金屬技術監督知識題庫含答案詳解

第一章專業知識.............................................................1

1金屬材料基礎知識........................................................1

1.1名詞解釋............................................................1

1.2判斷題.............................................................2

1.3選擇題.............................................................4

1.4問答題..............................................................6

2金屬材料檢測技術......................................................10

2.1名詞解釋...........................................................10

2.2判斷題.............................................................12

2.3選擇題.............................................................14

2.4問答題.............................................................16

3火電廠常用金屬材料....................................................22

3.1名詞解釋..........................................................22

3.2判斷題............................................................25

3.3選擇題............................................................26

3.4問答題.............................................................29

4火電廠金屬部件常見失效的分析及防治措施................................33

4.1名詞解釋...........................................................33

4.2判斷題............................................................36

4.3選擇題............................................................38

4.4問答題............................................................41

5重要部件的焊接、熱處理及修復..........................................60

5.1名詞解釋...........................................................60

5.2判斷題............................................................66

5.3選擇題............................................................71

5.4問答題.............................................................75

6鍋爐系統及設備........................................................83

6.1名詞解釋..........................................................84

6.2判斷題............................................................85

6.3選擇題............................................................92

6.4問答題.............................................................97

7汽輪機設備及系統.......................................................114

7.1名詞解釋..........................................................114

7.2判斷題............................................................115

7.3選擇題............................................................117

7.4問答題............................................................120

第二章管理基礎知識......................................................126

1共用部分基礎知識.....................................................126

1.1名詞解釋..........................................................126

1.2選擇題............................................................126

1.3問答題............................................................129

2金屬專業管理基礎知識.................................................133

2.1名詞解釋..........................................................133

2.2判斷題............................................................133

2.3選擇題............................................................134

2.4問答題............................................................135

第三章標準規范知識.......................................................140

1.1名詞解釋..........................................................140

1.2判斷題...........................................................141

1.3選擇題...........................................................150

1.4問答題...........................................................166

