匀腐蚀也称全面腐蚀、普遍腐蚀。特征：在压力容器全部暴露表面或大部分面积上发生化学或电化学反应而均匀地进行腐蚀。后果：导致压力容器壳壁和封头变薄，最后强度不足而报废。均匀腐蚀是腐蚀中最安全的一种腐蚀形态。腐蚀速率可以通过测量剩余壁厚测出，因而在设计时可以考虑腐蚀裕度，从而保证不会在有效设计周期内整体壁厚不足而引起失效。压力容器应力腐蚀概述压力容器应力腐蚀定义与特征：金属在应力和腐蚀性介质共同作用下发生的破裂。应力腐蚀断裂是指敏感金属或合金在一定的拉应力（施加的外应力或残余应力）和一定的腐蚀介质环境共同作用下产生的一种特殊断裂方式。应力腐蚀断裂几乎完全没有金属宏观体积上的塑性变形，这种断裂是压力容器灾难性事故以及大量材料损耗的原因。（二）材料知识（金属材料基础知识）金属的力学性能所谓力学性能是指金属在外力作用时表现出来的性能。力学性能包括强度、塑性、硬度、韧性及疲劳强度等。金属的工艺性能工艺性能是指金属材料对不同加工工艺方法的适应能力。它包括铸造性能、锻压性能、焊接性和切削加工性能等。塑性变形、弹性变形塑性变形金属零件在外力作用下产生不可恢复的永久变形。材料在外力作用下产生而在外力去除后不能恢复的那部分变形。弹性变形受力物体的全部变形中在除去应力后能迅速回复的那部分变形。弹性变形的重要特征是其可逆性,即受力作用后产生变形,卸除载荷后,变形消失。这反映了弹性变形决定于原子间结合力这一本质现象。1、机械性能1.1．强度强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏（过量塑性变形或断裂）的性能。由于载荷的作用方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切等形式，所以强度也分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。各种强度间常有一定的联系，使用中一般较多以抗拉强度作为最基本的强度指标。（1）强度强度是指金属材料在静荷（外力）作用下抵抗破坏（过量塑性变形或断裂）的性能。由于载荷的作用方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切等形式，所以强度也分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。各种强度间常有一定的联系，使用中一般较多以抗拉强度作为最基本的强度指标。（2）屈服点（σs）

钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。抗拉强度（σb）

材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。拉伸试验的方法是用静拉力对标准试样进行轴向拉伸，同时连续测量力和相应的伸长，直至断裂。根据测得的数据，即可求出有关的抗拉强度、屈服强度、伸长率和面收缩率等力学性能。1.2．塑性塑性是指金属材料在载荷作用下，产生塑性变形（永久变形）而不破坏的能力。塑性:断裂前金属材料产生永久变形的能力称为塑性。塑性指标也是由拉伸试验测得的。常用金属材料拉伸时最大的相对塑性变形（伸长率和断面收缩率）来表示。伸长率（δs）

材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。

伸长率d和断面收缩率y1.3．硬度硬度是衡量金属材料软硬程度的指标。硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。材料抵抗局部变形、特别是塑性变形、压痕或痕的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。目前生产中测定硬度方法最常用的是压入硬度法，它是用一定几何形状的压头在一定载荷下压入被测试的金属材料表面，根据被压入程度来测定其硬度值。常用的方法有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）和维氏硬度（HV）等方法。1.4．疲劳前面所讨论的强度、塑性、硬度都是金属在静载荷作用下的机械性能指标。实际上，许多机器零件都是在循环载荷下工作的，在这种条件下零件会产生疲劳。1.5．冲击韧性韧性金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力称为韧性。表征金属材料在断裂前塑性变形和裂纹扩展时吸收能量的能力，是金属材料强度和塑性的综合性能指标。韧性就是反映材料对缺口或微观缺陷敏感程度的一种性质。表征材料韧性的主要参量有冲击吸收功、冲击韧性、脆性转变温度和无塑性转变温度以及断裂韧性等。以很大速度作用于机件上的载荷称为冲击载荷，金属在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力叫做冲击韧性。2、化学成份C、Mn、Si、S、P特性碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，硅量增加，会降低钢的焊接性能。锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，提高强度和硬度锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。磷也是一种有害杂质。磷在钢中全部溶于铁素体中，虽可使铁素体的强度、硬度有所提高，但却使室温下钢的塑性、韧性急剧降低，并使脆性转化温度有所升高，使钢变脆，这种现象称为“冷脆”。磷的存在也使焊接性能变坏，因此钢中含磷量要严格控制，压力容器专用钢材含硫量应≤0.030％。硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。硫主要以硫化铁形式存在。硫化铁与铁形成低熔点共晶体（熔点985℃）分布于晶界上，当钢材在800—1200℃锻轧时，由于低熔点共晶体熔化而使钢材沿晶界开裂，即“热脆为了避免热脆，钢中含硫量必须严格控制，压力容器专用钢板含硫量应≤0.020％。GB6654-1996《压力容器用钢板》及修改单GB3531-1996《低温压力容器用低合金钢钢板》，3、金相铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体碳溶解在铁的晶格中形成固溶体，碳溶解到α——铁中的固溶体叫铁素体，铁素体的组织为多边形晶粒，强、硬度不高，塑、韧性良好。超过770℃溶解到γ——铁中的固溶体叫奥氏体。奥氏体组织为不规则多面体晶粒，晶界较直。无磁性强度低、塑性好，碳钢室温组织中无奥氏体。渗碳体——铁和碳形成的化合物。铁素体与奥氏体都具有良好的塑性。当铁碳合金中的碳不能全部溶入铁素体或奥氏体中时，剩余出来的碳将与铁形成化合物——碳化铁（Fe3C）这种化合物的晶体组织叫渗碳体，它的硬度极高，塑性几乎为零。珠光体珠光体是奥氏体(奥氏体是碳溶解在γ－Fe中的间隙固溶体)发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。珠光体是奥氏体(奥氏体是碳溶解在γ－Fe中的间隙固溶体)发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。其形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物，也称片状珠光体。用符号P表示，含碳量为ωc＝0.77％。在珠光体中铁素体占88%,渗碳体占12%,由于铁素体的数量大大多于渗碳体,所以铁素体层片要比渗碳体厚得多.在球化退火条件下,珠光体中的渗碳休也可呈粒状,这样的珠光体称为粒状珠光体.

珠光体珠光体的性能介于铁素体和渗碳体之间,强韧性较好.其抗拉强度为750~900MPa,180~280HBS,伸长率为20~25%,冲击功为24~32J.力学性能介于铁素体与渗碳体之间,强度较高,硬度适中,塑性和韧性较好σb=770MPa,180HBS,δ=20%~35%,AKU=24~32J).4、热处理金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺方法。金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其它加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接，不可间断。冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。正火：将钢加热到Ac3(或Acm)以上30-50℃，保温后在空气中冷却，得到消除应力退火：是将钢加热到500-600℃（A