一种制备15CrMo过热器管失效分析样品的方法技术

本发明专利技术提供一种制备15CrMo钢过热器管的失效分析样品的方法，所述方法包括：（1）切取待分析的钢件，在切取过程中，保持所述待分析的钢件温度不超过60℃；（2）提供一平坦基板，将所述待分析的钢件粘附于所述基板，其中，所述钢件的待分析表面朝向所述基板；（3）以所述基板为底部，构建围绕所述待分析的钢件的空腔，在该空腔中注入可固化镶嵌料将所述待分析的钢件嵌入所述空腔中；（4）去除通过步骤（3）固化镶嵌后的钢件表面的基板，使待分析表面露出，并对所述待分析表面进行表面处理，使其符合后续分析的要求。通过本发明专利技术的方法制备的失效分析样品可以保证样品的切割和镶嵌在失效现场进行，能够完好保存样品原始失效状态，样品制作效率高，消耗少，能够满足后续观测分析的需要。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种制备15CrMo钢过热器管的失效分析样品的方法，所述方法包括：（1）切取待分析的钢件，在切取过程中，保持所述待分析的钢件温度不超过60℃；（2）提供一平坦基板，将所述待分析的钢件粘附于所述基板，其中，所述钢件的待分析表面朝向所述基板；（3）以所述基板为底部，构建围绕所述待分析的钢件的空腔，在该空腔中注入可固化镶嵌料将所述待分析的钢件嵌入所述空腔中；（4）去除通过步骤（3）固化镶嵌后的钢件表面的基板，使待分析表面露出，并对所述待分析表面进行表面处理，使其符合后续分析的要求。通过本专利技术的方法制备的失效分析样品可以保证样品的切割和镶嵌在失效现场进行，能够完好保存样品原始失效状态，样品制作效率高，消耗少，能够满足后续观测分析的需要。【专利说明】
本专利技术涉及一种制备失效分析样品的方法，尤其涉及一种制备15CrMo钢过热器 管的失效分析样品的方法。 -种制备15CrMo过热器管失效分析样品的方法
技术介绍
15CrMo钢是一种铬、钥珠光体耐热钢，其是应用于电力工业、石油化工领域中的重 要耐高温材料。它具有很好的抗氧化性、良好的抗硫腐蚀和抗氢腐蚀性能，并且合金元素含 量少，具有较好的工艺性能和物理性能，在500°C?550°C使用具有较高的热强性能。当使 用温度大于550°C时，其热强性能显著降低。通常15CrMo钢主要用于蒸汽参数为5KTC的 高中压管道、导汽管，管壁温度为550°C的过热器管等。 锅炉四管中，过热器管在整个电站锅炉系统中是工作环境最为恶劣的，其内部是 高温高压处于过热状态的蒸汽，而外部则与成分复杂的高温流动烟气直接接触。因此很容 易发生破裂失效，导致非计划停炉。而引起过热器管破裂失效的原因有很多，为加强管理， 避免同类事故的再次发生，人们必须对其失效原因进行分析，那么准备失效分析样品是不 可缺少的一环。 传统的15CrMo过热器管失效分析样品的制备方法包括：首先通过电火花线切割 将破裂失效的过热器管切断，获得破裂开口部位的样品，将样品放入镶样机中，然后放入热 镶料，在150°C下和一定压力的作用下持续20分钟左右获得镶嵌样品，然后通过180、320、 400、500、600号水砂纸依次粗磨，然后以01、02、03号金相砂纸精磨，然后通过机械抛光和 浸蚀的方法最终获得失效分析样品。这种方法的缺点在于电火花线切割过程中不可避免的 需要用到冷却液，这样会对最终失效分析样品造成污染，无法分析其精确的化学成分。另外 在样品镶嵌在高温高压条件下进行。高温有可能会改变失效分析样品的显微组织，而高压 则会对失效分析样品存在的微裂纹造成挤压或者拉伸，影响进一步的金相观测分析，不利 于分析者客观的找出失效原因。另外采用镶样机镶样效率低下，不能同时进行多个样品的 镶嵌。而磨抛过程需要大量使用各种型号的砂纸，这一方面造成了不必要的浪费，另一方面 也降低了失效分析样品的制备效率。总之，传统的制备15CrMo过热器失效分析样品的方法 存在保持原始失效状态方面不佳，过程繁琐，效率低下等缺点。因此，为了克服上述传统的 制备失效分析样品的方法中的缺点，本领域亟需一种快速、高效、消耗低、保持失效样品的 最佳原始状态的制备失效分析样品的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种制备15CrMo过热器管的失效分析样品的方法，所述 方法包括： (1)切取待分析的钢件，在切取过程中，保持所述待分析的钢件温度不超过60°C ; (2)提供一平坦基板，将所述待分析的钢件粘附于所述基板，其中，所述钢件的待 分析表面朝向所述基板； (3)以所述基板为底部，构建围绕所述待分析的钢件的空腔，在该空腔中注入可固 化镶嵌料将所述待分析的钢件嵌入所述空腔中； (4)去除通过步骤（3)固化镶嵌后的钢件表面的基板，使待分析表面露出，并对所 述待分析表面进行表面处理，使其符合后续分析的要求。 