第四章壓力容器相關知識..................................................179

1.1名詞解釋..........................................................179

1.2判斷題...........................................................181

1.3選擇題...........................................................184

1.4問答題............................................................192

附錄金屬技術監督專責人員上崗資格考試大綱..............................201

第一章專業知識

1金屬材料基礎知識

1.1名詞解釋

I）鐵素體：碳元素在a鐵中的固溶體。

2）奧氏體：碳元素在丫鐵中的固溶體。

3）珠光體：是鐵素體和滲碳體的機械混合物。

4）滲碳體：鐵和碳形成的穩定Fe3c化合物稱為滲碳體。

5）馬氏體：鋼鐵或非鐵金屬中通過無擴散共格切變型轉變（馬氏體轉變）所形成

的產物。鋼鐵中馬氏體轉變的母相是奧氏體，而轉變所得到的新相成分與原奧氏體成

分完全相同。晶體結構為體心正方，可被看作是碳與合金元素過飽和a固溶體。用符

號M表示。其主要形態是板條狀和片狀。它處于亞穩狀態，有轉變為穩定狀態的趨向。

馬氏體是淬火鋼的基本組織。

6）回火馬氏體：淬火狀態的馬氏體在低溫回火（150℃~250℃）的分解產物。

7）貝氏體：鋼鐵奧氏體化后，過冷到珠光體轉變溫度區與Ms之間的中溫區等溫,

或連續冷卻通過這個中溫區時所形成的組織，又稱貝茵體，其組織由過飽和a固溶體

和碳化物組成。按其形態可分為上貝氏體、下貝氏體和粒狀貝氏體三種。

8）晶粒度：晶粒度指多晶體內晶粒的大小。可用晶粒號、晶粒平均直徑、單位面

積或單位體積內的晶粒數目定量表征。

9）相：相指金屬組織中化學成分、晶體結構和物理性能相同的組分。其中包括固

溶體、金屬化合物及純物質（如石墨）。

10）組織：在顯微鏡下作金相檢驗時，具有共同的、相同的組成部分。一種組織

可以是單相組成，如奧氏體、鐵素體，也可以是多相組織。

11）鐵碳平衡圖：用溫度為縱坐標、碳含量為橫坐標的圖解方法表示接近平衡條

件或亞穩條件下，以鐵、碳為組元組成的合金，在不同溫度下所顯示的相和相之間關

1

系的圖，也稱鐵碳相圖。

12）金屬晶體結構：金屬晶體中原子的排列方式。常見的金屬晶體結構有體心立

方、面心立方及密排六方。

13）宏觀組織：金屬試樣的磨面經適當處理后，用肉眼或借助放大鏡觀察到的組

織，又稱低倍組織。

14）結構：多晶體材料當變形度大時;其中多數晶粒的滑移系最終基本上朝向統

一方向，這就使原來位向較亂的多晶體出現擇優取向，諸晶粒晶體學位向接近一致的

組織。

15）晶粒：多晶體材料內以晶界分開、晶體學位向基本相同的小晶體。

16）晶界：多晶體材料中相鄰晶粒的界面。相鄰晶粒晶體學位向差小于10。的晶界

稱為小角晶界；相鄰晶粒晶體學位向差較大的晶界稱為大角晶界。

17）殘留奧氏體：工件淬火冷卻至室溫后殘留的奧氏體，也叫殘余奧氏體或殘存

奧氏體。

18）過冷奧氏體：鋼中被過冷至奧氏體轉變臨界點以下的奧氏體（過冷相）。

19）片層狀組織：兩種或多種薄層狀相交替重疊形成的共晶組織、共析組織及其

他組織。

20）碳化物：鋼中碳與一種或數種其他金屬元素構成的金屬化合物的總稱。碳化

物按其晶體結構特點應歸屬于間隙相，是鐵碳合金中重要組成相之、

21）石墨：碳的一種同素異構體，晶體結構屬于六方晶系，是鑄鐵中常出現的固

相。其空間形態有片狀、球狀、團絮狀、蠕蟲狀等。

1.2判斷題

1）在普通鋼的基礎上，為了改善鋼的性能，在冶煉時有目的加入一些合金元素的

鋼,稱為合金鋼。M

2）低碳鋼的平均含碳量小于0.25%。（4）

3）珠光體是由鐵素體和奧氏體組成的機械混和物。（x）

4）含碳量小于2.11%的鐵碳合金稱為鋼，大于2.11%的鐵碳合金稱為鐵。（4）

2

5）各種合金元素總含量小于10%的鋼稱為低合金鋼。（x）

6）鋼中硫和磷含量越高，鋼的焊接性越差。（Y）

7）珠光體不屬于金屬化合物。（Y）

8）珠光體是雙相組織。W）

9）組成合金的兩元素不僅在液態時能互相溶解，而且在固態時仍能相互溶解，所

形成的單相晶體結構稱為固溶體。（Y）

10）實際晶粒度是指鋼件在最后?次熱處理過程中，加熱奧氏體化并保溫后所實

際得到的晶粒度。（Y）

11）鐵一碳合金狀態圖，表示鐵碳合金在加熱和冷卻時的組織轉變。（Y）

12）含碳量小于2.11%的鐵碳合金稱為鋼。（，）

13）滲碳體是鐵與碳形成的化合物。（Y）

14）隨著鋼中含碳量的提高，鋼材的綜合機械性能逐漸變好。（x）

15）鋁可以提高鋼的耐腐蝕性和抗氧化性。（4）

16）鋼中的銀含量愈高，愈易形成奧氏體組織，鋼的耐腐蝕性愈好。Z）

17）魏氏組織主要是粗大的鐵素體，雖然其韌性很差，但塑性較好。（x）

18）鋼的含碳量越高，其塑性和韌性越大。（x）

19）剛度是指構件抵抗變形的能力。（0

20）再結晶是形核一長大過程，所以也是一個相變過程。（x）

21）鐵素體是碳溶解在a-Fe中所形成的置換固溶體。（x）

22）鑄造是將金屬液澆入型腔，凝固后獲得一定形狀和性能，鍛造成型方法。（x）

23）合金元素含量較高，在空氣中冷卻可得到馬氏體組織的鋼叫馬氏體鋼。（Y）

24）晶界是一種線缺陷。（x）

25）珠光體是一種相。（x）

26）珠光體不屬于金屬化合物。（4）

27）金屬材料的晶粒度越細，該材料的室溫強度越高。（4）

28）國標規定了某材料的延伸率也工27%,而國外提供的該材料的a=27%,該材

3

料延伸率合格。3）

29）布氏硬度是鍋爐用鋼最常用的一種硬度試驗方法。（4）

30）含鋁量越高，鋼的焊接性越好。（x）

1.3選擇題

1）含碳量（a）的鋼稱為共析鋼。

a.等于0.77%；b.小于0.77%；c.大于0.77%。

2）常溫下珠光體是鐵素體和（b）的機械混合物。

a.貝氏體；b.滲碳體；c.奧氏體。

3）馬氏體是碳在a-Fe中的（c）固溶體。

a.飽和；b.不飽和；c.過飽和。

4）合金鋼按合金元素的總量不同分為低合金鋼，中合金鋼和高合金鋼三種。其中

合金元素含量（c）的鋼稱為高合金鋼。

a.>5%；b.<10%;c.17%

5）優質碳素結構鋼中，硫、磷含量分別為（a）o

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

6）珠光體耐熱鋼是以（c）為基本合金元素的低合金鋼。

a.Si.Mn；b.Gr.Ni；c.Cr.Moo

7）耐熱鋼中，鋁的主要作用是提高鋼的（a）。

a.熱強性；b.抗氧化；c.焊接性能。

8）a鐵的晶體結構為（a）晶格。

a.體心立方；b.面心立方；c.密排立方。

9）合金鋼中銘元素，主要作用提高鋼的（b）?

a.熱強性；b.抗氧化能力；c.硬度；d.韌性。

10）一般材料的許用應力是（c）。

a.材料彈性模數除以安全系數；b.材料屈服極限除以安全系數；

c.材料極限應力除以安全系數；比材料剛度除以安全系數。

11）確定碳鋼淬火加熱溫度的主要依據是（a）。

a.C曲線；b.鐵碳相圖；c.鋼的Ms線。

12）淬火介質的冷卻速度必須（a）臨界冷卻速度。

a、大于；b、小于；c、等于。

13）鋼的淬透性主要取決于鋼的（b）o

a.含硫量；b.臨界冷卻速度；c.含碳量。d.含硅量。

14）鋼的熱硬性是指鋼在高溫下保持（c）的能力。

a.高抗氧化性；b.高強度；c.高硬度和高耐磨性。

15）鋼的淬硬性主要取決于鋼的（c）。

a.含硫量；b.含鎰量；c,含碳量；d.含硅量。

16）一般來說，碳素鋼淬火應選擇（c）作為冷卻介質。

a.礦物油；b.20℃自來水；c.20℃的10%食鹽水溶液。

17）鋼在一定條件下淬火后，獲得淬硬層深度的能力，稱為（a）.

