金属技术监督知识题库含答案详解

金属技术监督知识题库含答案详解

第一章专业知识.............................................................1

1金属材料基础知识........................................................1

1.1名词解释............................................................1

1.2判断题.............................................................2

1.3选择题.............................................................4

1.4问答题..............................................................6

2金属材料检测技术......................................................10

2.1名词解释...........................................................10

2.2判断题.............................................................12

2.3选择题.............................................................14

2.4问答题.............................................................16

3火电厂常用金属材料....................................................22

3.1名词解释..........................................................22

3.2判断题............................................................25

3.3选择题............................................................26

3.4问答题.............................................................29

4火电厂金属部件常见失效的分析及防治措施................................33

4.1名词解释...........................................................33

4.2判断题............................................................36

4.3选择题............................................................38

4.4问答题............................................................41

5重要部件的焊接、热处理及修复..........................................60

5.1名词解释...........................................................60

5.2判断题............................................................66

5.3选择题............................................................71

5.4问答题.............................................................75

6锅炉系统及设备........................................................83

6.1名词解释..........................................................84

6.2判断题............................................................85

6.3选择题............................................................92

6.4问答题.............................................................97

7汽轮机设备及系统.......................................................114

7.1名词解释..........................................................114

7.2判断题............................................................115

7.3选择题............................................................117

7.4问答题............................................................120

第二章管理基础知识......................................................126

1共用部分基础知识.....................................................126

1.1名词解释..........................................................126

1.2选择题............................................................126

1.3问答题............................................................129

2金属专业管理基础知识.................................................133

2.1名词解释..........................................................133

2.2判断题............................................................133

2.3选择题............................................................134

2.4问答题............................................................135

第三章标准规范知识.......................................................140

1.1名词解释..........................................................140

1.2判断题...........................................................141

1.3选择题...........................................................150

1.4问答题...........................................................166

