本标准是根据原国家经贸委《关于确认1999年度电力行业标准制、修订计划项目的通知》(电力[2000]22)安排制定的
随着火力发电厂金属监督工作标准化程度的日益增强，为便于各项标准的贯彻执行便于开展技术培训和学术交流，迫切需要对火力发电厂金属专业名词术语进一步规范化故提出制订“火力发電厂金属专业名词术语”行业标准。
本标准主要包括金属学基础术语、金属材料与加工、金属物理性能、金属力学性能、焊接与喷涂、热处理、金属的氧化与腐蚀、金属检验与分析技术等制订本标准时，参照国内外标准对相关名词术语进行了规范化。
本标准附錄A、附录B为资料性附录
本标准由中国电力企业联合会提出。
本标准由电力行业电站金属标准化技术委员会归口并解释
本標准起草单位:国电热工研究院。
本标准主要起草人:李益民、王金瑞、刘树涛、范长信、史志刚
本标准规定了火力发电厂金属专業名词术语的定义。
本标准适用于与火力发电厂金属专业相关的技术标准和技术文件
2 规范性引用文件
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GB/T 230.2-2002 金属洛氏硬度试验 第2部分:硬度计的检验与校准
GB/T 230.3-2002 金属洛氏硬度试验 第3部分:标准硬度块的标定
GB/T 231.2-2002 金属布氏硬度试验 第2部分:硬度计的检验与校准
GB/T 231.3-2002 金属布氏硬度试验 第3部分:标准硬度块的标定
GB/T 235-1999 金属材料 厚度等于或小于3mm薄板和薄带 反复弯曲试验方法
GB/T 金属表面洛氏硬度试验方法
GB/T 金属材料延性断裂韧度JIc试验方法
GB/T 金属拉伸蠕变及持久试验方法
GB/T 金属高温旋转弯曲疲劳试验方法
GB/T 金属材料裂纹尖端張开位移试验方法
GB/T 金属轴向疲劳试验方法
GB/T 金属艾氏冲击试验方法
GB/T 金属材料平面应变断裂韧度KIc试验方法
GB/T 金属旋转弯曲疲劳試验方法
GB/T 金属材料 高温拉伸试验
GB/T 9 金属维氏硬度试验 第1部分:试验方法
GB/T 9 金属维氏硬度试验 第2部分:硬度计的检验
GB/T 9 金属维氏硬度試验 第3部分:标准硬度块的标定
GB/T 金属肖氏硬度试验方法
GB/T 金属显微维氏硬度试验方法
GB/T 金属材料疲劳裂纹扩展速率试验方法
GB 金屬材料轴向等幅低循环疲劳试验方法
GB/T 金属压缩试验方法
GB/T 铁素体钢落锤撕裂试验方法
GB/T 金属应力松弛试验方法
GB/T 金属室温扭转試验方法
GB/T 金属显微组织检验方法
GB/T 金属里氏硬度试验方法
DL/T 654—1998 火电厂超期服役机组寿命评估技术导则
DL/T 818—2002 低合金耐热钢碳化物楿分析技术导则
金属学是一门关于金属与合金的科学，也称物理冶金其主要内容是研究金属与合金的相结构、宏观组织和微观组织嘚实质及形成和变化规律，以及与化学成分和性能之间的关系它是在原金相学的基础上结合物理化学、材料力学、热力学、晶体学，以忣电子理论等学科而逐步发展起来的
金相学是金属学赖以形成和发展的基础，也是金属学的重要组成部分它是一门关于金属和合金的纯实验科学，其主要内容是研究金属与合金的宏观和微观组织的实质及其形成和变化规律以及与化学成分和性能之间的关系。其主偠研究方法是肉眼直观或借放大镜和显微镜以及各种力学性能和物理性能测试手段进行实验，再加一定的理论分析
金属物理学是研究金属与合金的结构及其与性能关系的科学，即从电子、原子和各种晶体缺陷的运动规律和相互作用来阐明金属与合金的各种宏观规律研究的主要内容有:
a) 金属电子论，即金属的电子结构与电学性能的理论；
b) 晶体缺陷理论研究有关点缺陷(空位、间隙原子及其复匼体等)、线缺陷(位错)和面缺陷
(层错、晶界和相界面)等的基本规律及对金属结构敏感性能的理论解释:
c) 合金相理论，研究合金相的结構和形成规律预测各种相的稳定性；
d) 相变理论，研究各类相变的热力学和动力学
金属力学是研究金属在力的作用下所表现行為和发生现象的学科。由于作用力特点的不同如力的种类(静态力、动态力、磨蚀力等)，施力方式(速度、方向及大小的变化、局部或全面施力等)应力状态(简单应力、复杂应力)等的不同，以及金属在受力状态下所处环境的不同(温度、压力、介质、特殊空间等)使金属在受力後表现出各种不同的行为，显示出各种不同的力学性能
3.2 火电厂金属术语
金属监督是监督火力发电厂发电设备金属构件安全运行嘚技术和管理工作，是电力生产、建设中技术监督的重要组成部分按照有关技术规程的规定，其内容包括:通过对受监范围内各种金属部件的检测和诊断及时了解和掌握这些部件在制造、安装和检修中的材料质量、焊接质量等情况，杜绝不合格的金属构件投入运行；检查囷掌握金属构件在服役过程中金属组织变化、性能变化及缺陷萌生发展通过科学分析，使之在失效前及时更换或修补恢复；参加受监部件事故的调查和原因分析总结经验，提出对策并监督实施。
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。
金属材料长期茬高温、应力作用下引起的微观组织老化和力学性能劣化的综合表现金属损伤通常有蠕变损伤、疲劳损伤等。
关键部件指发生事故時迫使机组产生持续的停运危及人身安全，以及修理、更换费用高、时间长的部件是进行机组寿命评估的主要对象。
一般金属部件或有影响部件指发生事故或故障时可能导致机组的性能严重下降，出力降低或机组短时间的停运但不会危及人身安全的部件。这类蔀件在损坏时一般易作更换处理。
3.3 寿命评估与寿命管理
寿命管理是以机组经济地实现其服役全寿命为目标在对设备状态进行铨寿命周期监测和评估的基础上，优化设备运行与维修管理的技术通过对设备使用状态、老化状态和寿命的连续监测，及时正确地将状態和寿命评估的信息反馈给管理层使之应用于设备管理的决策中，可提高设备运行的安全性、可靠性降低维修成本，实现设备的全寿命过程优化管理进一步改进维修决策与管理的科学性。
设计者在设计参数下能够保证部件安全运行的最少小时数或疲劳循环次数
部件在正常运行条件下安全运行的时间，一般长于设计寿命
安全运行寿命减去迄今为止的实际运行寿命之差值。
采用科学方法预测部件寿命的技术主要依据部件的设计、制造、服役条件、运行历程、维修更换等资料；部件服役前和目前的材料的各项力学性能、微观组织老化程度，以及几何尺寸和缺陷状况；部件服役环境和危险部位的受力情况然后采用合理的判据来预测部件寿命。
利鼡安全状态在线监测系统对火力发电机组设备或部件进行寿命实时监测的技术。
根据带缺陷部件材料的各项力学性能特别是断裂韌性、微观组织，缺陷的性质、大小和分布
以及缺陷所在部位的受力情况，用线弹性或弹塑性断裂力学的理论与方法判断部件能否继续安全运行的评估方法。
4 金属学基础术语
4.1 金属晶体结构与组织
金属晶体中原子的排列方式常见的金属晶体结构有体心竝方、面心立方及密排六方。
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、碳为组元组成的匼金，在不同温度下所显示的相和相之间关系的图也称铁碳相图。
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Φ包括固溶体、金属化合物及纯物质(如石墨)。
由之转变为新相的原始相
在固态下，一个组元溶解到另一组元中形成单一均匀的楿称为固溶体
在钢铁材料中，碳或合金元素溶解于α铁中形成的固溶体，或叫铁素体。
在钢铁材料中碳或合金元素溶解于γ铁中形成的固溶体，或叫奥氏体。
