MC1000力学、物理、物理—化学和化学试验

1、MC1000 力学、物理、物理化学和化学试验 MC1100 总则 本章阐述试验条件和规定试样尺寸。 MC1110 取样方法 MC1111 试验材料 试样在试料中的定位和定向，由第n卷中总条款和技术规范规定，并且应该在产品制造 商或供应商提供的文件中予以注明。 MC1112 焊接 试样的定位在第w卷附录 si中作了规定。 MC1200 力学性能试验 试验条件和试样尺寸应该遵循下面提到的 AFNOR 标准（法马通已经为 RCC M 标准 将 AFNOR 标准的题目翻译成英语）和本章中修改和补充的技术条件。 MC1210 拉伸试验 拉伸试验机应按标准 NF EN 10002.2 中的规定进行校验。所

2、用试验机至少应是 1 级。 延伸仪应按标准 NF EN 10002.4 中的规定进行校验（所用延伸仪应是 1 级或更好），或 按照标准 AsTM E.83 进行校验（所用延伸仪应是 B2 级或更好） 。 MC1211 室温拉伸试验 应采用标准 NF EN 10002-1 和 NF EN 895 ，并考虑以下说明： A 标准 NF EN 10002-1 “拉伸试验（试验方法） ” 附录 C 试样直径（拉伸有效段）为 10mm。在不能取得这种直径的试样时，只有以获取试 验数据为目的，或在有明确措施使其可行的情况下，才允许采用小试样。 附录 D 当管道或管件的厚度允许时，应使用直径 10mm 的试样

3、。否则，应从管道或管件 上截取条状试样或全截面管段进行试验。 B 标准 NF EN 895 “金属元件焊缝破坏性试验” ；“横向焊缝拉伸试验” 不允许进行本节 5.3 注中建议的脱气处理。 MC1212 高温拉伸试验 应采用标准 NF EN 10002-5 并考虑以下说明： 附录C,第6.2节： 试样直径（拉伸有效段）为 10mm。在不能取得这种直径的试样时，只有在有明确 措施使其可行的情况下，才允许采用小试样。 附录D，第6.2节： 当管道或管件的厚度允许时，应使用直径 10mm 的试样。否则，应从管道或管件 上截取条状试样或全截面管段进行试验。 第 10.3 节： 屈服强度之前的应力增加速

4、率不得超过 80MPa/min 。 MC1220 冲击试验从延性到脆性转变曲线的绘制 试验机应按标准 NF EN 10045.2 中的规定进行校验。 校验间隔应该为 12个月，最长不得超过 18个月。 MC1221 冲击试验 试样尺寸和试验条件应符合下列通用的 AFNOR 标准规定： A NF EN10045.1 “夏比冲击试验” 按照第n卷和第卷上的技术要求，每一次试验要有2或3个试样。 如果采购技术规范有此要求，对每一个试样均应测定其塑性断口百分率和侧向膨胀值。 这些测量按照以下 B、C的要求进行。 B “塑性断口百分率按照ASTM A370的技术要求”。 C “侧向膨胀值一一按照 AST

5、M A370的技术要求”。 测微仪的读数也应得到认可，并应该预先注意以下事项： eL= （ eei）mm 其中eL=侧向膨胀值； 试样两个平分段的 A和B面，必须处于精确的同一平面（P）中。 侧向膨胀值应取 3次不同测量结果的平均值。 图 MC1221 MC1222 从延性到脆性转变曲线的绘制 应按MC1221的要求，根据下列条件，在不少于5种温度的条件下进行试验 0 C试验； 在曲线的下平台温度的试验，对应的纤维断口百分率低于10%; 在纤维断口百分率等于100%的温度下的试验； 为尽可能精确地确定曲线的形状而选定的其它温度下的试验。 2 C。 根据NF EN10045.1的规定，试样断裂时

6、的温度，不得偏离规定的试验温度的土 按照下列要求绘制曲线： 吸收能值作为试验温度的函数； 塑性断口百分率作为试验温度的函数。 转变温度TK50%是塑性断口百分率为 50%时的温度。 MC1230 Pellini落锤试验（Tndt温度的确定） 试样制备及试验条件应符合ASTM E280标准规定的要求。 自由坠 在进行每组试验前应确保重锤是从正确的高度（在+10%到一0%的误差范围内） 落的。所用重锤的重量也是已知的。 采用P3型试样，其尺寸如图 MC1230.1所示。 如果技术规范中规定的RTndt 0C,则按表 MC1230.1所列温度进行试验； 如果技术规范中规定的RTndt 16C，则按表