a.淬硬性；b.淬透性；c.耐磨性。

18）鋼的回火處理在（c）后進行。

a.滲碳；b.退火；c.淬火；d.滲氮

19）碳鋼的淬火工藝是將其工件加熱到一定溫度，保溫一段時間，然后采用（d）

的冷卻方式。

a.隨爐冷卻；b.在風中冷卻；c.在空氣中冷卻；d.在水中冷卻。

20）珠光體是一種（c）。

a.固溶體；b.金屬化合物；c.機械混合物；d.單相組織金屬。

21）鋼在淬火后所得的組織是（a）

a.淬火馬氏體；b.回火索氏體；c.回火屈氏體；d.索氏體。

22）低碳鋼的碳含量范圍（a）

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

23）低合金鋼的合金元素含量范圍為（a）

5

a.<5%；b.5—10%；c.10—15%；d.15?20%。

24）金屬晶體的缺陷包括（a、c、d）

a.位錯：b.夾雜物；c.空位；d.晶界。

25）珠光體是金屬的一種（b）

a.相；b.組織；c.碳化物；d.金屬間化合物。

26）合金元素在鋼中有以下存在方式（a、b）

a.形成固溶體；b.形成組織金屬間化合物：c.混合物。

27）鋼的主要的強化途徑（a、b、c、d）

a.固溶強化；b.沉淀強化；c.晶界強化；d.冶金強化。

28）鋼鐵材料常用的熱處理工藝有（a、b、c）?