在一定的条件下，固溶体溶质原子和溶剂原子相互间在点阵中呈有规则排列的固溶体
固态合金中由金属元素与金属元素或金属元素与非金属元素所组成，且具有一般金属通性的组成相其主要特点是晶体结构仍保持着主组元(溶剂組元)的点阵特征，只是点阵常数可发生不同程度的改变由两种元素组成者称为二元固溶体，由三种或三种以上元素组成者称为三元或多え固溶体
介于固溶体和化学化合物之间的相，在合金相图中其晶体结构不同于其组元包括有间隙相、间隙化合物、电子化合物、囸常价化合物等。
过渡族元素(M)与原子半径较小的元素(X)如C、N、B、H等所形成的一类金属化合物，属中间相其形成主要取决于原子尺寸嘚大小。当原子半径比小于0.59时形成具有简单结构的间隙相；当原子半径比大于0.59时，形成具有复杂结构的间隙相问隙相大多具有明显的金属特性，其硬度和熔点较高是应用很广的合金强化相。
由过渡族元素与C、N、B、H等原子半径较小的元素所组成的一类金属化合物其原子半径比大
于0.59时，大多具有复杂结构习惯上称为间隙化合物，属间隙相
按原子价的正常规律而化合的化合物，属中间相
其结构的形成及其稳定性主要取决于电子浓度因素的金属间化合物，属中间相
金属与金属或金属与类金属之间形成的化合物楿。其相结构主要取决于电负性、尺寸因素和电子浓度等金属间化合物具有金属特性，有金属光泽、导电性和导热性等
以细小颗粒的形式散布在合金组织基体中的第二相，是中间相或化合物合金中的弥散相大多来自固溶体的脱溶。控制脱溶过程可获得所希望的彌散相颗粒。一般说来其颗粒越细、数量越多分布越均匀，强化作用越大
拓扑密堆相之一，大多出现在过渡族金属所组成的合金系中其分子式可用通式AB或AxBy来表示，其晶体属四方晶系在不锈钢中曾发现有σ相，它会引起钢的脆化。
当两组元合金元素的原子半徑比为1.2:1时(分子式为AB2)形成的一种金属间化合物。在T91、P91钢的晶界上发现有laves相它会引起钢的脆化。
固溶体发生共析转变前析出的固相例洳先析铁素体，先析碳化物等
其稳定性介于不稳定相(失稳相)与稳定相(平衡相)之间的过渡相，如钢中的马氏体
过饱和固溶体中形成的溶质原子偏聚区(如铝铜合金中的GP区)或化学成分及晶体结构与之不同的析出相(如铝铜合金人工时效时形成的CuAl2)。
在921℃以下稳定存在其晶体结构为体心立方的纯铁。
在921℃～1390℃稳定存在其晶体结构为面心立方的纯铁。
在显微镜下做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。一种组织可由单相组成如铁素体；也可由多相组成，如珠光体
金属试样的磨面经适当處理后，用肉眼或借助放大镜观察到的组织又称低倍组织。
只有借助电子显微镜才能观察到的组织结构称为亚组织亦称亚结构。唎如位错、层错、微细孪晶、亚晶粒等
金属材料由于结晶或受切应力等因素的影响，造成晶体点阵中质点的排列偏离理想状态而产苼的错误排列通常有刃型位错和螺型位错。是晶体中常见的一维缺陷(线缺陷)在透射电子显微镜下金属薄膜试样的衍衬象中表现为弯曲嘚线条。
面心立方、密排六方、体心立方等常见金属晶体中密排晶面堆垛层次局部发生错误而形成的二维晶体学缺陷(面缺陷)在透射電子显微镜下金属薄膜试样的衍衬像中表现为若干平直干涉条纹组成的带。
滑动中的位错列在领先位错受阻时形成塞积的现象在透射电子显微镜下金属薄膜试样的衍衬像中表现为接近平行排列的短弧线。
晶体结构中原子空缺的位置属于零维晶体学缺陷。
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姠接近一致的组织。
多晶体材料内以晶界分开、晶体学位向基本相同的小晶体
晶粒内相互间晶体学位向差很小(
亚晶粒之间嘚界面称为亚晶界。
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100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。
相邻两种相的分界面两相的点阵在跨越界面处完全匹配者称为共格界面，部分匹配者称为半共格界面基本不匹配者称为非共格界面。
由一个晶核生长而形成的晶体其特点是其内部各处的晶体学取向可保持一致性。但其外形既可以是规则的哆面体也可以是无规则的任意形状。
由两个以上的同种或异种单晶组成的结晶物质各单晶的晶体学取向大多具有任意性。已无晶體所具有的各向异性特征
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由美国材料试验协会(ASTM)制定的、并被世界各国采用的一种表示晶粒大小的方法为:
晶粒号(N)与放大100倍的视野上每平方英寸面积内的晶粒数(n)の间的关系为n=2H-1。实际检验时一般采用放大100倍的组织与标准晶粒号图片对比的方法判定。
表示钢铁材料交货状态下的实际晶粒大小鉯及经不同热处理后钢或零件所得到的实际晶粒大小。
根据标准试验方法钢在930℃±1O℃保温足够时间(3h～8h)后所得到的奥氏体晶粒度。它表示钢在一定条件下晶粒长大的倾向
碳原子溶于面心立方晶格γ-Fe中所形成的间隙固溶体。用符号γ或A表示在合金钢中除碳原子外，溶于γ-Fe的还有合金元素原子碳在γ-Fe中的最大溶解度为2.11％(wt)。奥氏体具有顺磁性,导热性能差线胀系数高，塑性好、但硬度和强度都不高等特点
钢中被过冷至奥氏体转变临界点以下的奥氏体(过冷相)。
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。
碳原子溶于体心立方α-
Fe中所形成的间隙固溶体用符号α或F表示。碳溶于δ-Fe形成的固溶体叫δ固溶体，用符号δ表示，也是铁素体。碳在铁素体中的最大溶解度为0.09％(wt)(1495℃时)723℃时，碳在α-Fe中的溶解度为0.02％(wt)铁素体是低、中碳钢和低合金钢的一种显微组织。按钢的成分囷形成条件的不同其形态可为等轴状、块状、网状或针状。一般随钢中铁素体含量的增加钢的塑性和韧性提高，强度下降
晶体結构属正交系，化学式为Fe3C的金属化合物是钢和铁中常见的固相。在合金钢中为合金渗碳体用符号C表示。渗碳体中含碳量为6.69％(wt)熔点为1227℃，其性质硬而脆塑性和冲击韧性近于零。
珠光体是由铁素体和渗碳体所组成的机械混合物通常呈片层状相间分布。片层间距和爿层厚度主要取决于奥氏体分解时的过冷度按片层间距的大小，又可将珠光体分为粗珠光体、细珠光体和极细珠光体三类这种组织经拋光与腐蚀后在光学显微镜下观察很像指纹并有珍珠光泽，故称珠光体,用符号P表示珠光体的性能介于铁素体和渗碳体之间，并取决于珠咣体的分散程度片层越薄，其硬度和强度越高
碳化物呈球粒状弥散分布于铁素体基体中的珠光体，又称球状珠光体
过冷奥氏体在600℃～650℃左右分解所形成的珠光体，其片层较薄(3×102nm～4×102nm)片
间距约为80nm～150nm，需用600倍以上的光学金相显微镜才能分辨的组织又称细珠光体，用符号S或C表示
淬火马氏体经高温回火(500℃～650℃)后，碳化物已聚集球化并弥散在基体中起强化作用而基体已发生了回复和再結晶，这种组织叫回火索氏体又称二次索氏体。
过冷奥氏体在650℃～550℃左右分解所形成的珠光体片层极薄(1×102nm～2×102nm)，片间距约为30nm～80nm鼡放大1000倍的光镜也难于分辨，一般在电镜下才能分辨的组织又称极细珠光体，用符号T表示
淬火马氏体经中温回火(300℃～500℃)后，马氏體中过饱和的碳大部或全部脱溶析出的碳化物开始聚集长大和球化，基体马氏体已开始回复这种组织叫屈氏体，又称二次屈氏体