7、 MC1230.2所列温度进行试验。 E.B tai过过 1 r. 丄 1.宽度 应为45mm。试样边缘应加工光洁。 MC1312.4 腐蚀试验 试样应在沸腾试剂中浸泡72小时，该试剂的成分如下（重量百分比）： 10%结晶硫酸铜（CuSO4, 5H2O）; 10%硫酸（CuS04）,比重为 1.83; 80%蒸馏水。 每块试块均应完全浸泡在一个单独的装有250cm3试剂的锥形或圆形玻璃烧瓶中对由两 块板材焊接而成的试样，则需要500cm3试剂。 整个试验过程中，试剂必须一直保持沸腾（建议采用电加热砂床温度浴池，为避免试 如果试剂中加入铜屑，浸泡时间可以缩短到24小时。 剂产生过分旋涡， 必要时

8、可在玻璃烧瓶中加入几粒玻璃珠子。 如果烧瓶是平底的， 应采取措 施，避免试样表面与瓶底的接触) 。 整个试验过程中，试剂浓度应保持不变。为此，应在容器顶部安装回流冷凝装置。 新鲜试剂只能用来进行一次试验。 腐蚀处理后，试样应用水彻底冲洗并吹干。表面腐蚀产物应清除掉。 MC1312.5 腐蚀后的检验 腐蚀处理后，试样应经历一系列检验，以确定是否有晶间腐蚀的迹象。 这些检验包括： a) 声响试验：使试样掉落到金属表面上； b) 弯曲试验：围绕芯棒慢慢将试样弯曲到90角度，芯棒直径不大于试样腐蚀试验 前厚度的两倍。 当试样是由两块板材或带材焊接而成时，芯棒应沿焊缝轴线放置，因此焊缝表面构成 弯曲试样

9、的凸面(见图 MC1312.1 )。 当试样是整段管材时，将该管段压扁，直到压扁间距等于管壁厚度 4 倍为止。如管子 有纵向焊缝，则必须沿焊缝轴线弯折。 c) 显微镜检验(可选择的补充试验) MC1313 要求达到的结果 a) 经腐蚀试验的试样，在撞击钢表面时，应发出清脆的金属声音。 为了便于鉴别试验结果，可将每个试样与另一个对照试样进行比较，对照试样与被检 试样同时取自产品，并且经过全部同样处理，只是未进行腐蚀试验。 试样越薄，鉴别其声响质量越难。通常不用厚度小于 3mm 的试样。 b) 对弯曲成 90角度或压扁的试样，其张力表面应无裂口或裂纹。如果出现这种现 象，应继续试验到试样断裂。在部

10、分或全部断裂处，断裂面上应无晶间腐蚀迹象。 与声响试验相同，为了鉴别弯曲和压扁试验的结果，也可将被检试样与经历相同处理 的对照试样进行对比。 c) 仅在解释上述两种鉴别试验结果产生疑问时，才采用显微镜检验。 MC1314 评述 这些试验的严格程序，主要取决于对试样进行的“敏化”处理的类型。 “ B”法处理通常用于检验产品的抗高温晶间腐蚀性能。 对于产品可能受焊接影响的那些区域，在相对低的温度环境中，验证其对晶间腐蚀的 敏感性时： 产品的厚度不超过 3mm :一般采用 A法处理，但对于厚度小于 3mm的板材、带 材或管材，也可采用 C 法处理。 所有其它产品采用 B 法处理。 对各种类型 181

11、0 不锈钢均应进行以下相应的处理: a) 低碳 18 10 不锈钢(C 0.06%) 作为一般规则，由这种钢制造的厚度小于 3mm 的产品，在经过一道或多道焊接后，仍 然能够经受晶间腐蚀。因此试验要求的处理是: A法处理，在温度 650 C下保温10分钟(在此温度下保温处理过久，不是增加了 这种低碳不锈钢的腐蚀敏感性，而是实际降低了它们的敏感性)。 或 C 法处理。 b) 超低碳1810不锈钢(C 0.03%) 一般说，这种不锈钢在任何环境下均能抗晶间腐蚀。通常采用在700 C下的B法处理。 c) 含钛或铌稳定的 1810 不锈钢 与超低碳 1810 不锈钢的处理方法相同。 d) 含钼低碳18