a.退火；b.正火；c.回火；d.淬火。

29）鋼淬火的目的是獲得（c）

a.珠光體；b.鐵素體；c.馬氏體

30）金屬在一定溫度和應力作用下，隨著時間的增長慢慢發生塑性變形的現象稱

為（C）o

a.疲勞；b.熱脆性；c.蠕變。

31）低合金耐熱鋼在高溫長期運行后的主要的微觀組織的老化特征為（a、b）

a.石墨化；b.珠光體球化；c.位錯密度下降；d.產生裂紋。

32）奧氏體不銹鋼高溫長期運行后微觀組織的主要老化特征是（b）

a.析出Laves相；b.析出。相；c.晶粒的長大。

1.4問答題

1）何為馬氏體鋼、貝氏體鋼和奧氏體鋼？

答：馬氏體鋼：鋼中合金元素含量較高,在空氣中冷卻，可得到馬氏體。

貝氏體鋼：鋼中合金元素含量較低,在空氣中冷卻，可得到貝氏體。

奧氏體鋼：鋼中合金元素含量很高,在空氣中冷卻，奧氏體到室溫仍不轉變。

2）金屬材料“相”與“組織”的定義及區別？

6

答：相是具有相同成分、相同的聚集狀態，物理、化學性質宏觀均勻的組成部分。

一個相與另一個相之間有明確的界面分開，由一個相通過相界面抵達另一個相時.，其

成分、組織結構和物理、化學性質發生了變化。在金屬材料中，相指材料中化學成分、

晶體結構和物理性能相同的組分。例如固溶體（鐵素體、奧氏體等）、金屬化合物（不

銹鋼中的0相、P91中的laves相等）及純物質（如石墨）。

在顯微鏡下作金相檢驗時，具有共同的特征、相同的組成部分叫“組織”或組織組

成體。例如：鐵素體、奧氏體、珠光體等。一種組織可是單相組成，如奧氏體、鐵素

體，也可是多相組成，如珠光體。

3）寫出以下金相組織名詞的定義及組織特征？

答：鐵素體一碳在a—Fe中的間隙固溶體。

奧氏體——碳在丫一Fe中的間隙固溶體。

珠光體——鐵素體和滲碳體片層交替構成一個組織組成體，為兩相（鐵素體+滲

碳體）混合組織。

馬氏體——碳在a-Fe中的過飽和固溶體。

4）鋼材中的夾雜物主要有那幾種？

答：鋼中的非金屬夾雜物基本上可分為三大類：①氧化物（如FcO、MnO、A12O3,

在合金鋼中還可能有CnCh等）；②硫化物（MnS、FeS等）；③硅酸鹽（如SiO?等）。在

合金鋼中還可能有氮化物、稀土夾雜及這些夾雜物的復合產物。

5）合金元素加入鋼中之后的存在形式和分布有幾種方式？

答：合金元素在鋼中以五種狀態存在：①與鐵形成固溶體，例如鐵素體、奧氏體

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

化合物，如Fe2W,Fe2Mo、Fe2Nb>FeCr等。④形成非金屬夾雜，如MnS、FeS、AI2O3>

SiCh、FeO等氧化物、硫化物。

6）簡述C、Cr、Ni、V、W、Nb合金元素在鋼中的主要作用？

答：C在鋼中的主要作用在于提高鋼的硬度和強度，增大過冷奧氏體的穩定性，

提高鋼的淬透性。

7

Cr在耐熱合金中主要在于提高鋼的抗氧化能力和耐蝕性。因為優先與氧結合在鋼

的表面形成CrzCh薄膜，有效地阻礙氧向鋼中進一步擴散，而且CHC>3的密度接近于氧

化鐵的密度，因此，。2。3克牢固地附著于鋼的表面，起著保護膜的作用。當鋼中金各含

量超過13%后，可大大提高鐵的電極電位，從而提高鋼的抗電化學腐蝕能力。

Ni是擴大奧氏體區的元素，不形成碳化物。奧氏體不銹鋼中必須有充分的銀含量

（>9%）以保證獲得純奧氏體組織。

V是強碳化物形成元素，也可少量溶于鋼的基體中。鈿在鋼中形成穩定的V4c3或

VC,并在基體上呈細小彌散分布，起到沉淀強化的作用。

W在鋼中既可固溶于鐵素體中，也可形成鴇的碳化物，兩者的傾向相當。W加入

鋼中可明顯提高鋼的熱強性。

Nb是強碳化物形成元素，也可少量溶于鋼的基體中。銀在鋼中形成穩定的NbC

或Nb4c3,并在基體上呈細小彌散分布，起到沉淀強化的作用。鋸可防止鋼的過熱，

減小鋼的時效敏感性，改善鋼的焊接性能。

7）鋼的固溶強化、沉淀強化和馬氏體強化機理是什么？

答：固溶強化——向鋼或合金中加入合金元素使之溶入作為基體的固溶體（間隙

固溶體、置換固溶體），從而使鋼或合金得以強化。固溶體的強化主要是通過添加合金

元素增大基體晶格的畸變來使鋼的強度得以提高。

沉淀強化——在耐熱鋼中加入能形成穩定碳化物的合金元素，在一定的條件下，

使之從固溶體中析出細小的第二相，彌散地分布在基體上。這些細小而彌散的顆粒（質

點）提高了鋼的強度。另一方面，細小而彌散的第二相可細化晶粒，又在一定程度上

改善了鋼的韌性。

馬氏體強化——鋼經淬火而得到馬氏體或經正火得到馬氏體，然后通過回火得到

組織穩定性高的回火馬氏體，從而使鋼的強度得以提高。

8）鋼的正火、淬火和回火的目的？

答：正火：主要目的是改善鋼的組織和力學性能，細化晶粒，消除鍛、軋和焊接

件的組織缺陷（如帶狀組織、枝晶偏析、晶粒粗大等），消除工件中的內應力和冷加工

8

產生的加工硬化。

淬火：使鋼強化的一種手段，目的是為了提高鋼的強度和硬度。

回火：目的就是降低鋼的脆性，改善工件的塑性和韌性，同時還能保持?定的強

度和硬度；部分或全部消除工件淬火引起的宏觀內應力，穩定工件的尺寸，對于精密

部件來說至為重要；使片狀馬氏體中的顯微裂紋部分愈合，穩定工件的金屬組織，對

于高溫條件下服役的工件，提高工件在長期高溫運行下的組織穩定性。

9）奧氏體不銹鋼的穩定化處理目的？

答：防止晶間腐蝕。

10）金屬材料的性能應包括哪些內容？

答：金屬材料的性能應包括使用性能和工藝性能兩個方面。前者包括物理性能、

化學性能和機械性能；后者是指金屬材料在加工制造過程中表現出來的性能，它包括

鑄造性、焊接性、可鍛性、可切削性、可淬透性等。

11）鋼材的高溫性能包括哪些？

答：鋼材在高溫時的性能包括：蠕變極限，持久強度，抗高溫氧化性、組織穩定

性、應力松弛、熱疲勞和熱脆性等。

12）何謂合金鋼？常用的合金元素有哪些？

答：除鐵和碳以外，特意加入一些其它元素的鋼稱為合金鋼。常用的合金元素有:

銀、銘、硅、鎰、鑰、鴇、鈕、鈦、硼、鋁、稀土、氮、銅、銀等。

13）為什么鋼在淬火后要緊接著回火？

答：鋼在淬火后緊接著回火，其目的是減少或消除淬火后存在于鋼中的熱應力，

穩定組織，提高鋼的韌性和適當降低鋼的硬度。

14）什么叫正火？它的目的是什么？

答：正火是將鋼件加工到臨界點以上40?50℃,保溫一段時間，使其達到完全奧

氏體化和均勻化，然后在空氣中冷卻的工藝。

正火的目的：①細化晶粒、均勻組織、改善鋼的力學性能；②消除鑄、鍛、焊接

件的內應力，調整硬度，改善切削加工性。

9

15）什么叫回火？操作時應注意什么？

答：將淬火的鋼加到A1以下某溫度，保溫一段時間后，然后冷卻下來，這種熱處

理方法叫回火。

應注意：

a）高碳鋼或高合金鋼及滲碳鋼的工件，在淬火后必須立即進行回火，否則在室溫

停留時間過長，會造成自行開裂的危險。

b）回火加熱必須緩慢，特別是形狀復雜的工作，這是因為淬火工作有極大的內應

力，如果加熱過急，將會造成工件變形，甚至開裂的危險。

c）嚴格控制回火溫度和回火時間，以防因回火溫度和時間不當，使工件不能得到

應獲得的組織和機械性能。

2金屬材料檢測技術

2.1名詞解釋

1）試樣：經機加工或未經機加工后具有合格尺寸且滿足試驗要求的狀態的樣坯，

稱為試樣。

2）強度：金屬材料在外力作用下抵抗變形和斷裂的能力。

3）屈服強度：當金屬材料發生屈服現象時，在試驗期間不增加載荷而試樣變形增

加所對應的應力。也稱屈服極限。用Rpo.2（或G）及示，單位為MPa。

4）規定非比例延伸強度：規定非比例延伸率等于的引伸計標距百分率時的應力，

用Rpo.2（或8.2）表示，單位為MPa。（Rpo.2表示規定非比例延伸率為02%時的應力）

5）抗拉強度：試樣斷裂時的最大應力。也稱強度極限。用Rm（或d）表示，單

位為MPa。

6）斷裂伸長率：（延伸率）試樣斷裂后的伸長量與原始計算長度之比。用A（或3）

表可＜。A=（Lf—LQ）/LQ

7）斷面收縮率：試樣斷裂后的截面積最大收縮量與原始截面積之比。用Z（或口

表示：Z=(Fo-Ff)/Fo

10

8）許用應力：金屬在工作溫度下允許的使用應力。用（o）表示，單位為N/mnA

9）塑性：斷裂前材料發生不可逆永久變形的能力，常用的塑性判據是伸長率和斷

面收縮率。

10）沖擊韌性：金屬材料抵抗瞬間沖擊載荷的能力，稱做沖擊韌性。將標準沖擊

試樣一次沖斷，以試樣缺口單位面積上的沖擊功來表示沖擊韌性ak值。單位為J/cnA

11）沖擊功：規定形狀和尺寸的金屬試樣在沖擊試樣力的作用下，一次沖斷試樣

所消耗的能量稱做沖擊功，用Ak表示。單位為J。

12）硬度：材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的抗力，是衡量金

屬軟硬的判據。

13）脆性轉變溫度：通常取結晶狀區域面積占斷口總面積50%的溫度為脆性轉變

溫度，記為50%FATT?

14）持久強度：是指在一定溫度和規定持續時間內材料保持不失效的最大應力值。

用0〈表示。

15）疲勞強度：金屬材料在交變載荷作用下，不致引起斷裂的最大應力叫疲勞強

度。

16）蠕變強度：在一定的蠕變條件下（一定溫度、一定時間內、達到一定的蠕變

變形或蠕變速度）材料保持不失效的最大承載能力。

17）固溶強化：向鋼加入合金元素使之溶入作為基體的固溶體，從而使鋼或合金

得以強化。固溶體中的合金元素可增大晶格畸變，增強固溶體原子鍵引力，提高再結

晶溫度，提高固溶體的穩定性，對位錯起鎖錨作用。

18）沉淀強化：過飽和固溶體在長期保溫過程中發生時效，析出彌散分布的碳化

物、氮化物或金屬間化合物的小質點，它們在高溫下不易聚集，阻止了位錯運動，從

而提高鋼和合金的室溫強度、蠕變極限和持久強度。

19）斷裂力學：研究帶有裂紋的材料強度及其抵抗脆性斷裂能力的新學科。

20）無損檢測：在不損傷構件性能和完整性的前提下，檢測構件金屬的某些物理

性能和組織狀態，以及查明構件金屬表面和內部各種缺陷的技術。

II

21）金屬檢驗：金屬檢驗是通過對部件金屬材料進行各項物理性能、化學性能、

力學性能測試及用無損的方法對金屬部件的缺陷進行檢測，對金屬部件的材質作出評

價。為設備的健康狀況、可能發生故障或事故的概率及壽命損耗作出判斷和評價的技

術。金屬檢驗是預防設備發生事故，指導和改進檢修工作，保證安全運行的一種有效

措施。

22）彈性模量：材料在彈性變形范圍內，正應力與相應的正應變之比值稱為彈性

模量，表征材料抵抗彈性變形的能力，是材料常數。主要取決于材料的成分及晶體結

構。符號為E,單位為Pa。

23）熔點：物質的晶態與液態平衡共存的溫度稱為熔點，又稱熔融溫度。符號為

%,單位為。C。

24）熱膨脹系數：金屬溫度每升高時所增加的長度與原來長度的比值，稱為線

膨脹系數。它是衡量材料熱膨脹性大小的性能指標。符號為al,單位為K,

25）應力：物體受外力作用后所導致物體內部之間的相互作用力稱為內力，單位

面積上的內力稱為內應力。

26）應變：由外力所引起的物體原始尺寸或形狀的相對變化，通常以百分數表示。

27）屈服點：有明顯屈服現象的材料試樣在拉伸試驗過程中力不增加（保持恒定）

仍能繼續伸長（變形）時的應力。

2.2判斷題

1）疲勞斷裂在宏觀上是在平行于最大拉伸方向發生。（X）

2）疲勞斷口表面不顯示宏觀的塑性變形，除了低循環強度范圍的斷裂以外，都是

脆性斷口。Z）

3）疲勞斷裂的裂紋源一般位于零件表面的應力集中處或缺陷處。（Y）

4）在疲勞斷口的平滑區中可觀察到“年輪”，這是疲勞斷裂最突出的宏觀形貌特征。

5）“年輪”在斷口上的位置與應力狀態有關。彎曲疲勞斷口的“年輪”僅在零件的一

側產生；拉壓疲勞斷口的“年輪”可能在零件的兩側產生。（x）

12

6）理論計算壁厚&加上鋼管的負偏差的附加值即得出直管的最小需要壁厚Smm（.