第四章压力容器相关知识..................................................179

1.1名词解释..........................................................179

1.2判断题...........................................................181

1.3选择题...........................................................184

1.4问答题............................................................192

附录金属技术监督专责人员上岗资格考试大纲..............................201

第一章专业知识

1金属材料基础知识

1.1名词解释

I）铁素体：碳元素在a铁中的固溶体。

2）奥氏体：碳元素在丫铁中的固溶体。

3）珠光体：是铁素体和渗碳体的机械混合物。

4）渗碳体：铁和碳形成的稳定Fe3c化合物称为渗碳体。

5）马氏体：钢铁或非铁金属中通过无扩散共格切变型转变（马氏体转变）所形成

的产物。钢铁中马氏体转变的母相是奥氏体，而转变所得到的新相成分与原奥氏体成

分完全相同。晶体结构为体心正方，可被看作是碳与合金元素过饱和a固溶体。用符

号M表示。其主要形态是板条状和片状。它处于亚稳状态，有转变为稳定状态的趋向。

马氏体是淬火钢的基本组织。

6）回火马氏体：淬火状态的马氏体在低温回火（150℃~250℃）的分解产物。

7）贝氏体：钢铁奥氏体化后，过冷到珠光体转变温度区与Ms之间的中温区等温,

或连续冷却通过这个中温区时所形成的组织，又称贝茵体，其组织由过饱和a固溶体

和碳化物组成。按其形态可分为上贝氏体、下贝氏体和粒状贝氏体三种。

8）晶粒度：晶粒度指多晶体内晶粒的大小。可用晶粒号、晶粒平均直径、单位面

积或单位体积内的晶粒数目定量表征。

9）相：相指金属组织中化学成分、晶体结构和物理性能相同的组分。其中包括固

溶体、金属化合物及纯物质（如石墨）。

10）组织：在显微镜下作金相检验时，具有共同的、相同的组成部分。一种组织

可以是单相组成，如奥氏体、铁素体，也可以是多相组织。

11）铁碳平衡图：用温度为纵坐标、碳含量为横坐标的图解方法表示接近平衡条

件或亚稳条件下，以铁、碳为组元组成的合金，在不同温度下所显示的相和相之间关

1

系的图，也称铁碳相图。

12）金属晶体结构：金属晶体中原子的排列方式。常见的金属晶体结构有体心立

方、面心立方及密排六方。

13）宏观组织：金属试样的磨面经适当处理后，用肉眼或借助放大镜观察到的组

织，又称低倍组织。

14）结构：多晶体材料当变形度大时;其中多数晶粒的滑移系最终基本上朝向统

一方向，这就使原来位向较乱的多晶体出现择优取向，诸晶粒晶体学位向接近一致的

组织。

15）晶粒：多晶体材料内以晶界分开、晶体学位向基本相同的小晶体。

16）晶界：多晶体材料中相邻晶粒的界面。相邻晶粒晶体学位向差小于10。的晶界

称为小角晶界；相邻晶粒晶体学位向差较大的晶界称为大角晶界。

17）残留奥氏体：工件淬火冷却至室温后残留的奥氏体，也叫残余奥氏体或残存

奥氏体。

18）过冷奥氏体：钢中被过冷至奥氏体转变临界点以下的奥氏体（过冷相）。

19）片层状组织：两种或多种薄层状相交替重叠形成的共晶组织、共析组织及其

他组织。

20）碳化物：钢中碳与一种或数种其他金属元素构成的金属化合物的总称。碳化

物按其晶体结构特点应归属于间隙相，是铁碳合金中重要组成相之、

21）石墨：碳的一种同素异构体，晶体结构属于六方晶系，是铸铁中常出现的固

相。其空间形态有片状、球状、团絮状、蠕虫状等。

1.2判断题

1）在普通钢的基础上，为了改善钢的性能，在冶炼时有目的加入一些合金元素的

钢,称为合金钢。M

2）低碳钢的平均含碳量小于0.25%。（4）

3）珠光体是由铁素体和奥氏体组成的机械混和物。（x）

4）含碳量小于2.11%的铁碳合金称为钢，大于2.11%的铁碳合金称为铁。（4）

2

5）各种合金元素总含量小于10%的钢称为低合金钢。（x）

6）钢中硫和磷含量越高，钢的焊接性越差。（Y）

7）珠光体不属于金属化合物。（Y）

8）珠光体是双相组织。W）

9）组成合金的两元素不仅在液态时能互相溶解，而且在固态时仍能相互溶解，所

形成的单相晶体结构称为固溶体。（Y）

10）实际晶粒度是指钢件在最后•次热处理过程中，加热奥氏体化并保温后所实

际得到的晶粒度。（Y）

11）铁一碳合金状态图，表示铁碳合金在加热和冷却时的组织转变。（Y）

12）含碳量小于2.11%的铁碳合金称为钢。（，）

13）渗碳体是铁与碳形成的化合物。（Y）

14）随着钢中含碳量的提高，钢材的综合机械性能逐渐变好。（x）

15）铝可以提高钢的耐腐蚀性和抗氧化性。（4）

16）钢中的银含量愈高，愈易形成奥氏体组织，钢的耐腐蚀性愈好。Z）

17）魏氏组织主要是粗大的铁素体，虽然其韧性很差，但塑性较好。（x）

18）钢的含碳量越高，其塑性和韧性越大。（x）

19）刚度是指构件抵抗变形的能力。（0

20）再结晶是形核一长大过程，所以也是一个相变过程。（x）

21）铁素体是碳溶解在a-Fe中所形成的置换固溶体。（x）

22）铸造是将金属液浇入型腔，凝固后获得一定形状和性能，锻造成型方法。（x）

23）合金元素含量较高，在空气中冷却可得到马氏体组织的钢叫马氏体钢。（Y）

24）晶界是一种线缺陷。（x）

25）珠光体是一种相。（x）

26）珠光体不属于金属化合物。（4）

27）金属材料的晶粒度越细，该材料的室温强度越高。（4）

28）国标规定了某材料的延伸率也工27%,而国外提供的该材料的a=27%,该材

3

料延伸率合格。3）

29）布氏硬度是锅炉用钢最常用的一种硬度试验方法。（4）

30）含铝量越高，钢的焊接性越好。（x）

1.3选择题

1）含碳量（a）的钢称为共析钢。

a.等于0.77%；b.小于0.77%；c.大于0.77%。

2）常温下珠光体是铁素体和（b）的机械混合物。

a.贝氏体；b.渗碳体；c.奥氏体。

3）马氏体是碳在a-Fe中的（c）固溶体。

a.饱和；b.不饱和；c.过饱和。

4）合金钢按合金元素的总量不同分为低合金钢，中合金钢和高合金钢三种。其中

合金元素含量（c）的钢称为高合金钢。

a.>5%；b.<10%;c.17%

5）优质碳素结构钢中，硫、磷含量分别为（a）o

a.S<0.035%P<0.035%；b.S<0.05%P<0.035%；c.S<0.06%P<0.06%,>

6）珠光体耐热钢是以（c）为基本合金元素的低合金钢。

a.Si.Mn；b.Gr.Ni；c.Cr.Moo

7）耐热钢中，铝的主要作用是提高钢的（a）。

a.热强性；b.抗氧化；c.焊接性能。

8）a铁的晶体结构为（a）晶格。

a.体心立方；b.面心立方；c.密排立方。

9）合金钢中铭元素，主要作用提高钢的（b）•

a.热强性；b.抗氧化能力；c.硬度；d.韧性。

10）一般材料的许用应力是（c）。

a.材料弹性模数除以安全系数；b.材料屈服极限除以安全系数；

c.材料极限应力除以安全系数；比材料刚度除以安全系数。

11）确定碳钢淬火加热温度的主要依据是（a）。

a.C曲线；b.铁碳相图；c.钢的Ms线。

12）淬火介质的冷却速度必须（a）临界冷却速度。

a、大于；b、小于；c、等于。

13）钢的淬透性主要取决于钢的（b）o

a.含硫量；b.临界冷却速度；c.含碳量。d.含硅量。

14）钢的热硬性是指钢在高温下保持（c）的能力。

a.高抗氧化性；b.高强度；c.高硬度和高耐磨性。

15）钢的淬硬性主要取决于钢的（c）。

a.含硫量；b.含镒量；c,含碳量；d.含硅量。

16）一般来说，碳素钢淬火应选择（c）作为冷却介质。

a.矿物油；b.20℃自来水；c.20℃的10%食盐水溶液。

17）钢在一定条件下淬火后，获得淬硬层深度的能力，称为（a）.