在本专利技术步骤（1)的切取过程中，使待分析钢件的温度不超过60°c，从而避免使 用冷却液对所述待分析钢件进行冷却而污染待分析钢件，在步骤（1)的切取过程中，待分析 钢件的温度优选保持在室温。本专利技术的步骤（1)可以采用间歇式切割方式，利用切割间歇 对钢件进行冷却，使其温度不超过60°c，切割工具可使用本领域常用的任何工具，优选采用 金刚砂锯切机。 在本专利技术的一种实施方式中，步骤（3)中的构建包括：将两端开口的容器以一端 朝向所述基板的方式扣在所述基板上，从而形成所述空腔。所述容器可为本领域常用的适 于构建空腔的任何容器，优选地可为有机玻璃管或PVC塑料管。 在本专利技术的另一种实施方式中，将一个或一个以上待分析的钢件嵌入所述空腔中 或者在所述基板上构建一个或一个以上空腔。 在本专利技术的又一种实施方式中，所述可固化镶嵌料包括聚甲基丙烯酸甲酯、过 氧化苯甲酰和甲基丙烯酸甲酯，并且聚甲基丙烯酸甲酯和过氧化苯甲酰的总量为l〇g至 l〇〇g，所述聚甲基丙烯酸甲酯和所述过氧化苯甲酰的重量百分比为100:1-120:1，并且，所 述甲基丙烯酸甲酯的量为l〇ml至100ml。 在本专利技术的再一种实施方式中，所述表面处理包括表面研磨和表面浸蚀，所述表 面研磨和表面浸蚀均可采用本领域的常规技术来完成，优选地，所述表面研磨采用砂轮机、 水砂纸和金刚石研磨膏进行，表面浸蚀采用2%-5%硝酸酒精溶液。 在本专利技术的再一种实施方式中，所述基板为易于通过切削除去的平坦基板，以便 待分析钢件可稳固地粘附于该基板的表面，所述基板优选为硬质纸板。 在本专利技术的再一种实施方式中，所述后续分析为本领域技术人员常用的分析方 法，优选地包括金相分析、化学分析、光谱分析和能谱分析。 本专利技术的制备15CrMo过热器管的失效分析样品的方法相比于现有技术具有如下 优点： 1.在切取待分析的钢件的过程中，保持所述待分析的钢件温度不超过60°C，优选 地在室温下进行切取，从而避免使用冷却液对所述待分析钢件造成污染影响其化学分析结 果； 2.在镶嵌待分析钢件的过程中，不需要采用现有技术中镶样机所需的高温高压条 件，可避免高温高压条件对所述待分析钢件的显微组织和裂纹等产生的影响，进而确保获 得准确的失效分析结果； 3.在本专利技术的方法中，不需要使用镶样机，而是通过现场构建围绕待分析钢件的 空腔并采用可固化镶嵌料将待分析钢件嵌入空腔中就地制备失效分析样品，因此，可在现 场快速便捷地制备样品，制备效率提高，成本降低。 【专利附图】【附图说明】 图1为根据本专利技术的一种实施方式制备15CrMo过热器管的失效分析样品的流程 示意图。 【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加明显，下面结合【具体实施方式】进一步 详细阐述本专利技术。 实施例1 图1详细描述了根据本专利技术的一种实施方式制备15CrMo过热器管失效破裂现场 中的待分析钢件的步骤，具体如下： (1)切取待分析的钢件：切取6个过热器失效破裂位置的钢件，主要是位于断口位 置的钢件和位于裂纹扩展位置的钢件。采用型号为DREMEL Multipro的小型低速电动金刚 砂锯切机在1档转速条件下切取这些部位的钢件，其中，切割每进行2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备15CrMo钢过热器管的失效分析样品的方法，所述方法包括：（1）切取待分析的钢件，在切取过程中，保持所述待分析的钢件温度不超过60℃；（2）提供一平坦基板，将所述待分析的钢件粘附于所述基板，其中，所述钢件的待分析表面朝向所述基板；（3）以所述基板为底部，构建围绕所述待分析的钢件的空腔，在该空腔中注入可固化镶嵌料将所述待分析的钢件嵌入所述空腔中；（4）去除通过步骤（3）固化镶嵌后的钢件表面的基板，使待分析表面露出，并对所述待分析表面进行表面处理，使其符合后续分析的要求。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈美华，祝新伟，程宏辉，潘金平，
申请(专利权)人：嘉兴市特种设备检测院，
类型：发明
国别省市：浙江;33