(x)

7）金屬材料的抗拉強度表征材料對最大均勻變形的抗力。（4）

8）強度極限是指拉斷鋼材時所需要的拉力。（x）

9）屈服強度是指某一構件開始塑性變形時所承受的拉力。（x）

10）強度極限又叫抗拉強度，是鋼材在拉斷時刻所承受的最大應力。（4）

11）鋼材在高溫下受外力作用時，隨著時間的延長，緩慢而連續地產生塑性變形

的現象，稱為蠕變。N）

12）沿晶斷口的最基本微觀特征是有晶界刻面的冰糖塊狀形貌。（4）

13）硬度的物理意義是唯一的。（x）

14）電站鍋爐承壓部件所承受的介質壓力為P,由介質內壓引起的應力可按厚壁容

器處理。其受力特點是：軸向應力5為沿整個截面均勻分布的拉應力；環向應力G0

為非均勻分布的拉應力；徑向應力d為壓應力。（4）

15）蠕變三階段分為：減速階段、穩定階段、加速階段。（由

16）無損探傷是在不損壞被檢查材料或成品的性能完整性的條件卜而檢測其缺陷

的方法。3）

17）電站常用的無損檢驗方法有超聲波探傷、射線探傷、著色探傷、磁粉探傷。（4）

18）斷口檢查主要是檢查焊縫斷面上有無焊接缺陷。（Y）

19）鋼板許用應力與板厚有關。3）

20）高溫、應力和時間是材料發生蠕變的三要素。（0

21）金屬在一定溫度和應力作用下逐漸產生塑性變形的現象就是蠕變。N）

22）合金鋼管彎制前應進行光譜分析和硬度試驗。N）

23）鐵磁性材料壓力容器的表面檢測應優先用滲透檢測。（x）

24）X射線檢測技術是最好的檢測技術。（x）

25）X射線檢測對面積型缺陷敏感。（x）

26）超聲波檢測技術對體積型缺陷敏感。（x）

13

27）渦流檢測技術適用于導電材料的檢測。（4）

28）滲透檢測適用于近表面未開口的缺陷檢測。（x）

29）超聲波只能探＜10mm的薄件。（x）

30）非記錄性超聲波檢測儀器對缺陷檢測的定性和定量都比TOFD技術強。（x）

31）遠場渦流適用于鐵磁性高、低壓加熱器的芯子的探傷。（Y）

32）無損檢測技術是一種不傷害被檢工件的檢測技術。（4）

33）射線探傷技術幾乎適用于所有的材料零部件。（x）

34）硬度檢測是無損檢測的一種。（x）

35）磁粉探傷適用于任何材料。（x）

36）滲透探傷不適用于表面多孔性材料。（4）

37）滲透探傷技術能檢測表面開口、閉口的缺陷。（x）

38）渦流探傷只適用于導電材料。（Y）

39）熒光磁粉探傷法只能在光線暗的地方進行。（由

40）超聲波探傷的英文縮寫為RT,射線探傷的的英文縮寫為UT。（x）

2.3選擇題

1）金屬的抗拉強度用小表示，它的計量單位是（a）。

a.MPa；b.J；c.J/cm.cm,

2）鋼材在外力的作用下產生變形，如果外力去除后仍能恢復原狀的性質稱為（a）。

a.彈性；b.塑性；c.韌性。

3）鋼材受外力而產生變形，當外力除去后，不能恢復原來形狀的變形稱為（b）o

a.彈性變形；b.塑性變形；c.彈性。

4）金屬在拉斷時，單位血積上所承受的力稱為金屬的（a）。

a.強度極限；b,屈服極限；c.疲勞極限。

5）當溫度不變時，應力越大，蠕變速度（b）?

a.不變；b.增大；c.減小。

6）根據斷口三要素，斷口上如存在平斷口和斜斷U,則平斷口是（c）?