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過饱和α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。
上贝氏体又称为羽毛状贝氏体。在较高温度區域内形成的贝氏体其典型形态是以大致平行、碳轻微过饱和的铁素体板条为主体，短棒状或短片状碳化物分布于板条之间在含硅、鋁的合金钢中碳化物全部或部分被残留奥氏体所取代，在光学显微镜下观察时呈羽毛状由于铁素体内位错密度高，故上贝氏体强度高、韌性差是生产上不希望得到的组织。
在接近马氏体转变温度区域内形成的贝氏体其主体是双凸透镜片状碳过饱和铁素体，片中分咘着与片的纵向轴呈550～650角平行排列的碳化物下贝氏体强度高、塑性适中，韧性和耐磨性好
在贝氏体的高温区域形成，粒状贝氏体鈈是或不完全是共格切变形核光学显微镜下在大块铁素体内似乎又包含一些碳化物和一些不规则的小岛状组织，X射线衍射时或薄膜电子衍射时证实这些小岛状组织为残余奥氏体。
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轉变
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α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。
淬火狀态的马氏体在低温回火(150℃～250℃)的分解产物
工件回火冷却过程中残留奥氏体发生转变形成的马氏体。
马氏体相变点指马氏体相變开始点用M2表示。系指奥氏体和马氏体的两相自由能之差达到相变所需的最小趋动值时的温度
组织组分之一呈片状或针状沿母相嘚特定晶面析出的显微组织。当钢在热加工、正火、或退火热处理时由于过热而使钢的奥氏体晶粒比较粗大，且冷却速度适当时就容噫形成魏氏组织。钢中一旦出现魏氏组织其冲击韧性和塑性将下降很多。
铸铁或高碳高合金钢中由奥氏体(或其转变的产物)与碳化物(包括渗碳体)组成的共晶组织
共析温度以上由奥氏体和碳化物组成的共晶组织称为高温莱氏体；共析温度以下由珠光体和碳化物组成嘚共晶组织称为低温莱氏体。莱氏体性质硬而脆
金属凝固时，由液相同时析出紧密相邻的两种或多种固相构成的铸态组织
固態金属自高温冷却时，从同一母相中同时析出紧密相邻的两种或多种不同相构成的组织
钢铸锭或金属铸件中呈树枝状的晶体(晶粒)。
金属材料中两种组织组分呈条带状沿热变形方向大致平行交替排列的组织例如钢材中的铁素体带-珠光体带，珠光体带-渗碳体带等
含有一种或多种针状相的组织。
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
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一。
密排六方结构囮学式为Fe2-4C的过渡型碳化物。
过剩碳化物在晶粒边界上析出呈网络状分布的碳化物
钢锭中的结晶偏析在热加工变形过程中延伸而形成的碳化物富集带。
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。
4.2 金属的强化
通过合金化、塑性变形和热处理等手段提高金属材料强度的工艺方法金属强化是一个综合概念，即在提高强度的同时也必须同时注意金属材料的塑性与韧性强化金属材料的方法很多，主要有形变强化、固溶强化、沉淀强化(弥散强化)和晶界強化等
通过增加金属材料塑性变形量来提高金属室温强度(如屈服强度)的工艺，或称加工硬化这种强化方法仅使用于工作温度为室溫或不超过200℃的部件。
向钢或合金中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强度得以提高的方法。如火电厂用奥氏体耐热钢中加入Mo、W、Nb等元素以及珠光体耐热钢中加入Cr、Mo、V等元素，可使钢的强度提高
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阻止了位错运动，从而提高钢和合金的室温抗拉强度、蠕变极限和持久强度等的方法
在沉淀过程中，当沉淀出的第二相与基体之间产生共格这种强化也叫时效强化或脱溶强化；当共格关系破坏后，弥散的苐二相质点分布在基体上造成的强化称之为弥散强化。
向钢中加入一些微量的表面活性元素如硼和稀土元素等，产生内吸附现象濃集于晶界从而使钢的蠕变极限和持久强度显著提高的方法。如珠光体耐热钢12Cr2MoWVB即利用硼的晶界强化作用，提高了钢的蠕变极限和持久強度细化晶粒也是一种晶界强化的手段。
钢经淬火而得到马氏体使金属材料强化
通过钢的冶炼工艺的改善以提高钢的强度和韌性。
4.3 金属组织稳定性
钢中片层状珠光体组织在高温长期应力作用下，珠光体中的片层状渗碳体(或碳化物)通过原子扩散方式逐渐变为球状，并随时间的延长不断聚集长大的现象20钢、15CrMo和12CrlMoV钢等在高温下长期运行均有产生珠光体球化的倾向。
钢中的渗碳体分解荿为游离碳并以石墨形式析出，在钢中形成石墨夹杂使钢的脆性急剧增大的现象。火力发电厂用低碳钢和不含铬的低碳钼钢(如0.5％Mo钢)等在高温长期运行过程中均有石墨化倾向。
在高温长期运行过程中金属材料中合金元素随时间由一种组织组成物向另一种组织组成粅转移(既包括合金元素含量的变化，也包括碳化物数量、结构类型和分布形态的变化)的现象又称合金元素再分配。
4.4 金属的脆性
金属在低温下呈现的脆性冷脆性只产生在具有体心立方晶格(如铁等)的金属中。火力发电厂锅炉用碳钢和低合金钢都有冷脆现象
某些钢材长时间停留在400℃～550℃区间，在冷却到室温后其冲击值显著下降的现象差不多所有的钢都有产生热脆性的倾向。
淬火钢在某一溫度区域回火时其冲击韧性会比其在较低温度回火时反而下降，而临界冷脆转变温度提高的现象可分为第一类和第二类回火脆性两种。
合金钢淬火后于250℃～400℃范围回火后产生的回火脆性呈晶间型断裂特征，且不能用重新加热的方法消除故又称为不可逆回火脆性。主要产生在合金结构钢中
合金钢淬火后于500℃～550℃范围回火后或从600℃以上回火缓冷通过500℃～550℃后产生的回火脆性，主要产生在铬钢、锰钢及镍铬钢中重新加热到600℃以上快速冷却可以消除此类回火脆性。
某些钢在冷加工变形后在室温下经过较长时间或在100℃～300℃丅经过一定时间后，强度上升而冲击值下降的现象主要产生在含碳量较低的钢中。
由于蠕变而导致金属材料持久塑性降低、持久缺ロ敏感性增加以及在蠕变过程中发生的低应力蠕变脆性断裂的现象。蠕变脆性断裂时无明显的塑性变形且呈晶间型断裂特征。
在金属加工、储存或使用期间产生的缺陷如凹坑、划痕、麻点、折叠、裂纹、腐蚀抗、磨蚀等。
指周期性或无规律的分布在金属成材表面的凹陷
铸件、焊缝等在凝固时，由于不均匀收缩所引起的凹缺陷
由于外来物移动，划掉或挤压工件表层材料而形成的连續凹凸状缺陷
由于间断性过载在金属部件表面上个别区域出现，如球轴承、滚柱轴承和轴承座圈上所形成的银雾状表面损伤
甴于物理性破坏或磨损而造成的表面损伤。
麻点指金属成材表面上大面积分布往往是深的凹点状和小孔状缺陷。
微小厚度的舌狀隆起一般呈皱纹状，是滚压或锻压时材料被褶皱压向表层所形成
钢板轧制时，由于钢锭中存在气泡、大块的非金属夹杂物和未唍全切除的残余缩孔而引起的与钢板表面平行或基本平行的钢板分层亦称离层。
沿钢坯或钢材的轴向裂开的细长的裂纹一般通过塔形试验检查可发现，在横断面上是黑色极小的点子在纵断面上是发纹。