a.淬硬性；b.淬透性；c.耐磨性。

18）钢的回火处理在（c）后进行。

a.渗碳；b.退火；c.淬火；d.渗氮

19）碳钢的淬火工艺是将其工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用（d）

的冷却方式。

a.随炉冷却；b.在风中冷却；c.在空气中冷却；d.在水中冷却。

20）珠光体是一种（c）。

a.固溶体；b.金属化合物；c.机械混合物；d.单相组织金属。

21）钢在淬火后所得的组织是（a）

a.淬火马氏体；b.回火索氏体；c.回火屈氏体；d.索氏体。

22）低碳钢的碳含量范围（a）

a.<0.25%；b.<0.35%；c.>0.25%；d.0.25%〜0.60%。

23）低合金钢的合金元素含量范围为（a）

5

a.<5%；b.5—10%；c.10—15%；d.15〜20%。

24）金属晶体的缺陷包括（a、c、d）

a.位错：b.夹杂物；c.空位；d.晶界。

25）珠光体是金属的一种（b）

a.相；b.组织；c.碳化物；d.金属间化合物。

26）合金元素在钢中有以下存在方式（a、b）

a.形成固溶体；b.形成组织金属间化合物：c.混合物。

27）钢的主要的强化途径（a、b、c、d）

a.固溶强化；b.沉淀强化；c.晶界强化；d.冶金强化。

28）钢铁材料常用的热处理工艺有（a、b、c）»