14

a.可能先斷，也可能后斷；b.后斷；c.先斷。

7）隨著試驗溫度升高，韌窩的大小和深度（b）o

a.不變；b.增大；c.減小。

8）電站鍋爐承壓部件所承受的由介質內壓引起的3個主應力中，環向應力6絕

對值最大且恒為正，最大值出現在內壁，最小值出現在外壁，它至少是軸向應力d的

（a）。

a.兩倍；b.三倍；c.四倍。

9）壓力管道的應力一般可分為一次應力、二次應力和（b）。

a.腐蝕應力；b.峰值應力；c.焊接應力。

10）在各種不同的金屬中，開始發生蠕變的溫度是各不相同的；蠕變過程發生的

快慢程度也不相同，例如鉛，錫等金屬，它們的再結晶溫度低于室溫，在室溫時就會

產生蠕變過程，對碳素鋼，大致在（a）才出現蠕變現象，對合金鋼，大約在（b）出

現蠕變現象，并且隨著合金成分的不同，開始出現蠕變的溫度（c）。

a.300?350C；b.400℃以上；c.不同；d.相同。

11）疲勞斷口由平滑的疲勞斷裂區所組成，疲勞斷裂區又是呈現一種發亮的平滑

區，最終斷裂區在韌性金屬為（b）斷口，而在脆性金屬中則為（a）斷口。

a.結晶狀；b.纖維狀；c.平滑狀；d.層狀。

12）材料抵抗斷裂的力學性能指標是（a）

a.強度；b.塑性；c.韌性；d.硬度。

13）高壓無縫鋼管彎制后，應進行無損探傷，需熱處理的應在（b）進行。

a.熱處理前；b.熱處理后；c.耐壓試驗后。

14）對埋藏的面積型缺陷最有效的無損檢測方法為：（b）o

a.射線探傷；b.超聲探傷；c.磁粉探傷；d.著色探傷。

15）對埋藏的體積型缺陷最有效的無損檢測方法為：（a）。

a.射線探傷；b.超聲探傷；c.磁粉探傷；d.著色探傷。

16）下面的兒種檢測方法中屬于無損檢測范圍的為：（a）。

15

a.渦流探傷：b.沖擊性能試驗；c.拉伸性能試驗；d.壓扁試驗。

17）壓力容器檢測中，JB4730-2005規定鐵磁性材料表面探傷優先選用：（c）。

a.射線探傷；b.超聲探傷；c.磁粉探傷；d.著色探傷。

18）焊規規定，對受熱面I類焊口探傷中選用的最合適的檢測方法為：（c）。

a.只用射線探傷；b.只用超聲探傷；c.二者合理使用；d.不用檢測。

19）下面的無損檢測方法中，能進行熱態在線檢測的常規無損方法有（c）。

a.射線檢測；b.超聲檢測；c.渦流檢測；d.滲透檢測。

20）工件表面狀態不好，需要對其表面進行無損探傷，最好的超聲方法有：（c）o

a.表面波探傷；b.橫波探傷；c.爬波探傷；d,都不是。

21）比常規超聲波探傷更準確有效的超聲波檢測方法有：（a）。

a.TOFD檢測；b.遠場渦流；c.以上都不是；d.以上都是。

22）對管殼式換熱器管程進行探傷最有效的辦法是：（d）。

a.射線檢測；b.超聲檢測；c.著色檢測：d.遠場渦流。

23）下面幾種檢測方法中不是無損檢測方法的有：（d）o

a.渦流探傷；b.超聲波探傷；c.射線探傷；d.高溫拉伸。

24）光學顯微鏡由于受照明光線（可見光）波長的限制，無法分辯出小于（b）的

圖像及顯微結構。

a.0.1pm；b.0.2pm；c.0.5jim；d.l.Ojimo

25）掃描電子顯微鏡主要用于表面形貌的觀察，在失效分析工作中具有非常重要

的作用。它的分辨率高，可達（c）nm。

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

26）著色探傷、磁粉探傷、渦流探傷屬于（a）探傷中的三種。

a.無損；b.超聲波；c.取樣；d.射線。

2.4問答題

1）主要強度指標有哪些？主要塑性指標有哪些？如何區分長比例試樣和短比例

試樣？3表示長比例試樣還是短比例試樣？

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答：主要強度指標：抗拉強度0b,屈服強度。S。

主要塑性指標：延伸率（斷后伸長率）8,斷面收縮率：

長比例試樣：質Lo/Jo=lO

短比例試樣：戛L0/d0=5

&表示長比例試樣。

2）布氏硬度是否與試驗條件有關？硬度值標記由哪些符號組成？

答：布氏硬度與試驗條件有關。

硬度值標記由4種符號組成：（a）球體材料；（b）球體直徑；（c）試驗力；（d）

試驗力的保持時間（10?15s時不標注）。

3）沖擊韌性試驗中標準試樣和非標準試樣的試驗結果能否直接進行比較？

答：不能。

4）簡述Ak和ak的區別。

答：Ak是沖斷試樣所消耗的功，或試樣斷裂前吸收的能量。

ak是單位面積吸收的能量，即將Ak除以缺口面積。

5）如何區分高周疲勞和低周疲勞？

答：高周疲勞斷裂壽命大于1（/以上周次，應力在0s以下。

低周疲勞壽命小于IO'周次，應力在6以上或接近cs。

6）什么是蠕變？什么是蠕變斷裂？

答：蠕變是金屬材料在長時間的恒溫、恒壓力作用下緩慢地產生塑性變形的現象。

由于這種變形而最后導致材料的斷裂稱為蠕變斷裂。

7）什么是持久強度？

答：持久強度是指高溫長期載荷下材料抵抗斷裂的能力。

8）如何測定持久強度指標？持久試驗與蠕變試驗有什么區別？

答：金屬材料的持久強度是通過做持久試驗測定的。持久試驗與蠕變試驗相似，

但較為簡單，一般不需要在試驗過程中測定試樣的伸長量，只需測定試樣在給定溫度

和一定應力作用下的斷裂時間。

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9）什么是韌性斷裂？什么是脆性斷裂？