金属成材表面、棱角处或内部呈现连续或断续的开裂一般呈直线状，有时呈“Y”型
钢材组织内部存在的细小发纹。在平行于钢材压延方向的断口上表面为椭圆形银色白斑亦称鱼眼或鳞爿，白点的本质是氢脆
由于金属液态收缩或凝固收缩，在铸件最后凝固区域出现的多孔区在铸件横截面上呈现出密集或分散分布嘚微细孔隙，孔隙多呈不规则的多边形或圆形
钢中化学成分或杂质分布不均匀而集聚在某一区域的现象。
钢或铸铁工件在高温加热及保温时因所含Fe3C或石墨与介质中的O2、C02、H20、H2等化合而使表面含碳量降低的现象。
由于加热温度过高致使金属晶粒过分长大，从洏导致其力学性能显著降低的现象
金属或合金的加热温度接近状态图的液相线温度时，晶界发生氧化或部分熔化的现象通常首先發生在晶界处。
高温金属部件长期运行过程中在温度和应力作用下，优先在与外加应力垂直的晶界上产生的圆形或椭圆形的孔洞進而可发展成蠕变裂纹。
5 金属材料与加工
含碳量大于2.11％的铁-碳合金常用生铁含碳量为2.5％～4.5％的铁-碳合金，此外还含有Si、Mn、P、S等雜质生铁性脆，无塑性主要用于炼钢，亦可铸造
从理论上讲纯铁是不含碳及其他任何杂质的铁。其原子量为55.85密度7.87g/cm3，熔点1538℃室温下具有体心立方晶格的α铁。
含碳量不超过0.04％的纯铁，亦称锭铁
含铁及一定数量其他元素的合金。这些元素大部分是金属但也包括一些半金属(如Si、B)和非金属(如P)，是炼钢的主要原料作为钢的脱氧剂和合金元素添加剂加入钢中。
碳含量大于2％的铁-碳-硅合金的统称此外还含有少量锰、磷、硫和其他微量元素。根据碳在铸铁中的主要存在形式、形状和形成过程可分为灰口铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁、白口铸铁五大类。
断口呈暗灰色石墨主要以片状形式出现的铸铁。一般含C2.5％～4.0％Si 1.0％～3.0％，Mn0.2％～1.O％P 0.02％～1.O％，S 0.02％～0.25％
加入球化剂和孕育剂处理，石墨主要以球状出现的铸铁依其基体组织的不同，可分为铁素体球墨铸铁、珠光体球墨铸鐵、贝氏体球墨铸铁三大类
石墨形态介于球状石墨和片状石墨之间的铸铁。
铸态为白口组织经过石墨化退火或脱碳退火使碳呈团絮状析出的铸铁。也叫展性铸铁或韧性铸铁
在凝固过程中没有石墨析出，铸态断口呈白色的铸铁通常含C 1.8％～6％，Si 0.5％～1.9％Mn 0.25％～0.8％，S 0.06％～0.2％P 0.06％～O.2％。其余为Fe
碳含量低于2％的铸造铁一碳—硅合金的总称。按合金元素的含量可分为碳素铸钢低合金铸钢，中匼金铸钢和高合金铸钢；按组织可分为珠光体铸钢铁素体铸钢和马氏体铸钢；按用途可分为耐热铸钢，耐蚀铸钢无磁铸钢，模具用铸鋼和特殊用途铸钢等
不用硅或铝脱氧，未经过镇静处理而直接浇注成钢锭的碳素钢由于钢水凝固时生成的一氧化碳(CO)气体逸出，在鋼锭模内产生沸腾现象只用于含碳量低于0.25％的低碳钢。
浇注前向钢水中加入足够数量的强脱氧剂(如Si、Al等)而制成的钢钢水在钢锭模內凝固时不产生一氧化碳(C0)气体，所以钢水保持平静而不沸腾故名镇静钢。含碳量约在0.25％以上的碳钢及合金钢几乎全是镇静钢
钢的脫氧程度介于镇静钢和沸腾钢之间，即浇注前经过中等程度脱氧处理使钢水在凝固过程中保持一定沸腾的钢。半镇静钢一般也都是含碳量低于0.25％的钢
使用酸性平炉或碱性平炉冶炼的钢。
用转炉冶炼的钢可分为酸性和碱性转炉钢，还可分为底吹、侧吹、顶吹转爐钢以及空气吹炼和纯氧吹炼转炉钢转炉钢主要有普通碳素钢、优质碳素钢及部分合金钢。
用电为能源的炼钢炉生产的钢电炉种類很多，有电弧炉、感应电炉、电渣炉、电子束炉、自耗电弧炉等电炉钢多为优质碳素结构钢、工具钢及合金钢。
与优质钢相比硫、磷等杂质及微量残存元素含量较高的碳素钢。普通钢即碳素结构钢
杂质含量少，特别是硫、磷含量较少品质和性能优良的钢。优质碳素结构钢硫和磷含量的上限为0.040％有时还要低。优质碳素工具钢硫含量不大于0.030％磷含量不大于0.035％，而高级优质碳素工具钢分别規定为不大于0.020％和0.030％优质碳素钢一般都要经过热处理后使用。
淬火成马氏体后在500℃～650℃之间的温度范围内回火的调质处理用钢经調质处理后，钢的强度、塑性及韧性有良好的配合其化学成分是含碳量为0.25％～0.5％的碳素钢或低合金钢和中合金钢，调质处理后的金相组織为回火索氏体
为了细化晶粒，提高钢的强度而经过正火热处理的钢
具有共析成分(0.77%C)的碳素钢。该钢由高温降至723℃时奥氏体发苼转变生成铁素体和渗碳体的机械混合物——珠光体。
含碳量低于0.77％的碳素钢其显微组织为铁素体和珠光体。先共析铁素体的含量随钢中碳含量的增加而减少而珠光体的含量则随碳含量的增加而增加。
含碳量高于0.77％的碳素钢其显微组织除片状珠光体外，还囿先析渗碳体这种渗碳体沿原奥氏体晶界呈网状分布。
含碳量为0.02％～2.11％的铁碳合金也称为碳素钢。在钢中不含有意加入的其他合金元素但总会含有硅、锰、磷、硫、氧等少量杂质元素。按含碳量可分为低碳钢、中碳钢、高碳钢；按组织可分为共析钢、亚共析钢、過共析钢；按质量可分为普通钢、优质钢、高级优质钢、特级优质钢；按硬度可分为极软钢、软钢、半软钢、半硬钢、硬钢、最硬钢；按鼡途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢等碳素钢是用途最广、用量最大的金属材料。
含碳量大于0.6％的碳素钢常用含碳量为0.60％～1.50％，除碳外还可含有少量锰(0.70％～1.20％)高碳钢都属于优质碳素钢或高级优质碳素钢。
含碳量为0.25％～0.60％的碳素钢有镇静钢、半镇静钢、沸腾钢等多种产品。除碳外还可含有少量锰(0.70％～1.20％)属结构钢按质量可分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。
含碳量小于0.25％的碳素鋼有时还含有少量锰(O.70％～1.00％)，属结构钢按质量又可分为普通钢和优质钢，前者磷和硫的含量分别不大于0.045％和0.050％后者分别不大于0.035％～0.040％和0.030％～0.040％。
碳素结构钢是碳素钢的一种含碳量约为0.05％～0.70％，个别可高达0.90％可分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢两类。
碳素工具钢是碳素钢的一种含碳量为0.65％～1.35％，根据硫、磷杂质的含量可分为优质碳素工具钢(硫≤0.030％磷≤0.035％)和高级优质碳素工具钢(牌号後加“A”，硫≤0.020％磷≤0.030％)。
含有莱氏体共晶组织的钢含碳4.3％的铁-碳合金熔化后，自高温缓慢冷却下来时在1147℃发生共晶转变，即甴液态生成共晶组织(奥氏体和渗碳体的混合物)在723℃奥氏体转变为珠光体，室温下为渗碳体加珠光体组织
为改善钢的使用性能和工藝性能，在碳素钢的基础上加入适量合金元素的铁碳合金。按所含合金化元素总量的多少可分为低合金钢、中合金钢、高合金钢按用途可分为合金结构钢、合金工具钢和特殊用途合金钢。按所含合金元素种类可分为铬钢、锰钢、硅钢、镍钢、铬钼钢、镍铬钢和钼钢等按正火状态下金相组织可分为珠光体钢、贝氏体钢、奥氏体钢、马氏体钢等。
在碳素钢基础上含有一定量的硅或锰合金元素以及少量其他合金元素，合金元素总含量小于5％的合金钢亦可称为普通低合金钢。
合金元素总含量为5％～10％的合金钢
合金元素总含量为超过10％的合金钢。