12、10不锈钢(CW 0.07%) 试验与评述与超低碳 1810不锈钢相同。A法处理，温度“ T”为675 C。 e) 含钼超低碳1810不锈钢(CW 0.03%) 试验与评述与超低碳 1810不锈钢相同。B法处理，温度“ T”为725C。 f) 钛或铌稳定的含钼 1810不锈钢 试验与评述与含钼超低碳 1810不锈钢相同。 MC1315 备注 1 ) 上述晶间腐蚀试验也适用于奥氏体铁素体不锈钢。 2) 多数情况下，试料和试样应符合以下要求： 试料的尺寸应能提供全部试验和复试的足够数量的试样。 对每一晶间腐蚀试验，至少要加工两个试样，一个用作对比试样。 腐蚀试样的通常尺寸为 70X 10X 4mm

13、。 A 锻件和轧制产品的取样 A1 浇包取样 取自锻造比3的锻坯的试棒，在最终产品固溶热处理温度下，保温1小时后进行淬火 完成固溶热处理。试样轴线应与锻造延伸方向平行。 试样表面至少在锻坯表面以下 3mm。 A2 半成品取样 应在半成品的形状和厚度足以截取70X 10 x 4mm试样的加工阶段，截取半成品试料。 试料应按成品同样的方式进行固溶热处理。 试样轴线应平行于主锻造延伸方向。试样的表面应是半成品表面。 A3 成品取样 试样就取自交货状态的成品。 板材、薄板材和带材的试样中心线应平行于主锻造(轧制)延伸方向。 厚度大于 4mm 的产品，应仅从一面加工到 4mm 厚试样。试样必须包含将来与

14、腐 蚀性环境相接触的成品表面。 对于厚度小于 4mm 的产品， 试样的厚度应与产品的厚度相同。 直径w 30mm的管材，可取长度为 30mm的完整管段作为试样。对于直径30mm 的管子，可按板材或带材同样的方法取试样。 对于锻件， 试样应取自代表一批零件的一个零件， 或取自专为取样而提供的延长或 延伸部分。试样的轴线应平行于锻造延伸方向。 若制造零件时表面不进行机械加工， 则试样表面应由零件表面本身构成； 如果进行机械 加工，考虑到制造中加工的允许平均厚度裕量，试样表面应位于代表成品零件表面的深度。 以上所考虑的表面，是指在使用中与流体接触的表面。 B 铸件的取样 从本身取自有代表性的铸锭或从

15、经固溶热处理的铸件延伸部分切取试料，再由该试料制 取试样。 在任何情况下，试料应与铸件同时进行固溶热处理。 试样表面应制造中机械加工的允许平均厚度裕量， 试样表面应位于代表成品零件表面的 深度。以上所考虑的表面，是指在使用中与流体接触的表面。 3) 在按 MC1312 的规定，对试样进行截取和粗加工后，和对试样进行敏化处理之前， 试样的表面和边缘应使用粒度为 50 到 120 目的无铁磨料进行抛光。 然后，用丙酮或酒精仔细清除试样表面的油污。 如果试样的一个面代表成品的表面， 则不得对该面进行抛光或洗刷， 只能用丙酮或酒精 清除试样表面的油污。 4) 敏化处理后，实际腐蚀试验之前，试样的每个表

16、面应进行最大深度为 0.2mm 的精 加工，并用粒度为 150到 180目的无铁磨料进行抛光。 抛光时不得使试样过热。 抛光应沿纵 向，不得彼此交叉。 然后，用丙酮或酒精仔细清除试样表面的油污。 MC1320 金相组织检验 金相检验应按 MC1321 ，MC1322 和 MC1323 各节中提到的 AFNOR 标准进行。 MC1321 金属强无机酸浸蚀宏观组织检验 试验应符合标准 NF A 05-152 规定的要求。 MC1322 微观检验 试验应符合标准 NF A 05-150 规定的要求。这种检验的放大倍数之一是 200 倍。 MC1323 纤维素薄膜复制微观检验 试样表面应使用一种适合于

17、任何钢种的清洁剂仔细清除油污。然后，从逐个方向进行 机械抛光。特别强调，应防止过热和变形硬化。每次抛光后，表面均应清洗。最后应进行电 解抛光。电解抛光后，表面应先用水，后用丙酮仔细清洗并吹干。 然后用合适的试剂浸蚀并 最后清洗吹干，以便涂敷纤维素薄膜。 MC1330 晶粒度 晶粒度测定应按照 MC1331 中提及的通用 AFNOR 标准的规定要求进行。 MC1331 钢中铁素体和奥氏体晶粒度的测定 镍基合金应使用适当试剂进行浸蚀， 并按 NF A 04-102 标准进行显微照相比较， 评定晶 粒度。 MC1340 铁素体含量的测定 MC1341 范围 本节阐述奥氏体一铁素体不锈钢中铁素体含量的

