世俱杯时间-澳洲某队欲冲击前四，迫切需要获得连胜

随着中国经济体量跃居世界第二，中国工业水平、各种工业与民用设施规模也达到了一个相当的体量，大量的工程结构、工业机器和设备已经建成并正在发挥重要作用。这些结构、机器和设备，其服役状况如何?是否安全可靠?是否仍然处于设计范围内以及是否需要维修更换? 等等，这些问题的回答都需要依靠现场检测或监测的数据。因此在线检测技术和检测设备对当今的中国检测显得愈发重要和迫切，实验室或离线的检测技术和检测设备在时间、取样的可行性以及真实性等方面尚不能完全胜任。

本文作者仅从个人经历中涉及较多的金属材料力学性能和金相显微组织二个方面(电磁性能和无损探伤等则不在本文讨论范围之列) 对物理性能现场测技术的现状作简要介绍，并讨论未来的发展趋势。

　　现场物理性能检测有哪些项目？

金属材料现场物理性能检测主要有硬度、金相检验、薄板冲压件成形极限图FLD测定、工作应力测试、残余应力测量与消除、弹性模量及泊松比测试等项目。

　　1硬度

现场硬度检测目前主要包括里氏、肖氏、布氏、韦氏和超声波硬度等，这些方法各有特点，各有其适用环境和检测对象，需要使用者根据实际情况灵活选择。表1列出了上述现场硬度检测方法的原理、适用范围和执行标准。

表1 各种现场用硬度的对比

　　2 成形极限图FLD

成形性能是金属板带的关键力学性能指标，直接决定了金属板带在成形加工过程中的难易程度，本质上影响其成形件的质量和成本。成形极限又是其核心指标，成形极限有冲压车间和实验室测定两种方法。其中冲压车间的测定方法依据GB/T 24171.1- 2009《金属材料 薄板和薄带 成形极限曲线的测定第1部分：冲压车间成形极限图的测量及应用》，在板材冲压前印好网格，冲压后再测试网格的主/次应变，现场在线测试冲压零件的FLD，用于现场条件下对零件成形效果的快速分析判断，从而能够及时地对冲压模具和其他冲压工艺参数进行调整。

　　3 金相检验

现场金相通过对材料显微组织、夹杂、裂纹的观察，往往在钢号甄别、质量分析、安全评价和仲裁纠纷中发挥重要作用，其应用非常广泛。

例如某灰口铸铁件例行维修检查，磁粉探伤发现有可疑的表面裂纹，反复磁粉探伤和其它探伤方法检查均没有发现表面裂纹。出现两种矛盾的结论，究竟该以哪次测定结果为准？后用现场金相检验发现，除了灰口铸铁件中的片状石墨在海洋环境中发生腐蚀留下片状沟槽外未再找到一条裂纹，争论迎刃而解。

　　4 残余应力测量与消除

残余应力的现场测量一般采用小孔法、压痕法、X射线衍射法和临界表面超声波法，表2列出了各种残余应力现场测试方法的原理、使用范围及采用的标准。残余应力的现场消除采用的方法比较多，有局部热处理、振动、超声冲击和爆炸处理等，表3对各种残余应力现场消除方法的技术经济性进行了对比，列出了采用的标准。

工作应力测试与残余应力测试类似，该文不再赘述。

表2 各种现场用残余应力测量方法的对比

表3 几种常用消除残余应力方法的技术经济性对比

选自：《理化检验-物理分册》 Vol.51 2015.12

作者：李荣锋，教授级高工，武汉钢铁集团公司研究院