a.退火；b.正火；c.回火；d.淬火。

29）钢淬火的目的是获得（c）

a.珠光体；b.铁素体；c.马氏体

30）金属在一定温度和应力作用下，随着时间的增长慢慢发生塑性变形的现象称

为（C）o

a.疲劳；b.热脆性；c.蠕变。

31）低合金耐热钢在高温长期运行后的主要的微观组织的老化特征为（a、b）

a.石墨化；b.珠光体球化；c.位错密度下降；d.产生裂纹。

32）奥氏体不锈钢高温长期运行后微观组织的主要老化特征是（b）

a.析出Laves相；b.析出。相；c.晶粒的长大。

1.4问答题

1）何为马氏体钢、贝氏体钢和奥氏体钢？

答：马氏体钢：钢中合金元素含量较高,在空气中冷却，可得到马氏体。

贝氏体钢：钢中合金元素含量较低,在空气中冷却，可得到贝氏体。

奥氏体钢：钢中合金元素含量很高,在空气中冷却，奥氏体到室温仍不转变。

2）金属材料“相”与“组织”的定义及区别？

6

答：相是具有相同成分、相同的聚集状态，物理、化学性质宏观均匀的组成部分。

一个相与另一个相之间有明确的界面分开，由一个相通过相界面抵达另一个相时.，其

成分、组织结构和物理、化学性质发生了变化。在金属材料中，相指材料中化学成分、

晶体结构和物理性能相同的组分。例如固溶体（铁素体、奥氏体等）、金属化合物（不

锈钢中的0相、P91中的laves相等）及纯物质（如石墨）。

在显微镜下作金相检验时，具有共同的特征、相同的组成部分叫“组织”或组织组

成体。例如：铁素体、奥氏体、珠光体等。一种组织可是单相组成，如奥氏体、铁素

体，也可是多相组成，如珠光体。

3）写出以下金相组织名词的定义及组织特征？

答：铁素体一碳在a—Fe中的间隙固溶体。

奥氏体——碳在丫一Fe中的间隙固溶体。

珠光体——铁素体和渗碳体片层交替构成一个组织组成体，为两相（铁素体+渗

碳体）混合组织。

马氏体——碳在a-Fe中的过饱和固溶体。

4）钢材中的夹杂物主要有那几种？

答：钢中的非金属夹杂物基本上可分为三大类：①氧化物（如FcO、MnO、A12O3,

在合金钢中还可能有CnCh等）；②硫化物（MnS、FeS等）；③硅酸盐（如SiO?等）。在

合金钢中还可能有氮化物、稀土夹杂及这些夹杂物的复合产物。

5）合金元素加入钢中之后的存在形式和分布有几种方式？

答：合金元素在钢中以五种状态存在：①与铁形成固溶体，例如铁素体、奥氏体

等。②形成碳化物、氮化物和硼化物，如Fe3C.TiC、VC、Cr23c6等。③形成金属间

化合物，如Fe2W,Fe2Mo、Fe2Nb>FeCr等。④形成非金属夹杂，如MnS、FeS、AI2O3>

SiCh、FeO等氧化物、硫化物。

6）简述C、Cr、Ni、V、W、Nb合金元素在钢中的主要作用？

答：C在钢中的主要作用在于提高钢的硬度和强度，增大过冷奥氏体的稳定性，

提高钢的淬透性。

7

Cr在耐热合金中主要在于提高钢的抗氧化能力和耐蚀性。因为优先与氧结合在钢

的表面形成CrzCh薄膜，有效地阻碍氧向钢中进一步扩散，而且CHC>3的密度接近于氧

化铁的密度，因此，。2。3克牢固地附着于钢的表面，起着保护膜的作用。当钢中金各含

量超过13%后，可大大提高铁的电极电位，从而提高钢的抗电化学腐蚀能力。

Ni是扩大奥氏体区的元素，不形成碳化物。奥氏体不锈钢中必须有充分的银含量

（>9%）以保证获得纯奥氏体组织。

V是强碳化物形成元素，也可少量溶于钢的基体中。钿在钢中形成稳定的V4c3或

VC,并在基体上呈细小弥散分布，起到沉淀强化的作用。

W在钢中既可固溶于铁素体中，也可形成鸨的碳化物，两者的倾向相当。W加入

钢中可明显提高钢的热强性。

Nb是强碳化物形成元素，也可少量溶于钢的基体中。银在钢中形成稳定的NbC

或Nb4c3,并在基体上呈细小弥散分布，起到沉淀强化的作用。锯可防止钢的过热，

减小钢的时效敏感性，改善钢的焊接性能。

7）钢的固溶强化、沉淀强化和马氏体强化机理是什么？

答：固溶强化——向钢或合金中加入合金元素使之溶入作为基体的固溶体（间隙

固溶体、置换固溶体），从而使钢或合金得以强化。固溶体的强化主要是通过添加合金

元素增大基体晶格的畸变来使钢的强度得以提高。

沉淀强化——在耐热钢中加入能形成稳定碳化物的合金元素，在一定的条件下，

使之从固溶体中析出细小的第二相，弥散地分布在基体上。这些细小而弥散的颗粒（质

点）提高了钢的强度。另一方面，细小而弥散的第二相可细化晶粒，又在一定程度上

改善了钢的韧性。

马氏体强化——钢经淬火而得到马氏体或经正火得到马氏体，然后通过回火得到

组织稳定性高的回火马氏体，从而使钢的强度得以提高。

8）钢的正火、淬火和回火的目的？

答：正火：主要目的是改善钢的组织和力学性能，细化晶粒，消除锻、轧和焊接

件的组织缺陷（如带状组织、枝晶偏析、晶粒粗大等），消除工件中的内应力和冷加工

8

产生的加工硬化。

淬火：使钢强化的一种手段，目的是为了提高钢的强度和硬度。

回火：目的就是降低钢的脆性，改善工件的塑性和韧性，同时还能保持•定的强

度和硬度；部分或全部消除工件淬火引起的宏观内应力，稳定工件的尺寸，对于精密

部件来说至为重要；使片状马氏体中的显微裂纹部分愈合，稳定工件的金属组织，对

于高温条件下服役的工件，提高工件在长期高温运行下的组织稳定性。

9）奥氏体不锈钢的稳定化处理目的？

答：防止晶间腐蚀。

10）金属材料的性能应包括哪些内容？

答：金属材料的性能应包括使用性能和工艺性能两个方面。前者包括物理性能、

化学性能和机械性能；后者是指金属材料在加工制造过程中表现出来的性能，它包括

铸造性、焊接性、可锻性、可切削性、可淬透性等。

11）钢材的高温性能包括哪些？

答：钢材在高温时的性能包括：蠕变极限，持久强度，抗高温氧化性、组织稳定

性、应力松弛、热疲劳和热脆性等。

12）何谓合金钢？常用的合金元素有哪些？

答：除铁和碳以外，特意加入一些其它元素的钢称为合金钢。常用的合金元素有:

银、铭、硅、镒、钥、鸨、钮、钛、硼、铝、稀土、氮、铜、银等。

13）为什么钢在淬火后要紧接着回火？

答：钢在淬火后紧接着回火，其目的是减少或消除淬火后存在于钢中的热应力，

稳定组织，提高钢的韧性和适当降低钢的硬度。

14）什么叫正火？它的目的是什么？

答：正火是将钢件加工到临界点以上40〜50℃,保温一段时间，使其达到完全奥

氏体化和均匀化，然后在空气中冷却的工艺。

正火的目的：①细化晶粒、均匀组织、改善钢的力学性能；②消除铸、锻、焊接

件的内应力，调整硬度，改善切削加工性。

9

15）什么叫回火？操作时应注意什么？

答：将淬火的钢加到A1以下某温度，保温一段时间后，然后冷却下来，这种热处

理方法叫回火。

应注意：

a）高碳钢或高合金钢及渗碳钢的工件，在淬火后必须立即进行回火，否则在室温

停留时间过长，会造成自行开裂的危险。

b）回火加热必须缓慢，特别是形状复杂的工作，这是因为淬火工作有极大的内应

力，如果加热过急，将会造成工件变形，甚至开裂的危险。

c）严格控制回火温度和回火时间，以防因回火温度和时间不当，使工件不能得到

应获得的组织和机械性能。

2金属材料检测技术

2.1名词解释

1）试样：经机加工或未经机加工后具有合格尺寸且满足试验要求的状态的样坯，

称为试样。

2）强度：金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。

3）屈服强度：当金属材料发生屈服现象时，在试验期间不增加载荷而试样变形增

加所对应的应力。也称屈服极限。用Rpo.2（或G）及示，单位为MPa。

4）规定非比例延伸强度：规定非比例延伸率等于的引伸计标距百分率时的应力，

用Rpo.2（或8.2）表示，单位为MPa。（Rpo.2表示规定非比例延伸率为02%时的应力）

5）抗拉强度：试样断裂时的最大应力。也称强度极限。用Rm（或d）表示，单

位为MPa。

6）断裂伸长率：（延伸率）试样断裂后的伸长量与原始计算长度之比。用A（或3）

表可＜。A=（Lf—LQ）/LQ

7）断面收缩率：试样断裂后的截面积最大收缩量与原始截面积之比。用Z（或口

表示：Z=(Fo-Ff)/Fo

10

8）许用应力：金属在工作温度下允许的使用应力。用（o）表示，单位为N/mnA

9）塑性：断裂前材料发生不可逆永久变形的能力，常用的塑性判据是伸长率和断

面收缩率。

10）冲击韧性：金属材料抵抗瞬间冲击载荷的能力，称做冲击韧性。将标准冲击

试样一次冲断，以试样缺口单位面积上的冲击功来表示冲击韧性ak值。单位为J/cnA

11）冲击功：规定形状和尺寸的金属试样在冲击试样力的作用下，一次冲断试样

所消耗的能量称做冲击功，用Ak表示。单位为J。

12）硬度：材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的抗力，是衡量金

属软硬的判据。

13）脆性转变温度：通常取结晶状区域面积占断口总面积50%的温度为脆性转变

温度，记为50%FATT«

14）持久强度：是指在一定温度和规定持续时间内材料保持不失效的最大应力值。

用0〈表示。

15）疲劳强度：金属材料在交变载荷作用下，不致引起断裂的最大应力叫疲劳强

度。

16）蠕变强度：在一定的蠕变条件下（一定温度、一定时间内、达到一定的蠕变

变形或蠕变速度）材料保持不失效的最大承载能力。

17）固溶强化：向钢加入合金元素使之溶入作为基体的固溶体，从而使钢或合金

得以强化。固溶体中的合金元素可增大晶格畸变，增强固溶体原子键引力，提高再结

晶温度，提高固溶体的稳定性，对位错起锁锚作用。

18）沉淀强化：过饱和固溶体在长期保温过程中发生时效，析出弥散分布的碳化

物、氮化物或金属间化合物的小质点，它们在高温下不易聚集，阻止了位错运动，从

而提高钢和合金的室温强度、蠕变极限和持久强度。

19）断裂力学：研究带有裂纹的材料强度及其抵抗脆性断裂能力的新学科。

20）无损检测：在不损伤构件性能和完整性的前提下，检测构件金属的某些物理

性能和组织状态，以及查明构件金属表面和内部各种缺陷的技术。

II

21）金属检验：金属检验是通过对部件金属材料进行各项物理性能、化学性能、

力学性能测试及用无损的方法对金属部件的缺陷进行检测，对金属部件的材质作出评

价。为设备的健康状况、可能发生故障或事故的概率及寿命损耗作出判断和评价的技

术。金属检验是预防设备发生事故，指导和改进检修工作，保证安全运行的一种有效

措施。

22）弹性模量：材料在弹性变形范围内，正应力与相应的正应变之比值称为弹性

模量，表征材料抵抗弹性变形的能力，是材料常数。主要取决于材料的成分及晶体结

构。符号为E,单位为Pa。

23）熔点：物质的晶态与液态平衡共存的温度称为熔点，又称熔融温度。符号为

%,单位为。C。

24）热膨胀系数：金属温度每升高时所增加的长度与原来长度的比值，称为线

膨胀系数。它是衡量材料热膨胀性大小的性能指标。符号为al,单位为K,

25）应力：物体受外力作用后所导致物体内部之间的相互作用力称为内力，单位

面积上的内力称为内应力。

26）应变：由外力所引起的物体原始尺寸或形状的相对变化，通常以百分数表示。

27）屈服点：有明显屈服现象的材料试样在拉伸试验过程中力不增加（保持恒定）

仍能继续伸长（变形）时的应力。

2.2判断题

1）疲劳断裂在宏观上是在平行于最大拉伸方向发生。（X）

2）疲劳断口表面不显示宏观的塑性变形，除了低循环强度范围的断裂以外，都是

脆性断口。Z）

3）疲劳断裂的裂纹源一般位于零件表面的应力集中处或缺陷处。（Y）

4）在疲劳断口的平滑区中可观察到“年轮”，这是疲劳断裂最突出的宏观形貌特征。

5）“年轮”在断口上的位置与应力状态有关。弯曲疲劳断口的“年轮”仅在零件的一

侧产生；拉压疲劳断口的“年轮”可能在零件的两侧产生。（x）

12

6）理论计算壁厚&加上钢管的负偏差的附加值即得出直管的最小需要壁厚Smm（.