18、测定方法，适用于按第n卷“材料” 篇中零件采购技术规范供货的铸件或铸造零件，或按第卷“焊接”篇所评定的焊接工艺进 行焊接的焊接件。这种测定可以使用下列三种方法( MC1342 到 MC1344 )中的一种进行。 在供货商与承包商之间有分歧的时候，在实验室中采用双方同意的程序进行仲裁测量。 MC1342 磁饱和法 这种方法是测量试样的磁饱和矩。这个磁矩m，与磁相的浓度n,这个相的比磁强度 S 以及试样的质量 m 成正比： M=n x Sx m 测量装置用已知铁素体含量的标准块标定。标准块用与试样相同的钢种制造,其铁素 体含量no与试样预期铁素体含量尽量接近。这个标准块的铁素体含量no应是已知的，

19、相对 精度为 3% 。 标准块的磁矩 Mo用三次连续测量的平均值确定。 试样的磁矩用同样方法确定。 标准块的质量 m0 和试样的质量 m 的测量精度为 0.01g。 试样的铁素体含量通过上述测量，可用下式推算出来： N=nox( mo/m) x( M/M 0) MC1343 金相法 本法应按 AFNOR 标准 NF A 05 165进行。所用放大倍数在 100到 800之间。选择的 放大倍数应使在铁素体层中的平均切割段近似等于晶格间距的一半。 相对精度应为 10%。在沿垂直平面所切割的两个截面上用草酸浸泡后进行测量。每个 平面上的观察区域数量最少为 30 个。 对在每个平面上得到的置信区间都应

20、进行计算。如果两个置信区间彼此重叠，则其铁 素体含量的平均值和置信区间应根据两组值进行确定。 否则应记录两个方向的铁素体含量和 置信区间。 MC1344 非饱和磁场法 a) 装置 所用装置(Perma显示器、铁素体显示器)的类型和商标，在试验报告中应该予以规 定。 b) 标定 测量之前，用铁素体含量分别为 5、 10、 20 和 25%的标准块对装置进行标定。这一标 定应保证装置的响应是线性的。 标准块在使用之前，应用 Sigma 计(磁饱和法)或用金相法，确定其铁素体含量。 c) 对测量区域的要求 表面状况 零件或试样测量区域的表面粗糙度Ra 20卩m。 试样的测量 最小尺寸： 厚度1cm;

21、 面积2.5cm x 2.5cm。 当从铸锭切割时，试样应取自表面以下 15mm。 测量点 测量点与试样或零件边缘的距离应大于 1cm。 d) 铁素体含量的测定 铁素体含量的测定应由零件加工表面或试样所进行的一组若干测量的平均值确定。对 于试样，如果可能，应在两个相互垂直的平面上进行测量。 MC1350 化学分析 在供应商选定的试验室，按照试验室常用的方法，进行化学分析，并用其它方法校验 分析结果。 当制造商和供货商对分析结果产生分歧时，应在双方共同选定的试验室，按照AFNOR 标准进行化学分析。 在试验室中所用分析仪器的标定方法和校验结果应该是经过鉴定并有效的。 MC1360 奥氏体不锈钢热

22、交换器管的残余拉应力的估测 这些试验适合于热交换器管。 MC1361 C 型环应力腐蚀试验 将最小长度为100mm或为其直径3倍的环管段一侧，沿长度方向从顶至底切开。在试 样中心， 沿垂直于切开面的轴线方向， 测量管段直径的增大量。 可以使用下列公式计算管子 的残余拉应力： S = (EX e) / (1 u 2) XA / ( Dfx Do) 其中： S残余拉应力 E弹性模量=2 x 106bar u泊松比=0.3 e管壁厚度，mm A管段直径增量，mm Df纵向切开后管段直径，mm Do管段初始直径，mm 残余应力应小于 7hbar。 MC1362 沸腾氯化镁试验 1 范围 本节的目的是规定在沸腾的氯化镁溶液中应力腐蚀裂纹实验的方法，以论证在奥氏体 不锈钢零件中存在残余拉应力。 2 一般条件 本试验用于下列各类奥氏体不锈钢： Z5CN181o， Z5CND1 7 1 2 ， Z1oCNT1811， Z2CN181o 和 Z2CND1712。 然而，对不含钼的钢种，当其经受的导致相变的变形百分率很小时，该材料对裂纹试 验的敏感性可能消失或减弱。 因此对不含钼的钢种， 试验的敏感性应用 MC1362.3、MC136