[发明专利]一种12Cr1MoV钢珠光体球化等级的现场检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及珠光体球化等级的评定领域，特别是一种用于12Cr1MoV钢的珠光体球化等级的现场检测方法。

背景技术

12Cr1MoV钢是电站锅炉等高温部件广泛采用的钢种，具有较高的持久强度和持久塑性，良好的抗氧化性能，无热脆倾向.生产工艺简单，焊接性能较好，主要用于制造蒸汽温度不超过540℃的集箱、蒸汽管道，金属壁温不超过580℃的过热器、再热器及部分铸锻件。

12Cr1MoV钢正常供货状态一般为正火加回火，其正常金相组织为铁素体加贝氏体，在工作温度500℃-580℃范围内长期运行过程中，组织中的珠光体(贝氏体)将发生球化现象，即珠光体(贝氏体)中的渗碳体(碳化物)的形态逐渐转变成为粒状碳化物。合金元素在固溶体和碳化物间的再分配及碳化物相结构的改变，12Cr1MoV钢的热强性能和力学性能随着珠光体球化程度和固溶体中合金元素贫化程度的加大而逐渐降低，以致材质渐趋劣化甚至失效。因此，长期以来12Cr1MoV钢组织中珠光体球化程度常被广泛用于判定该类钢使用可靠性的重要判据之一。12Cr1MoV钢的珠光体球化特征分为5级，分别对应未球化(1级)、倾向性球化(2级)、轻度球化(3级)、中度球化(4级)、完全球化(5级)。通过对12Cr1MoV钢的珠光体球化程度进行评级是一种比较可靠且目前较通用的寿命评估方法(中华人民共和国电力行业标准，DL/T773-2001，火电厂用12Cr1MoV钢珠光体球化评级标准)。

传统的12Cr1MoV钢珠光体评级方法需要在工作部件上切取金相试样，经过180、320、400、500、600号水砂纸依次粗磨，以01、02、03号金相砂纸精磨或用金相精磨机磨制，通过机械抛光和浸蚀的方法获得金相观测试样，通过金相显微镜在放大倍率为200倍下对照相关金相图谱进行比对，确定工件的珠光体球化等级。或者通过现场金相复膜的方法获得工件的金相组织状态，然后通过金相显微镜在放大倍率为200倍下对照相关金相图谱进行比对并最终确定工件的珠光体球化等级。第一种方法的缺点在于检测的同时也对工作部件造成了破坏，而且整个检测工序非常繁琐，对操作者知识水平和经验要求较高。第二种方法虽然不致于破坏被测工件，但是也同样存在检测工序繁琐，对操作者知识水平和经验要求较高的问题。

发明内容

为克服12Cr1MoV钢传统的珠光体球化等级检测方法的上述各种缺点，本发明的目的在于提供一种通过12Cr1MoV钢工件表面的布氏硬度来获得材料珠光体球化等级状态的检测方法，解决现有技术中存在的检测工序繁琐，对操作者知识水平和经验要求较高的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

在现场选取被测钢件，一般是处于容易超温超压位置的钢件，然后采用机械方法完全去除被测表面的高温防锈漆、表面氧化层和脱碳层，暴露金属内部的组织状态。此时应注意避免金属的过分去除，一般是待脱碳层完全去除后，即立刻停止机械磨制工作。采用角磨机分别换上不同型号的水砂纸依次粗磨，然后采用金相砂纸进行精磨，确保表面粗糙度Ra≤1.6μm。每次更换不同型号砂纸前应将磨制面清洗干净。整个机械磨制过程中应同时喷水，降低磨制面的温度，防止由于过高温度对磨制面的金相组织和硬度产生影响，不能客观反映真实的材料状态，影响最终的检测结果。然后采用里氏硬度计对准抛光表面向下推动加载套，同时将冲击装置支撑环紧压在试样表面，冲击方向与抛光表面垂直。然后平稳地按动冲击装置释放钮，读取硬度值。在同一部位进行多次的硬度测试，同时保证任意两次压痕中心之间距离＞3mm和任一压痕中心距试样边缘距离＞5mm，防止每次测试结果受上一次测试结果的影响。具体步骤如下：