(x)

7）金属材料的抗拉强度表征材料对最大均匀变形的抗力。（4）

8）强度极限是指拉断钢材时所需要的拉力。（x）

9）屈服强度是指某一构件开始塑性变形时所承受的拉力。（x）

10）强度极限又叫抗拉强度，是钢材在拉断时刻所承受的最大应力。（4）

11）钢材在高温下受外力作用时，随着时间的延长，缓慢而连续地产生塑性变形

的现象，称为蠕变。N）

12）沿晶断口的最基本微观特征是有晶界刻面的冰糖块状形貌。（4）

13）硬度的物理意义是唯一的。（x）

14）电站锅炉承压部件所承受的介质压力为P,由介质内压引起的应力可按厚壁容

器处理。其受力特点是：轴向应力5为沿整个截面均匀分布的拉应力；环向应力G0

为非均匀分布的拉应力；径向应力d为压应力。（4）

15）蠕变三阶段分为：减速阶段、稳定阶段、加速阶段。（由

16）无损探伤是在不损坏被检查材料或成品的性能完整性的条件卜而检测其缺陷

的方法。3）

17）电站常用的无损检验方法有超声波探伤、射线探伤、着色探伤、磁粉探伤。（4）

18）断口检查主要是检查焊缝断面上有无焊接缺陷。（Y）

19）钢板许用应力与板厚有关。3）

20）高温、应力和时间是材料发生蠕变的三要素。（0

21）金属在一定温度和应力作用下逐渐产生塑性变形的现象就是蠕变。N）

22）合金钢管弯制前应进行光谱分析和硬度试验。N）

23）铁磁性材料压力容器的表面检测应优先用渗透检测。（x）

24）X射线检测技术是最好的检测技术。（x）

25）X射线检测对面积型缺陷敏感。（x）

26）超声波检测技术对体积型缺陷敏感。（x）

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27）涡流检测技术适用于导电材料的检测。（4）

28）渗透检测适用于近表面未开口的缺陷检测。（x）

29）超声波只能探＜10mm的薄件。（x）

30）非记录性超声波检测仪器对缺陷检测的定性和定量都比TOFD技术强。（x）

31）远场涡流适用于铁磁性高、低压加热器的芯子的探伤。（Y）

32）无损检测技术是一种不伤害被检工件的检测技术。（4）

33）射线探伤技术几乎适用于所有的材料零部件。（x）

34）硬度检测是无损检测的一种。（x）

35）磁粉探伤适用于任何材料。（x）

36）渗透探伤不适用于表面多孔性材料。（4）

37）渗透探伤技术能检测表面开口、闭口的缺陷。（x）

38）涡流探伤只适用于导电材料。（Y）

39）荧光磁粉探伤法只能在光线暗的地方进行。（由

40）超声波探伤的英文缩写为RT,射线探伤的的英文缩写为UT。（x）

2.3选择题

1）金属的抗拉强度用小表示，它的计量单位是（a）。

a.MPa；b.J；c.J/cm.cm,

2）钢材在外力的作用下产生变形，如果外力去除后仍能恢复原状的性质称为（a）。

a.弹性；b.塑性；c.韧性。

3）钢材受外力而产生变形，当外力除去后，不能恢复原来形状的变形称为（b）o

a.弹性变形；b.塑性变形；c.弹性。

4）金属在拉断时，单位血积上所承受的力称为金属的（a）。

a.强度极限；b,屈服极限；c.疲劳极限。

5）当温度不变时，应力越大，蠕变速度（b）»

a.不变；b.增大；c.减小。

6）根据断口三要素，断口上如存在平断口和斜断U,则平断口是（c）»