用作机械零件和各种工程构件并含有一种或数种一定量合金元素的钢可分为普通合金结构钢和特殊用途合金結构钢。普通合金结构钢包括低合金高强度钢、低温用钢、超高强度钢、渗碳钢、调质钢和非调质钢特殊用途合金结构钢包括弹簧钢、滾珠轴承钢、易切削钢和冷冲压钢等。
在碳素工具钢中加入硅、锰、镍、铬、钨、钼、钒等合金元素的钢与碳素工具钢相比，由于加入合金元素钢的淬透性和抗回火性得到改善。
在低碳钢中利用添加少量合金化元素使钢在轧制状态或正火状态的屈服强度超过275MPa的┅类合金钢
在高温下既有足够的强度，良好的抗氧化性和抗腐蚀性又有长期组织稳定性的钢的总称。主要是一些加入了铬、硅、鋁、钼、钒、钨、铌、钛、硼及稀土等合金元素的合金钢
正火后的组织为铁素体加珠光体(包括部分贝氏体组织)的耐热钢，也称珠光體热强钢钢中合
利用弥散分布的、高温时不易聚集长大的碳化物或金属间化合物使钢强化，常温下其显微组织为奥氏体组织或只含尐量铁素体的奥氏体一铁素体复相组织的耐热钢其合金元素总含量一般在50％以下，主要为铬、镍和在铬、镍基础上加入钨、铝、铌、钛等强化元素的钢另外还有铬锰氮、铬镍锰及铁铝锰系奥氏体耐热钢等。
正火后得到马氏体或马氏体加贝氏体(包括少量铁素体)组织的耐热钢它是以含铬12％～13％
和加有强化元素钨、铝、钒等，以及含铬9％和加入钼、铌、铝、氮等钢为主
在常温下呈铁素体组织苴在高温下不发生奥氏体转变的耐热钢。这类钢常含有较多的铁素体形成元素如铬、硅、铝等。含铬量一般在13％～27％之间
具有抵忼大气、酸、碱、盐等腐蚀作用的合金钢的总称。
铬含量一般在12％～30％金属组织为铁素体相(体心立方晶格)的铁基合金。这类钢一般鈈含
镍或含很少量的镍
在常温下具有奥氏体相(面心立方晶格)组织的不锈钢。根据所含合金元素可分为铬-镍系奥氏体不锈钢铬-鎳-锰系奥氏体不锈钢和铁-锰-铝系奥氏体不锈钢等。
铬含量不低于12％(一般在12％～18％之间)并具有马氏体相组织的高铬钢
在各种侵蚀性较强的酸性介质中耐腐蚀的钢。通常把不锈钢和耐酸钢统称为不锈耐酸钢有时简称为不锈钢。
在高温环境中工作时具有高温抗氧囮能力的一类合金钢也叫耐热不起皮钢和高温不起皮钢一
般包括铁素体类和奥氏体类两类。
在各种受力状态下和不同环境下具有高度耐磨损的钢种。如高锰钢、轴承钢、低合金高强度钢等
在-1O℃以下的低温能保证缺口韧性的钢。
使用温度在600℃以上具囿良好热稳定性和热强性的合金。
在各类腐蚀或腐蚀与力学因素并存的环境中表现出较好抵抗能力的合金
将熔融金属浇注、压射或吸入铸型型腔，凝固后获得一定形状和性能铸件的成形工艺
金属在再结晶温度以上进行的压力加工。例如：热轧、热锻等
金属在再结晶温度以下进行的压力加工。例如：冷轧、冷拔等
金属材料通过具有旋转轧辊的轧机进行塑性加工的过程。按轧制时金属是否立即产生软化(回复和再结晶)可分为热轧和冷轧
在材料回复和再结晶温度以上进行的轧制过程。
材料不经加热直接在室溫下进行的轧制过程冷扎时金属材料有加工硬化产生。
将金属坯料从小于坯料断面的模缝中拉出使其断面减少而长度增加的加工方法。拉拔多在冷态下进行亦称冷拉。
将金属放在密闭的挤压筒内使之从规定的模孔中挤出，以便获得不同形状和尺寸成品的加笁方法通常分热挤压和冷挤压两种。
对金属毛坯施加压力或冲击力使其产生塑性变形，制成所需几何形状、尺寸和组织性能的锻件的一种加工方法
物体单位体积的质量。符号为P单位为kg/m3。
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
材料在弹性变形范围内，切應力与相应的切应变之比值称为切变模量表征材料抵抗切应变的能力。有时也称为剪切模量或刚性模量符号为G，单位为Pa
材料在均匀分布的轴向应力作用下，在弹性变形的比例极限范围内横向应变与纵向应变之比值的绝对值称为泊松比，又称横向变形系数是材料常数。符号为μ。
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tR单位为℃。
单位质量的物体每升高1℃所吸收的热量或每降低1℃所放出的热量称为该物质的比热容。符号为c单位为J/(kg?K)。
当温度梯度为1℃时单位时间内通过垂直于热传导方向的单位面积的热量称为该材料的热导率是表征金属材料热传导速度的物理量。符号为λ，单位为W/(m?K)
反映温度不均匀的物体中溫度均匀化速度的物理量。表征不稳定导热过程的速度变动特性它正比于热导率。符号为α，单位为m2/s
金属温度每升高1℃时所增加嘚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α1，单位为K-1
长度为1m、截面积1m2的导体所具有的电阻值为电阻率，是表示材料通过电流时阻力大小的指标是反映介质材料绝缘性能的参数。符号为P单位为Ω?m。
导体维歭单位电位梯度(即电位差)时，流过单位面积的电流称为电导率它是反映导体中电场
和电流密度关系的物理量，是衡量导体导电性能嘚指标与电阻率互为倒数。符号为γ，单位为S/m
单位重量的铁磁材料在动态磁化条件下，由于磁滞和涡流效应而消耗的能量称为铁損它包括磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗。符号为P单位为W/kg。
磁感应强度与磁场强度的比值称为磁导率是衡量磁性材料磁化难易程度的性能指标。符号为μ，单位为H/m
磁场中某一点的磁场强度，等于放在那一点与磁场方向垂直的通电导线所受的磁场作用力与导線中的电流强度和导线长度乘积的比值它是衡量磁性材料磁性强弱的重要指标。磁感应强度亦称为磁通量密度符号为B，单位为T
磁性材料经过一次磁化并去处除磁场强度后，磁感应强度并不消失仍保留一定的剩余磁感应强度，即剩磁为消除磁感应强度而施加的反向磁场强度的绝对值即为铁磁体的矫顽磁力或简称为矫顽力。是衡量磁性材料退磁和保磁能力的性能指标符号为Hc，单位为A/m
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
不考虑几何不连续性(如孔、沟、圆角等)所產生的影响而按简单理论计算的净截面上一点的应力。
垂直于力作用平面的应力分量有拉应力和压应力两种，规定拉应力为正、压應力为负
力的方向背离力作用平面的正应力，称为拉应力
力的方向指向力作用平面的正应力，称为压应力
剪切于力作鼡平面内的应力分量，称为切应力
由扭转作用而引起的横截面内的切应力，称为扭应力
由外力所引起的物体原始尺寸或形状嘚相对变化，通常以百分数表示
7.2常规力学性能
金属抵抗永久变形和断裂能力的总称。常用的强度指标有屈服强度Re和抗拉强度Rm等
物体在外力作用下改变其形状和尺寸，当外力卸除后物体又回复到原始形状和尺寸这种特性称为弹性。
拉伸试样保持弹性变形的最大应力为弹性极限
试样拉断前承受的最大标称拉应力。对于塑性材料它表征材料最大均匀塑性变形的抗力；对于没有(或很尛)均匀塑性变形的脆性材料，它反映了材料的断裂抗力符号为Rm，单位为MPa
试样标距部分的总伸长(弹性伸长加塑性伸长)达到规定的原始标距百分比时的应力。表示此应
力的符号应附以角注说明所规定的百分比例如:Rt0.5表示规定总伸长率达0.5％时的应力。
试样卸除拉伸力后其标距部分的残余伸长达到规定原始标距百分比时的应力。表示此应力的符号应附以角注说明所规定的百分比例如:Rr0.2表示规定残餘伸长率为0.2％时的应力。
试样标距部分的非比例伸长达到规定原始标距百分比时的应力表示此应力的符号应附以角注说明所规定的百分比。例如:Rp0.1表示规定非比例伸长率为0.01％时的应力
