4. 对运行时间达到10万小时的高温过热器和高温再热器 出口联箱、集汽联箱，应进行金相检验；
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DL 647-2004《电站锅炉压力容器检验规程》
1.定期对高温过热器和再热器割管做金相分析；
2. 对于过热器和再热器管子，运行时间达5万小时后，应对 与不锈钢连接的异种钢接头进行外观检查，必要时割管做金 相检查；
低碳钢及合金钢淬火后得到低碳马氏体组织。提高淬火温 度，条状形态越明显。在低碳马氏体中，碳原子偏聚于位错线 附近。
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低碳马氏体(板条马氏体) 500x
低碳马氏体(板条马氏体) 800x
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（2）高碳马氏体 含碳量高的淬火马氏体呈片状（又称针状、 透镜状或竹叶状）。在高碳马氏体中，马氏体片间不相互平行。 在一个奥氏体晶粒内，初生马氏体片较粗大，往往可以横贯整 个奥氏体晶粒。在每个奥氏体晶粒内马氏体针具有一定的几何 取向，长大时不能穿越奥氏体晶界。它的立体形态宛如一个凸 透镜。
高碳马氏体(针状马氏体) 500x
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❖ 1.6 回火组织
淬火马氏体组织在回火过程中将发生分解，析出碳化物。随着回火温度 的增高，析出的碳化物成为渗碳体，颗粒继续增多，并且聚集长大。
（1）回火马氏体 马氏体在低温（150～200℃）回火时，其中大部分过 饱和的碳以高度弥散的渗碳体和碳化物形式从马氏体内部析出，造成大量的 相界面，使马氏体片在金相试样制备时极易受到腐蚀，而在显微镜下呈现黑 色，在光学显微镜下碳化物质点不能分辨。这样的马氏体称为回火马氏体。 回火马氏体仍具有高硬度，而脆性较小。
对于电站锅炉内部检验： 1. 热负荷较高或水循环流速较低区域水冷壁管必要时进行金 相检查； 2. 对过热器和再热器高温出口段管子的金相进行定点监测； 3.使用时间超过10万小时的过热器、再热器集箱和集汽集箱， 应进行金相检验。 4.运行时间已达10万小时的主蒸汽管和再热蒸汽管，应对弯曲 部位等进行金相检验。
然是铁素体和渗碳体层片相间的组织，所以往往又将珠光体、 托氏体和索氏体统称为珠光体类组织。
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回火托氏体 500x
有位向的回火索氏体 500x
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❖1.7 莱氏体组织
莱氏体是奥氏体和渗碳体的共晶混合物。常温下为 珠光体和渗碳体的混合物。
由液态结晶出来，形态比较自由，外形呈骨骼状， 渗碳体多联结，呈大角网状，钢中多分布在晶界处，加 工后破碎成大块丛聚形态，并沿轧制方向分布。
粒状贝氏体是由铁素体和它所包围的小岛状组织所组成。岛状 组织刚形成时为富碳奥氏体。在随后的冷却过程中，高碳奥氏体的 分解或保留，与钢的合金成分和冷却条件等有关。
一般认为组织为粒状贝氏体的低合金耐热钢，具有良好的抗蠕 变性能。
（4）无碳贝氏体 是由先期从奥氏体晶界析出的铁素体开始向晶 内生长的共格条状铁素体。铁素体条内，固溶微量碳，晶间无碳化 物析出。无碳贝氏体与低、中碳钢的魏氏组织没有本质上的差异。 魏氏组织的特点是，除了在原奥氏体晶界上存在有自由铁素体外， 在原来的奥氏体晶粒内部也有成片状的自由铁素体，此片状与奥氏 体具有一定的位向关系，且分布在一定的惯习面上。当奥氏体晶粒 较粗，冷却又较快时，易产生这种组织。在铸钢及焊接接头的热影 响区经常会遇到这种组织。
金相即金相学，就是研究金属或合金内部结构的科学。不仅如此， 它还研究当外界条件或内在因素改变时，对金属或合金内部结构的影响。 所谓外部条件就是指温度、加工变形、浇注情况等。所谓内在因素主要 指金属或合金的化学成分。 金相组织是反映金属金相的具体形态，常见 的金相组织有：奥氏体、铁素体、珠光体、马氏体、贝氏体、索氏体等 。
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回火贝氏体 500x 钢研102
回火贝氏体 600x 钢研102
回火贝氏体 600x 钢研102
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❖ 1.5 马氏体
在Fe-C合金中，是碳或氮间隙固溶于α-Fe中的过饱和固溶 体。基本上可分为两类：低碳马氏体和高碳马氏体。
（1）低碳马氏体 又称板条状马氏体，是以条状铁素体为 单元，大致相互平行呈定向排列组成晶区。在一颗奥氏体晶粒 内可以有几个马氏体晶区，相邻两个晶区间的位向差较大。每 个晶区是由许多个板条状马氏体组成，板条状马氏体形似薄木 条，相互平行排列在一个晶面上。它的精细结构是具有大量位 错缠结的亚结构，又称位错马氏体。
（4）相结构改变。钢中的多种碳化物早使用过程中将发生结 构结老转构化变的特，征M2即。3C由6、简M单6结C相构。的碳M2化C物、结M构3C的相转等变碳也化是物一类个型重转要变的为材复料杂
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2.3 金相检验的基本流程
现场金相的主要流程如图：
金相检验部位金属 材料文件查阅记录
配置金相浸蚀剂和 复型溶剂
片状珠光体 500x
球状珠光体 500x
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❖ 1.4 贝氏体