14

a.可能先断，也可能后断；b.后断；c.先断。

7）随着试验温度升高，韧窝的大小和深度（b）o

a.不变；b.增大；c.减小。

8）电站锅炉承压部件所承受的由介质内压引起的3个主应力中，环向应力6绝

对值最大且恒为正，最大值出现在内壁，最小值出现在外壁，它至少是轴向应力d的

（a）。

a.两倍；b.三倍；c.四倍。

9）压力管道的应力一般可分为一次应力、二次应力和（b）。

a.腐蚀应力；b.峰值应力；c.焊接应力。

10）在各种不同的金属中，开始发生蠕变的温度是各不相同的；蠕变过程发生的

快慢程度也不相同，例如铅，锡等金属，它们的再结晶温度低于室温，在室温时就会

产生蠕变过程，对碳素钢，大致在（a）才出现蠕变现象，对合金钢，大约在（b）出

现蠕变现象，并且随着合金成分的不同，开始出现蠕变的温度（c）。

a.300〜350C；b.400℃以上；c.不同；d.相同。

11）疲劳断口由平滑的疲劳断裂区所组成，疲劳断裂区又是呈现一种发亮的平滑

区，最终断裂区在韧性金属为（b）断口，而在脆性金属中则为（a）断口。

a.结晶状；b.纤维状；c.平滑状；d.层状。

12）材料抵抗断裂的力学性能指标是（a）

a.强度；b.塑性；c.韧性；d.硬度。

13）高压无缝钢管弯制后，应进行无损探伤，需热处理的应在（b）进行。

a.热处理前；b.热处理后；c.耐压试验后。

14）对埋藏的面积型缺陷最有效的无损检测方法为：（b）o

a.射线探伤；b.超声探伤；c.磁粉探伤；d.着色探伤。

15）对埋藏的体积型缺陷最有效的无损检测方法为：（a）。

a.射线探伤；b.超声探伤；c.磁粉探伤；d.着色探伤。

16）下面的儿种检测方法中属于无损检测范围的为：（a）。

15

a.涡流探伤：b.冲击性能试验；c.拉伸性能试验；d.压扁试验。

17）压力容器检测中，JB4730-2005规定铁磁性材料表面探伤优先选用：（c）。

a.射线探伤；b.超声探伤；c.磁粉探伤；d.着色探伤。

18）焊规规定，对受热面I类焊口探伤中选用的最合适的检测方法为：（c）。

a.只用射线探伤；b.只用超声探伤；c.二者合理使用；d.不用检测。

19）下面的无损检测方法中，能进行热态在线检测的常规无损方法有（c）。

a.射线检测；b.超声检测；c.涡流检测；d.渗透检测。

20）工件表面状态不好，需要对其表面进行无损探伤，最好的超声方法有：（c）o

a.表面波探伤；b.横波探伤；c.爬波探伤；d,都不是。

21）比常规超声波探伤更准确有效的超声波检测方法有：（a）。

a.TOFD检测；b.远场涡流；c.以上都不是；d.以上都是。

22）对管壳式换热器管程进行探伤最有效的办法是：（d）。

a.射线检测；b.超声检测；c.着色检测：d.远场涡流。

23）下面几种检测方法中不是无损检测方法的有：（d）o

a.涡流探伤；b.超声波探伤；c.射线探伤；d.高温拉伸。

24）光学显微镜由于受照明光线（可见光）波长的限制，无法分辩出小于（b）的

图像及显微结构。

a.0.1pm；b.0.2pm；c.0.5jim；d.l.Ojimo

25）扫描电子显微镜主要用于表面形貌的观察，在失效分析工作中具有非常重要

的作用。它的分辨率高，可达（c）nm。

a.0.1~0.2nm；b.0.5~0.8nm；c.3~4nm；d.10〜20nm。

26）着色探伤、磁粉探伤、涡流探伤属于（a）探伤中的三种。

a.无损；b.超声波；c.取样；d.射线。

2.4问答题

1）主要强度指标有哪些？主要塑性指标有哪些？如何区分长比例试样和短比例

试样？3表示长比例试样还是短比例试样？

16

答：主要强度指标：抗拉强度0b,屈服强度。S。

主要塑性指标：延伸率（断后伸长率）8,断面收缩率：

长比例试样：质Lo/Jo=lO

短比例试样：戛L0/d0=5

&表示长比例试样。

2）布氏硬度是否与试验条件有关？硬度值标记由哪些符号组成？

答：布氏硬度与试验条件有关。

硬度值标记由4种符号组成：（a）球体材料；（b）球体直径；（c）试验力；（d）

试验力的保持时间（10〜15s时不标注）。

3）冲击韧性试验中标准试样和非标准试样的试验结果能否直接进行比较？

答：不能。

4）简述Ak和ak的区别。

答：Ak是冲断试样所消耗的功，或试样断裂前吸收的能量。

ak是单位面积吸收的能量，即将Ak除以缺口面积。

5）如何区分高周疲劳和低周疲劳？

答：高周疲劳断裂寿命大于1（/以上周次，应力在0s以下。

低周疲劳寿命小于IO'周次，应力在6以上或接近cs。

6）什么是蠕变？什么是蠕变断裂？

答：蠕变是金属材料在长时间的恒温、恒压力作用下缓慢地产生塑性变形的现象。

由于这种变形而最后导致材料的断裂称为蠕变断裂。

7）什么是持久强度？

答：持久强度是指高温长期载荷下材料抵抗断裂的能力。

8）如何测定持久强度指标？持久试验与蠕变试验有什么区别？

答：金属材料的持久强度是通过做持久试验测定的。持久试验与蠕变试验相似，

但较为简单，一般不需要在试验过程中测定试样的伸长量，只需测定试样在给定温度

和一定应力作用下的断裂时间。

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9）什么是韧性断裂？什么是脆性断裂？

