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金屬材料失效引發(fā)生大事故案例及分析
金屬材料是航空航天、交通運(yùn)輸、能源、化工、冶金等領(lǐng)域重大工程、大型設(shè)備設(shè)施的主要用材。眾所周知，在復(fù)雜載茶和復(fù)雜環(huán)境的共同作用下，服役的金屬材料和大型結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生腐蝕、疲勞、斷裂、磨損等各種模式或多模式共存的失效事故，從而導(dǎo)致空難事故和重大經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)報道，美國每年因材料斷裂造成損失達(dá)1190億美元；英國海洋平臺曾發(fā)生腐蝕疲勞失效導(dǎo)致石油年減產(chǎn)12%的事故；而根據(jù)中國工程院的調(diào)查，我國每年因腐蝕造成的損失也高達(dá)4900億元。
我國經(jīng)濟(jì)處于高速發(fā)展期。因金屬材料失效引發(fā)的重大事故頻繁發(fā)生。除了關(guān)注事故帶來的人員、經(jīng)濟(jì)損失以及現(xiàn)場應(yīng)急處置外，材料研究者更期望通過事故的技術(shù)分析，尋找各類事故發(fā)展的本質(zhì)原因，以期為預(yù)測次生，衍生事故和預(yù)防同類事故發(fā)展及對材料加工、處理工藝進(jìn)行優(yōu)化提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
對金屬材料的失效引發(fā)的重大事故進(jìn)行技術(shù)分析是一個復(fù)雜的過程，不僅涉及宏觀分析、微觀結(jié)構(gòu)分析、金相組織分析、化學(xué)成分分析(元素分析儀)、硬度測試、力學(xué)性能測試、應(yīng)力測試等多種分析測試技術(shù)，而且從大量測試數(shù)據(jù)中分析、歸納和推斷事故主要和次要原因，又較大程序依賴于分析者的知識和經(jīng)驗的積累。
南京華欣分析儀器制造有限公司生產(chǎn)的HX-3型金屬材料元素分析儀在化學(xué)分析領(lǐng)域是獨具一格，采用高頻感應(yīng)爐配合紅外碳硫分析系統(tǒng)，能快速、準(zhǔn)確地測定普碳鋼、高中低合金鋼、生鑄鐵、灰鑄鐵、球墨鑄鐵、合金鑄鐵、各種鐵合金、硅鐵、錳鐵、鎳鐵、鉻鐵、稀土金屬、焦炭、煤，爐渣、催化劑、礦石等各種材料中元素的測定。儀器通過高頻感應(yīng)爐燃燒樣品，紅外分析法測定C、S元素的含量，通過光電比色法測定Mn、P、Si、Cr、Ni、Mo、Cu、Ti、V、Al、W、Nb、Mg、稀土總量等元素的含量。
該分析系統(tǒng)由HX-HW8B型高頻紅外碳硫分析儀和HXS-3AD（4AD）電腦多元素分析儀兩部分組成。其性能、質(zhì)量及精度的要求完全達(dá)到了國內(nèi)水平。
一、元素分析儀主要技術(shù)參數(shù)：
1、分析方法：碳硫采用紅外分析方法；其他多元素采用光電比色法。
2、測量范圍：(該儀器可檢測的元素較多，現(xiàn)以黑色金屬中碳、硫、硅、錳、磷、鎳、鉻、鉬、鈦、銅、稀土、鎂為例)
C：0.00001-10.0000%（可擴(kuò)至99.999%）S：0.00001-0.3500%（可擴(kuò)至99.999%）
Si：0.010～6.000% Mn：0.010～18.00% P：0.0005～2.000%
Ni：0.010～30.00% Cr：0.01～28.000% Mo：0.010～7.000%
Ti：0.010～5.000% Cu：0.010～8.000% ΣRE：0.010～0.500%
Mg：0.010～0.200%
3、測量精度：碳符合ISO9556-94標(biāo)準(zhǔn) 硫符合ISO4935-94標(biāo)準(zhǔn) 其他元素符合GB/T223標(biāo)準(zhǔn)