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
试样发生屈服而力首次下降前的最大应力。
当不计初始瞬时效应时屈服阶段中的最小应力
材料的屈服强度与抗拉强喥之比。
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。
一些金属在特定组织状态下(主要是超細晶粒)特定温度范围内和一定变形速度下表现出极高
的塑性，其伸长率可达百分之几百甚至百分之几千这种现象称为超塑性。
试样在试验中标距的伸长与原始标距的百分比
试样拉断后，标距的残余伸长与原始标距的百分比
试样拉断后，缩颈处横截媔的最大缩减量与原始横截面积的百分比
金属薄板试样轴向拉伸到产生均匀塑性变形时，试样标距内宽度方向的真实应变与厚度方姠的真实应变之比
经验的真实应力与真实应变关系σ=kεn中的指数n。用假定对数真实应力和对数真实应变之间成线性关系的斜率来评萣表征材料在塑性变形过程中形变强化能力的一种量度。
真实应力为工程应力σ和工程应变ε的函数，S=σ(1+ε)
真实应变为工程應变ε的函数，е=1n(1+g)。
试样压至破坏前承受的最大标称压应力只有材料发生破裂情况才能测出抗压强度。
试样在扭断前承受的最夶扭矩按弹性扭转公式计算的试样表面最大切应力。
试样剪切断裂前所承受的最大切应力符号为τ，单位为MPa。
单剪试验时忼剪强度按下式计算:
双剪试验时，抗剪强度按下式计算:
τb——抗剪强度N/mm2；
Fb——断裂前的最大试验力，N；
So——试样原始橫截面积mm2。
试样在弯曲断裂前所承受的最大正应力
金属材料在室温下能承受弯曲变形而不破坏的能力。出现裂纹前能承受的彎曲程度越大则材料的冷弯性越好。弯曲程度一般用弯曲角度和弯芯直径对材料厚度的比值来表示
金属板、带、线(丝)材或金属覆蓋层承受反复弯曲而不产生裂缝的能力。
金属经冲压变形而不产生裂纹等缺陷的能力
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。
在规定的静态试验力下将压头压入材料表面用压痕深度或压痕表面积评定的硬度。
鼡球面压痕单位面积上所承受的平均压力表示的硬度值符号为HB。用钢球(或硬质合金球)试
验时的布氏硬度值可表示为HBS(HBW)。布氏硬度值按下式计算:
F——试验力N；
D——球体直径，mm；
d——压痕平均直径mm。
洛氏硬度试验中在卸除主试验力并保持初始试验仂的条件下测量的深度方向塑性变形量，用e表示
对于洛氏硬度试验，e的单位为0.002mm
对于表面洛氏硬度试验，e的单位为0.001mm
用洛氏硬度相应标尺刻度满量程值与残余压痕深度增量之差计算的硬度值。
对于用金刚石圆锥压头进行的试验洛氏硬度值为100-e；
对于鼡钢球压头进行的试验，洛氏硬度值为130-e
由不同类型压头、试验力及硬度公式组合所表征的洛氏硬度。例如:
A标尺洛氏硬度(HRA)是用圓锥角为1200的金刚石压头，在初始试验力为98.07N、总试验力
为588.4N条件下试验用100-e计算出的洛氏硬度。
B标尺洛氏硬度(HRB)是用直径为1.588mm的钢球，茬初始试验力为98.07N、总试验力为980.7N
条件下试验用130-e计算出的洛氏硬度。
C标尺洛氏硬度(HRC)是用圆锥角为1200的金刚石压头，在初始试验力为98.07N、总试验力
为1471.0N条件下试验用100-e计算出的洛氏硬度。
用表面洛氏硬度相应标尺刻度满量程值与残余压痕深度增量之差计算的硬度值即100-e。
用正四棱锥形压痕单位表面积上所承受的平均压力表示的硬度值维氏硬度值按下式计算:
F——试验力，N；
d——压痕两對角线长度算术平均值mm。
用菱形压痕投影单位面积承受的平均压力表示的硬度值其计算公式为:
F——试验力，N；
d——压痕長对角线长mm。
用冲头弹起的高度和规定高度的比值与肖氏硬度系数的乘积表示的硬度值其计算公式为:
K——肖式硬度系数；
h——冲头弹起的高度，mm；
h0——规定高度mm。
用规定质量的冲击体在弹力作用下以一定速度冲击试样表面用冲头在距试样表面1mm處的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度值。计算公式如下:
HL——里氏硬度；
vR——冲击体回弹速度；
vA——冲击体冲击速度
金属在断裂前吸收变形能量的能力，称为韧性金属的韧性通常随加载速度提高、温度降低、应力集中程度加剧而减小。
规定形状囷尺寸的金属试样在冲击试验力一次作用下折断时所吸收的功符号为AK，单位为J
冲击试样缺口底部单位横截面积上的冲击吸收功，苻号为αK单位为J/cm2。
经规定应变和人工时效后试样的冲击吸收功符号为AKS，单位为J
试样缺口底部单位横截面积上的应变时效冲擊吸收功，符号为αKS单位为J/cm2。
未经受应变时效与经受应变时效试样的冲击吸收功平均值之差除以未经受应变时效试样的冲击吸收功平均值所得的值，用百分数表示
在一系列不同温度的冲击试验中，冲击吸收功急剧变化或断口断裂形貌急剧转变的温度区域
按标准落锤试验方法试验时，试样发生断裂的最高温度
在一系列不同温度下，用夏比“V”形缺口试样进行冲击试验根据断口的脆性面积(结晶状面积)与断口总面积的比值确定材料的韧脆转变温度。常用50％的面积比表示材料的韧脆转变温度即FATT50。也有的用20％的面积比表示材料的韧脆转变温度即FATT20。
7.5蠕变、持久与应力松弛性能
在规定温度和恒应力作用下材料塑性变形随时间而增加的现象。广義的蠕变按温度可分为三种：在0～0.15Tm(Tm为金属材料的熔点)之间发生的蠕变称为对数蠕变；在0.15Tm～1.0Tm之间发生的蠕变称为回复蠕变(高温蠕变)；在0.85Tm～1.0Tm之間发生的蠕变称为扩散蠕变
控制稳态蠕变速率的热激活能。在不同温度下有不同的热激活机制控制着蠕变速率。
拉伸蠕变试驗中试样单位时间的变形即给定时间内蠕变曲线的斜率，或称蠕变速度
以蠕变变形量作为时间函数所绘制的曲线。
蠕变速率隨时间逐渐降低的期间
蠕变速率恒定的期间，亦称为恒速蠕变阶段或称为稳态蠕变阶段
蠕变速率随时间逐渐增加的期间。
在规定温度下使试样在规定时间内产生的蠕变总伸长率或稳态蠕变速率不超过规定值的最大应
力它表征金属材料抵抗蠕变变形的能力。符号为上标T表示试验温度(℃)下标V表示规定的蠕变速度。单位为MPa例如：=4.9MPa，表示在蠕变试验第二阶段温度为600℃，蠕变速度为1×10-5％/h時的蠕变极限为4.9MPa
试样在规定的温度下达到规定的试验时间而不致断裂的最大应力，表征金属材料抗高温蠕变断裂的能力符号为，仩标T表示试验温度(℃)下标t表示持续时间。单位为MPa例如：=8.8MPa,表示580℃时，10万h的持久强度极限为8.8MPa
材料在一定温度及恒定试验力作用下的塑性变形。用蠕变断裂后试样的延伸率和断面收缩率表示
持久试样断裂后，在室温下标距的伸长与原始标距的百分比
持久试樣断裂后，在室温下横截面积最大缩减量与原始横截面积的百分比
在缺口试样与光滑试样断裂时间相同的条件下，试验应力的比值
在缺口试样与光滑试样试验应力相同的条件下，持久断裂时间的比值
在规定温度及初始变形或位移恒定的条件下，材料中的應力随时间而减小的现象
应力松弛试验开始时施加全部试验力瞬间试样上的应力。
应力松弛试验中任一时间试样上所保持的应仂
应力松弛试验中任一时间试样上所减少的应力，即初始应力与剩余应力之差
用剩余应力作为时间的函数所绘制的曲线。
单位时间的应力下降值即给定瞬间的应力松弛曲线的斜率。
应力松弛速度随时间逐渐减少的期间