答：韧性断裂：断裂前有明显的宏观塑性变形，容易被检测到和发现，危险性小。

脆性断裂：断裂前没有明显的宏观塑性变形，断裂突然发生，很危险。

10）什么是冷脆性？什么是热脆性？脆性转变温度FATT的测量方法是什么？

答：冷脆性：温度降低时，韧性下降。

热脆性：长期在400〜500℃运行的材料•，冷却至室温时，冲击韧性值会明显下降。

脆性转变温度FATT的测量方法为断口形貌法。

11）简述材料的代用原则？

答：选择代用材料•时，要有充分的技术依据，原则上应该选用化学成分、性能相

近或略优者。应进行强度校核计算，应保证在使用条件下，各项性能指标均不低于设

计要求。制造、安装中使用代用材料，应取得设计单位和使用单位的许可，由设计单

位出具修改通知单。检修中使用代用材料，应征得金属技术监督专责工程师的同意，

并经总工程师批准。为防止错用金属材料•，代用前和组装后，应对代用材料进行光谱

或其他方法复查，确认所用材料无误后，方可投入运行。材料代用后要做好技术记录

并存档。

12）简述金属的蠕变现象

答：金属在高温下，即使其所受的应力低于金属在该温度的屈服点，在这样的应

力长期作用下，也会发生缓慢的但是连续的塑性变形（这种变形在温度不太高或应力

不太大的情况下慢得几乎觉察不出来），这样的一种现象称为“蠕变现象”，所发生的变

形称为‘蠕变变形'’（也有人把管子的蠕变变形称蠕胀）。

13）什么是金属的蠕变曲线？典型蠕变曲线？

答：蠕变现象通常用画在“变形-时间”（£-8座标上的曲线来表示，这种曲线称为

蠕变曲线。尽管不同的金属和合金在不同的条件下所得的蠕变曲线不尽相同，但他们

都有一定的共同特征，把这些共同特征表示出来的蠕变曲线就叫做典型蠕变曲线。

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14）画出金属的典型蠕变曲线，筒述其四个部分的意义。

瞬时伸长00',它是在加上应力的瞬间发生的。假如外加的应力超过金属在试验

温度下的弹性极限，则这部分瞬时伸长中既要包括弹性变形又包括了塑性变形。

蠕变第一阶段（曲线0,A,即I）,非稳定的蠕变阶段，它的特点是开始蠕变速

度较大，但随着时间的推移，蠕变速度逐步减小，到A点，金属的蠕变速度达到该应

力和温度下的最小值并开始过渡到蠕变的第二阶段。由于这一阶段蠕变有着减速的特

点，因此也把蠕变的第一阶段叫做蠕变的减速阶段。

蠕变的第二阶段（曲线AB,即H）,蠕变稳定阶段，它的特点是蠕变以固定的但

是对于该应力和温度下是最小的蠕变速度进行，这就在蠕变曲线上表现为一具有一定

倾斜角度的直线段。蠕变第二阶段又称为蠕变的等速阶段或恒速阶段。

蠕变的第三阶段（曲线BC,即HI）,当蠕变进行到B点，随着时间的进行，蠕变

以迅速增大的速度进行，这是一种失稳状态。直至C点发生断裂。至此，整个蠕变过

程即行告终。由于蠕变的第三阶段有蠕变不断加速的特点，所以也被称为蠕变的加速

阶段。

15）什么是金属的工程蠕变极限？

答：金属的工程蠕变极限也叫条件蠕变极限，它是这样一个应力，在这个应力下,

金属在一定温度下于规定时间内产生规定的总的塑性变形量；或者，在这个应力下，

19

金属在某一定温度下引起规定的蠕变速度。

16）在生产实际中对火电厂的高温金属部件，条件蠕变极限作了那些具体规定？

答：a）在一定温度下，能使钢材产生"io：毫米/毫米.时（或1x10-5%/时）的第

二阶段蠕变速度的应力，就称为该温度下的IxlO-7（或"10'%）的蠕变极限。所用的

符号是：o/xlO-7（oi'xlO-5）；b）在一定温度下，能使钢材在1（）5工作时间内发生1％

的总蠕变变形量的应力，就称为该温度下的U小时变形1%的蠕变极限。所用的符号

是GJ/10’。

17）什么是金属的持久强度？

答：金属的持久强度是金属在给定的温度，经过一定时间破坏时所能承受的应力。

金属的持久强度也称持久强度极限，或称长期强度极限。

18）什么是金属的应力松弛？

答：金属在高温和应力状态下，如维持总变形不变，随着时间的延长，应力逐渐

降低的现象叫应力松弛，也叫弛豫。

19）什么是热疲劳？

答：热疲劳是指材料在加热、冷却的循环作用下，由于交变的热应力引起的破坏

称为热疲劳。

20）简述热疲劳破坏的宏观特征。

答：热疲劳引起的断裂是脆性断裂，在断裂附近只有少量的或不明显的塑性变形。

热疲劳损坏的管子，在开裂处并不发生管子的胀粗及有明显的管壁减薄现象。管子的

内外壁通常有较厚的氧化层。热疲劳损坏的管子一般都产生不太大的裂纹。发生了泄

漏的管子在破口处呈缝隙状，很少有张开口的破口。发生热疲劳的零件表面有大量的

裂纹。一种是密集的相互平行的直线型丛状裂纹。裂纹一般是平行的呈丛状并垂直于

管子的轴向分布，有时为环形横向裂纹。这种热疲劳裂纹可以在锅炉各种受热面管子

和减温器中发生。另一种是网状裂纹。一般在主蒸汽管道，锅炉汽包，汽轮机汽缸，

有时也在锅炉受热面管子中出现这种龟裂。在接管或圆孔处的热疲劳裂纹则呈辐射状。

21）简述热疲劳裂纹的微观特征。

20

答：热疲劳裂纹有穿晶型的也有沿晶型的。裂纹尾端多为圆钝的，也有稍尖。当

交变热应力较小、裂纹扩展较慢或腐蚀作用占优势时，裂纹尖端多呈圆钝状；当交变

热应力较大忖、