是中温转变区域的产物。一般来说，它是铁素体和碳化物的两相组织， 贝氏体的组织形态是多样的，其中主要是上贝氏体和下贝氏体，在低碳低合 金钢中还有粒状贝氏体组织，某些钢中也出现无碳贝氏体。
（1）上贝氏体 典型的上贝氏体外貌象羽毛，一般沿奥氏体晶界形成并生 长。它是由铁素体条和平行于条的长轴而析出的碳化物颗粒所组成。
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DL 438-2009《火力发电厂金属技术监督规程》
1.主蒸汽管道和再热蒸汽管道的管件，运行5万小时时进行 第一次金相检查，以后检查周期为5万小时；
2. 工作温度大于等于450℃的碳钢、钼钢蒸汽管道，当运 行10万小时时，应进行石墨化普查，以后的检查周期为5 万小时；
3. 对使用期限达10万小时，工作温度大于450 ℃的主蒸汽 管道、高温再热蒸汽管道，应在监察段进行金相检查；
碳和合金元素溶解在α-Fe中形成的固溶体。在室温时溶 碳量约为0.00218%左右，光学显微镜下，亚共析钢中的慢冷 铁素体呈块状，晶界比较圆滑，当碳含量接近共析成分时，铁 素体沿晶粒边界析出。铁素体硬度低、塑性好。碳和合金元素 在δ-Fe中形成的固溶体称为δ铁素体。
纯铁，退火处理 200x
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1.3 珠光体
回火马氏体 500x
回火马氏体 600x
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（2）回火托氏体 马氏体在中温（300～500℃）回火后
得到的组织称为回火托氏体。回火托氏体是铁素体与渗碳体的 混合物，其中渗碳体呈细粒状分布，马氏体针方向明显，颜色 暗黑，500倍下不能分辨碳化物质点。回火托氏体具有很高的 弹性极限，同时有一定的塑性。
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1.1 奥氏体
是碳和合金元素溶解在γ-Fe中形成的固溶体。光学显 微镜下呈规则的多边形。塑性高，屈服极限较低，无磁性。 在加热和冷却过程中所产生的热应力可能使奥氏体发生范性 形变。在奥氏体中有时还可以观察到孪晶和划移线。
奥氏体组织 100x
奥氏体组织 600x
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1.2 铁素体
是铁素体和渗碳体形成的机械混合物。在高温缓冷条件下，可得粗 片层状组织。随着奥氏体过冷度增大，片层逐渐变得细密，硬度也逐渐 升高。珠光体的硬度较铁素体高，并有一定的塑性。
片状珠光体常见于碳素钢的退火、正火组织中。过共析钢经球化退 火处理得到球状珠光体（在铁素体的基体上，分布着颗粒状的渗碳体）。 球状珠光体使钢材硬度降低，便于切削加工。
应用便携式抛磨机进 行粗磨（表面制备）
观察照相，有必要 时进行复型
金相组织的 浸蚀显像
对抛磨后金属进行 抛光处理
电厂金相（表面复 型）分析评级
出具检验报告
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3 金相组织的评定
组织老化分析 定性分析 组织脆化分析
温度评定 蠕变孔洞损伤评级 显微组织老化定量评定
定量分析 温度评定
蠕变损伤定量评定
渗碳体相在以后的冷却中不再发生变化，但莱氏体 中的奥氏体要发生共析反应而转变成珠光体。
莱氏体性质硬而脆，它一般存在于含碳量大于 2.06%的生铁中，在某些高碳高合金钢的铸造组织中也 会出现。
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2 金相检验在电站锅炉检验中的应用
2.1 标准规范对金相检验部件的要求
《锅炉定期检验规则》
3.使用时间超过10万小时的高温过热器、高温再热器出口集 箱和集汽集箱，应进行金相检验 ；
4. 对运行时间达到10万小时的锅炉范围内导气管，进行金 相检验抽查；
5. 100MW及以上机组的主蒸汽管道和高温再热蒸汽管道运 行时间达到10万小时后，应结合每次大修，进行金相检验；
6. 100MW及以上机组的低温再热器管道和主给水管道中， 运行温度大于等于450℃的碳钢、钼钢管道、管件和阀壳， 运行时间超过10万小时，应进行石墨化检查，检查间隔时间 一般为5万小时。
（2）相成分改变。碳化物相的成分变化与基体中合金元素的 转移现象有关。长期使用中，在同一类碳化物相中，其组成元素 Fe、Mn、Cr、Mo、V等逐渐发生着量的变化，这种相成分改变 现象是一个重要的材料老化特征。
（3）碳化物相粗化。碳化物粒子尺寸在使用过程中将发生变 化，即出现粗化现象，其粗化过程直接与材料的老化过程有关。
金相检验概述
省锅检所
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目录
❖ 1 金相简介 ❖ 2 金相检验在电站锅炉检验中的应用 ❖ 3 金相组织的评定 ❖ 4 电站锅炉常用金属材料金相组织 ❖ 5 钢的显微组织缺陷
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1 金相简介
金属和合金的性能取决与它的成分和组织结构。金属和合金的组织 通常是指它由哪些相所组成以及它们之间的相互配置（包括形状、数量、 大小及分布）。“相”是指体系中成分和性能均匀一致的部分。相与相 之间有明显的分界。金属和合金的组织与其成分、工艺过程以及所处的 状态有关。金相分析主要就是观察、鉴别和分析金属、合金内部的组织 结构，研究成分、组织与性能之间的关系。