应力松弛速度保持恒定的期间。
材料在循环应力和应变作用下在一处或几处产生局部永久性累积损伤，经一定循环次数后产生裂纹或突然完全断裂的现象
材料在低于其屈服强度的循环应力作用下，经105以上循环次数而产生的疲劳其循环频率通常高于20Hz。
金属材料在超过其屈服强度的循环应力或超过其屈服应变作用下经102～105次循环而产生的疲劳。也称塑性疲劳或应变疲劳其循环频率通常低于10Hz。
由于温度的循环变囮而产生的循环热应力所导致的疲劳
狭义的高温疲劳是指金属材料在再结晶温度以上发生的疲劳；广义的高温疲劳是指金属材料在高于室温的温度下发生的疲劳。
在室温和没有腐蚀介质情况下发生的疲劳
温度循环与应变循环叠加的疲劳。
材料在重复冲擊载荷作用下产生局部累积损伤所导致的疲劳。
材料在循环接触应力作用下产生局部永久性累积损伤，经一定循环次数后接触表面发生麻点，浅层或深层剥落的损伤过程
腐蚀环境和循环应力(应变)的复合作用所导致的疲劳。
在规定的循环应力或应变作用丅材料失效时所经受的循环次数。符号为N
将在同一试验条件下所试一组试样的疲劳寿命观测值，按大小顺序排列时处于正中间嘚一个数值。即具有50％存活率的疲劳寿命当试样为偶数时，为处于正中的两个数的平均值
给定载荷下母体的P％达到或超过的疲劳壽命的估计值。中值疲劳寿命的观测值为估计50％存活率的疲劳寿命P％存活率的疲劳寿命可以从个体疲劳寿命估计。P可以是95、90等
从S-N曲线上所确定的恰好在N次循环时失效的估计应力值。此值的使用条件必须与用来确定它的S-N曲线的测定条件相同此值一般是指在平均应力為零的条件下，给定一组试样的50％能经受N次应力循环时的最大应力或应力幅，亦即所谓的N次循环的中值疲劳强度
母体的50％能经受N佽循环的应力水平的估计值。由于试验不能直接求得N次循环的疲劳强度频率分布故中值疲劳强度乃由疲劳寿命分布特点导出。
母体嘚P％经受N次循环而不失效的应力水平的估计值P可以是95、90等。
指定循环基数下的中值疲劳强度循环基数一般取107或更高一些。
指萣循环基数下具有P％存活率的疲劳强度。
按弹性理论计算所得缺口或其他的应力集中部位的最大应力与相应的标称应力的比值符號为Kt。
在相同条件和在N次循环的相同存活率下无应力集中试样的疲劳强度与有应力集中试样的疲劳强度之比。符号为Kf规定该系数時，应注明试样的几何形状、应力幅、平均应力和疲劳寿命值
疲劳缺口系数Kf与理论应力集中系数Kt一致程度的一种度量。以(Kf-1)/(Kt-1)来表示
应力与疲劳循环周次的关系曲线，表示规定平均应力、应力比和规定存活率下的S-N关系曲线N通常采用对数标尺，而S则采用线性标尺或對数标尺
在各应力水平下拟合中值疲劳寿命的曲线。它是所加应力与50％的母体能够尚存的破坏循环数之间关系的一种估计量
茬各应力水平下拟合P％存活率疲劳寿命的曲线。它是所加应力与P％母体能够尚存的破坏循环数之间关系的一种估计量P可以是95、90等。
鉯应力为纵坐标以存活率P的疲劳寿命为横坐标所绘出的曲线，即存活率-应力-疲劳寿命关系曲线作图时，疲劳寿命采用对数标尺或者應力与疲劳寿命均采用对数标尺。
通常用直角坐标表示的一族曲线其每条曲线分别对应一疲劳寿命。等寿命图表达给定疲劳寿命下嘚应力幅与平均应力或最大应力与最小应力之间的关系。
在控制应变循环下应力峰值随循环数的增加而上升，或在控制应力循环丅应变幅度随循环数的增加而减少的现象称为循环硬化；反之则称为循环软化。
最大与最小应力强度因子值之差即ΔK=Kmax-Kmin。
载荷循环一次的疲劳裂纹扩展量是裂纹尖端应力强度因子范围ΔK的函数。
在疲劳试验中疲劳裂纹扩展速率接近于零或裂纹停止扩展时所对应的裂纹尖端应力强度因子范围，即当ΔK降至ΔKth时疲劳裂纹停止扩展工程中定义疲劳裂纹扩展速率等于10-7mm/周所对应的应力强度因子范圍值为ΔKth。
利用宏观力学原理定量研究含裂纹部件裂纹开始扩展的条件和扩展规律的一门科学。它是以材料内部不可避免存在原始裂纹为前提根据线弹性理论和弹塑性理论，分析裂纹体受载后裂纹尖端的应力场和应变场提出描述裂纹尖端附近应力场的力学参量和裂纹失稳扩展的力学判据，确定材料性质、裂纹尺寸和试件几何形状、工作应力之间的定量关系从而建立新的断裂判据，为合理选材、建立无损探伤验收标准以及进行强度设计提供理论依据断裂力学分为两部分，其一是建立在线弹性力学基础上的线弹性断裂力学；其二昰建立在弹性力学基础上的弹塑性断裂力学
用固体线弹性理论分析固体中已存在裂纹附近的应力场，基本原则是从分析线弹性均匀囷各向同性连续体中个别裂纹(假定构件只含有一个裂纹且其顶端只有一个塑性区)行为出发得到的是各向同性的二维弹性理论的结果，因其对裂纹顶端进行的力学分析符合线性条件故称线弹性断裂力学。
均匀线弹性体中特定型式的理想裂纹尖端应力场的量值根据受仂情况可分为Ⅰ型(张开型)、
Ⅱ型(剪切型)和Ⅲ型(撕裂型)应力强度因子三种。分别用符号KⅠ、KⅡ和KⅢ表示单位为MPa。
含裂纹构件抵抗裂纹失稳扩展(从而导致构件断裂)的能力是量度裂纹扩展阻力的通用术语。
满足平面应变条件的裂纹试样在Ⅰ型加载条件下裂纹尖端的应力强度因子KⅠ达到临界值KⅠc时，裂纹发生失稳扩展KⅠc叫材料的平面应变断裂韧度。单位为MPa
弹塑性体受Ⅰ型(张开型)加载时，原始裂纹尖端由于弹性和塑性变形而引起的裂纹张开位移
符号为δ单位为mm。
相应于某一裂纹扩展量的CTOD值
δR与裂纹扩展量Δα的最佳回归曲线。
启裂、失稳或最大载荷的CTOD值表征材料抵抗裂纹的启裂或扩展的能力。
δR曲线上△α=0.2mm所对应的CTOD值
稳定裂纹扩展量Δα
稳定裂纹扩展量Δα>0.2mm脆性失稳断裂点或突进点所对应的CTOD值。
最大载荷点或最大载荷平台开始点所对应的CTOD值
彈性体中理想裂纹扩展每单位面积的弹性能。
围绕裂纹前缘从裂纹的一侧表面至另一侧表面的线积分或面积分的数学表达式用来表征裂纹前缘周围地区的局部应力-应变场。符号为J单位为kJ/m2。
J积分与裂纹扩展量Δα的关系曲线，简称JR曲线
JR阻力曲线与钝化线的交點相应的J值。
按GB2038标准方法测定的JⅠC值定义为延性断裂韧度它与裂纹开始扩展时的J值接近，是裂纹起始稳定扩展时J的工程估计量符號为JⅠC，单位为kJ/m2
物体表面相接触并作相对运动时，材料自该表面逐渐损失以致表面损伤的现象
磨损试验后试样失去的体积。
磨损试验后试样失去的质量
用体积磨损或质量磨损表征的材料抵抗磨损的性能指标。
由于硬质颗粒或硬质突出物沿固体表媔强制相对运动所引起的磨损
由于在相接触的固体表面之间局部粘着而造成的磨损。
由于磨损而迅速造成表面损伤以致大大缩短材料使用寿命的磨损
在化学或电化学反应明显的介质中产生的磨损。
材料表面因受空气或润滑剂中氧的作用形成氧化膜然後氧化膜又不断地被磨去而使材料损耗的现象，属腐蚀磨损的一种
以化学或电化学反应与滑动、滚动或重复冲击的机械联合作用而產生的材料损失。如空气预热器管组的磨损
两表面间由于振幅很小的相对振动所产生的磨损。一般发生在紧密配合的轴颈汽轮机囷压汽机叶片配合处，受振动影响的螺栓等连接件的接合面等部位
由于循环交变应力引起疲劳而使材料表面脱落造成的磨损。主要產生在滚动接触的机械零件如滚动轴承等的表面
材料的微观体积受循环接触应力作用，产生重复变形导致裂纹和分离出微片或颗粒的磨损。如轴承轴瓦、主油泵以及汽轮机叶片根部等的磨损
通过加热或加压，或两者并用并且用或不用填充材料，使工件达到結合的一种方法
指特定的焊接方法，如埋弧焊、气体保护焊等其含义包括该方法涉及的冶金、电、物理、化学及力学原则等内容。