答：韌性斷裂：斷裂前有明顯的宏觀塑性變形，容易被檢測到和發現，危險性小。

脆性斷裂：斷裂前沒有明顯的宏觀塑性變形，斷裂突然發生，很危險。

10）什么是冷脆性？什么是熱脆性？脆性轉變溫度FATT的測量方法是什么？

答：冷脆性：溫度降低時，韌性下降。

熱脆性：長期在400?500℃運行的材料?，冷卻至室溫時，沖擊韌性值會明顯下降。

脆性轉變溫度FATT的測量方法為斷口形貌法。

11）簡述材料的代用原則？

答：選擇代用材料?時，要有充分的技術依據，原則上應該選用化學成分、性能相

近或略優者。應進行強度校核計算，應保證在使用條件下，各項性能指標均不低于設

計要求。制造、安裝中使用代用材料，應取得設計單位和使用單位的許可，由設計單

位出具修改通知單。檢修中使用代用材料，應征得金屬技術監督專責工程師的同意，

并經總工程師批準。為防止錯用金屬材料?，代用前和組裝后，應對代用材料進行光譜

或其他方法復查，確認所用材料無誤后，方可投入運行。材料代用后要做好技術記錄

并存檔。

12）簡述金屬的蠕變現象

答：金屬在高溫下，即使其所受的應力低于金屬在該溫度的屈服點，在這樣的應

力長期作用下，也會發生緩慢的但是連續的塑性變形（這種變形在溫度不太高或應力

不太大的情況下慢得幾乎覺察不出來），這樣的一種現象稱為“蠕變現象”，所發生的變

形稱為‘蠕變變形'’（也有人把管子的蠕變變形稱蠕脹）。

13）什么是金屬的蠕變曲線？典型蠕變曲線？

答：蠕變現象通常用畫在“變形-時間”（￡-8座標上的曲線來表示，這種曲線稱為

蠕變曲線。盡管不同的金屬和合金在不同的條件下所得的蠕變曲線不盡相同，但他們

都有一定的共同特征，把這些共同特征表示出來的蠕變曲線就叫做典型蠕變曲線。

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14）畫出金屬的典型蠕變曲線，筒述其四個部分的意義。

瞬時伸長00',它是在加上應力的瞬間發生的。假如外加的應力超過金屬在試驗

溫度下的彈性極限，則這部分瞬時伸長中既要包括彈性變形又包括了塑性變形。

蠕變第一階段（曲線0,A,即I）,非穩定的蠕變階段，它的特點是開始蠕變速

度較大，但隨著時間的推移，蠕變速度逐步減小，到A點，金屬的蠕變速度達到該應

力和溫度下的最小值并開始過渡到蠕變的第二階段。由于這一階段蠕變有著減速的特

點，因此也把蠕變的第一階段叫做蠕變的減速階段。

蠕變的第二階段（曲線AB,即H）,蠕變穩定階段，它的特點是蠕變以固定的但

是對于該應力和溫度下是最小的蠕變速度進行，這就在蠕變曲線上表現為一具有一定

傾斜角度的直線段。蠕變第二階段又稱為蠕變的等速階段或恒速階段。

蠕變的第三階段（曲線BC,即HI）,當蠕變進行到B點，隨著時間的進行，蠕變

以迅速增大的速度進行，這是一種失穩狀態。直至C點發生斷裂。至此，整個蠕變過

程即行告終。由于蠕變的第三階段有蠕變不斷加速的特點，所以也被稱為蠕變的加速

階段。

15）什么是金屬的工程蠕變極限？

答：金屬的工程蠕變極限也叫條件蠕變極限，它是這樣一個應力，在這個應力下,

金屬在一定溫度下于規定時間內產生規定的總的塑性變形量；或者，在這個應力下，

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金屬在某一定溫度下引起規定的蠕變速度。

16）在生產實際中對火電廠的高溫金屬部件，條件蠕變極限作了那些具體規定？

答：a）在一定溫度下，能使鋼材產生"io：毫米/毫米.時（或1x10-5%/時）的第

二階段蠕變速度的應力，就稱為該溫度下的IxlO-7（或"10'%）的蠕變極限。所用的

符號是：o/xlO-7（oi'xlO-5）；b）在一定溫度下，能使鋼材在1（）5工作時間內發生1％

的總蠕變變形量的應力，就稱為該溫度下的U小時變形1%的蠕變極限。所用的符號

是GJ/10’。

17）什么是金屬的持久強度？

答：金屬的持久強度是金屬在給定的溫度，經過一定時間破壞時所能承受的應力。

金屬的持久強度也稱持久強度極限，或稱長期強度極限。

18）什么是金屬的應力松弛？

答：金屬在高溫和應力狀態下，如維持總變形不變，隨著時間的延長，應力逐漸

降低的現象叫應力松弛，也叫弛豫。

19）什么是熱疲勞？

答：熱疲勞是指材料在加熱、冷卻的循環作用下，由于交變的熱應力引起的破壞

稱為熱疲勞。

20）簡述熱疲勞破壞的宏觀特征。

答：熱疲勞引起的斷裂是脆性斷裂，在斷裂附近只有少量的或不明顯的塑性變形。

熱疲勞損壞的管子，在開裂處并不發生管子的脹粗及有明顯的管壁減薄現象。管子的

內外壁通常有較厚的氧化層。熱疲勞損壞的管子一般都產生不太大的裂紋。發生了泄

漏的管子在破口處呈縫隙狀，很少有張開口的破口。發生熱疲勞的零件表面有大量的

裂紋。一種是密集的相互平行的直線型叢狀裂紋。裂紋一般是平行的呈叢狀并垂直于

管子的軸向分布，有時為環形橫向裂紋。這種熱疲勞裂紋可以在鍋爐各種受熱面管子

和減溫器中發生。另一種是網狀裂紋。一般在主蒸汽管道，鍋爐汽包，汽輪機汽缸，

有時也在鍋爐受熱面管子中出現這種龜裂。在接管或圓孔處的熱疲勞裂紋則呈輻射狀。

21）簡述熱疲勞裂紋的微觀特征。

20

答：熱疲勞裂紋有穿晶型的也有沿晶型的。裂紋尾端多為圓鈍的，也有稍尖。當

交變熱應力較小、裂紋擴展較慢或腐蝕作用占優勢時，裂紋尖端多呈圓鈍狀；當交變

熱應力較大忖、