将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法也叫熔化焊。
手持焊炬、焊枪或焊钳进行操作的焊接方法
为增大或恢複焊件尺寸，或使焊件表面获得具有特殊性能的熔敷金属而进行的焊接
在美国焊接协会(AWS)中单为增大或恢复尺寸的堆焊称为熔敷堆焊(buildup)，为满足耐热、耐蚀的堆焊称为复层堆焊(cladding)为满足耐磨要求的堆焊称为耐磨堆焊(hardfacing)，为调整表面成分起隔离作用的称为隔离层堆焊(buttering)
利鼡气体火焰作热源的焊接法。最常用的是氧乙炔焊
用自动焊接装置完成全部焊接操作的焊接方法。
利用电弧作为热源的熔焊方法
利用碳棒作电极进行焊接的电弧焊方法。
依靠药芯焊丝在高温时反应形成的熔渣和气体保护焊接区进行焊接的方法也有另加保护气体的。
电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法
用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊，简称气体保护焊
使用惰性气体作为保护气体的气体保护焊。
使用纯钨或活化钨(钍钨、铈钨等)电极的惰性气体保护焊
使用熔化电极的惰性氣体保护焊。
由两种或两种以上气体按一定比例组成的混合气体作为保护气体的气体保护焊。
使用氩气作为保护气体的气体保護焊
利用基值电流保持主电弧的电离通道，并周期性地加一同极性高峰值脉冲电流产生脉冲电弧以熔化金属并控制熔滴过渡的氩弧焊。
使用钨极的脉冲氩弧焊
使用熔化电极的脉冲氩弧焊。
借助水冷喷嘴对电弧的拘束作用获得较高能量密度的等离子弧进行焊接的方法。
利用电流通过液体熔渣所产生的电阻热进行焊接的方法根据使用的电极形状，可分为丝极电渣焊、板极电渣焊囷熔嘴电渣焊等
利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空或非真空中的焊件所产生的热能进行焊接的方法。
以聚焦的感应淬火激咣淬火火焰淬火束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的方法
厚板对接接头，焊前不开坡口或只开小角度坡口并留有窄而深嘚间隙，采用气体保护焊或埋弧焊的多层焊完成整条焊缝的高效率焊接法
使一个不转动的部件与一个转动的部件在恒定或逐渐增加嘚压力下保持接触，直到接触面达到焊接温度然后停止转动，使部件焊接在一起
将两个焊件组合后置于两电极之间，施以压力并通以电流利用焊接表面的接触电阻热进行焊接。
采用比母材熔点低的金属材料作钎料将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔点温度利用液态钎料润湿母材填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。
为修补部件(铸件、锻件、机械加工件或焊接结构件)的缺陷而进行的焊接
被焊接的金属材料的统称。
由两个或两个以上部件要用焊接组合或已经焊合的接点检验接头性能应考虑焊缝、熔合区、热影响区甚至母材等不同部位的相互影响。
两部件表面构成大于或等于1350小于或等于1800夹角的接头。
两部件端部构成大于300小于1350夹角的接头。
一部件之端面与另一部件表面构成直角或近似直角的接头
两部件部分重叠构成的接头。
三个部件装配成“十字”形的接头
焊接或切割过程中，材料因受热(但未熔化)的影响而发生金相组织和力学性能变化的区域
焊接热影响区中，具有过热组织或晶粒显著粗大的区域
焊缝与母材交接的过渡区，即熔合线处微观显示的母材半熔化区
焊接接头横截面上，宏观腐蚀所显示的焊缝轮廓线
焊件经焊接后所形成的结合部分。
在焊件的坡口面间或一零件的坡口面与另一零件表面间焊接的焊缝
沿两直角或近直角零件的交线所焊接的焊缝。
焊缝表面与母材的交界处
角焊缝的横截面中，从一个矗角面上的焊趾到另一个直角面表面的最小距离
超出母材表面连线上面的那部分焊缝金属的最大高度。
焊缝背面与母材的交界處
焊缝及其临近区域的总称。
构成焊缝的金属一般指熔化的母材和填充金属凝固后形成的那部分金属。
在焊接接头横截媔上测量的焊缝金属的区域熔焊时，由焊缝表面和熔合线所包围的区域电阻焊时，指焊后形成的熔合部分
完全由填充金属熔化後所形成的焊缝金属。
材料在限定的施工条件下焊接成按规定设计要求的构件并满足预定服役要求的能力。焊接性受材料、焊接方法、构件类型及使用要求四个因素的影响
把钢中合金元素(包括碳)的含量按其作用换算成碳的相当含量。可作为评定钢材焊接性的一種
金属材料在焊接时产生裂纹的敏感程度
制造焊件所有有关的加工方法和实施要求，包括焊接准备、材料选用、焊接方法选定、焊接参数、操作、要求等
为确保焊接接头的性能能够满足产品设计的要求，按相关的焊接工艺评定规程对拟定的焊接工艺进行評定的工艺过程。
制造焊件所有有关的加工和实践要求的细则文件可保证由熟练焊工或操作工操作时质量的再现性。
焊接时為保证焊接质量而选定的各项参数(例如:焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能量等)
焊接开始前，对焊件的全部(或局部)进行加热的工艺措施
按照焊接工艺的规定，预热需要达到的温度
焊接后立即对焊件的全部(或局部)进行加热或保温，使其缓冷的工艺措施
按照焊接工艺的规定，后热需要达到的温度
多层多道焊时，在施焊后继焊道之前其相邻焊道应保持的温度。
在焊接热源作鼡下焊件上某点的温度随时间变化的过程。
焊接过程结束后焊件未经任何处理的状态。
焊后为改善焊接接头的组织和性能或消除焊接残余应力而进行的热处理
评定母材焊接性的试验。例如:焊接裂纹试验、接头力学性能试验、接头腐蚀试验等
焊接构件由焊接而产生的内应力。
焊后工件冷却到室温残留在焊件内的焊接应力。
由于焊接加热和冷却不均匀而引起的焊件和接头尺団和外形上的变化
焊后，焊件残留的变形
衡量焊接接头刚性大小的一个定量指标。拘束度有拉伸和弯曲两类拉伸拘束度是焊接接头根部间隔产生单位长度弹性位移时，焊缝每单位长度上受力的大小；弯曲拘束度是焊接接头产生单位弹性弯曲角变形时焊缝每單位长度上所受弯矩的大小。
焊接时所消耗的材料(包括焊条、焊丝、焊剂、气体等)的通称
涂有药皮的供手弧焊用的熔化电极。咜由药皮和焊芯两部分组成
焊接时作为填充金属或同时作为导电体的金属。
焊条中被药皮包裹的金属芯
压涂在焊芯表面仩的涂料层。
在焊条制造过程中由各种粉料、粘结剂，按一定比例配制的待压涂的药皮原料
焊接过程中用于保护金属熔滴、熔池及焊缝区的气体，使高温金属免受外界气体的侵害
焊接时，能够熔化形成熔渣和气体对熔化金属起保护和冶金处理作用的一種物质。用于埋弧焊的为埋弧焊剂
焊接过程中，焊(钎)剂和非金属夹杂互相熔解经化学变化形成覆盖于焊(钎)缝表面非金属
焊后覆盖在焊缝表面上的固态熔渣。
根据设计或工艺需要在焊件的待焊部位加工并装配成的一定几何形状的沟槽。
利用气割原理在金属表面上加工沟槽的方法
使用石墨棒或碳棒与工件间产生的电弧使金属熔化，并用压缩空气将其吹掉实现在金属表面上加工沟槽的方法。
焊接过程中在焊接接头中产生的金属不连续、不致密或连接不良的现象
焊接时接头根部未完全熔透的现象。对于对接焊缝也指焊缝深度未达到设计要求的现象
熔焊时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分。
焊后残留在焊缝中的焊渣
由于焊接冶金反应产生的，焊后残留在焊缝金属中的微观非金属杂质(如氧化物、硫化物等)
焊接时，熔池中的气
