精密合金高温合金检验设施设计(design of laboratories for precision alloy and Superalloy)

在钢铁厂中，精密合金和高温合金的生产，一般各自形成一个独立的车间，而且生产与科学研究紧密结合，检验设施则是这些独立车间的组成部分，按照这些车间的生产检验分析和试验研究的要求，分别进行精密合金试验室和高温合金试验室的设计。试验室除担负生产车间入厂原材料、辅助材料、生产过程及出厂成品等的化学成分和物理性能的生产检验分析外，还担负新材料、新工艺、新设备和产品质量等的试验研究工作。

精密合金生产车间产量比较小，产品精细，相应的试验室规模也比较小，一般为一班工作制。高温合金生产车间产量及产品规格都比较大，试验室规模比精密合金大一些，工作制度为一班、两班和三班的混合班制。

试验室组成 精密合金和高温合金试验室都设有试样制备室、化学分析室及物理检验室三大部分，中间试验全部利用生产车间的设备。(1)试样制备室。是一个单一室。(2)化学分析室。设有湿式化学分析室、光谱摄谱室、原子吸收仪室(以上三室见中心试验室设计)、直读光谱仪室、x射线荧光光谱仪室、红外碳硫分析仪室、钢中气体室(以上四室见化学分析中心设计)、钢中夹杂室(见钢铁研究所的电解夹杂室设计)。(3)物理检验室。精密合金设有物理性能室、金相室、低倍检验室、热处理室、力学性能室；高温合金设有金属物理室、金相室、低倍检验室、热处理室、常温力学性能室、高温力学性能室。

设备配置 按照检验分析工作量及试验研究项目的要求，工艺设备在计算基础上配套确定。试样制备室配置一般的加工机床，高温合金试样加工宜配部分数控机床，以利提高加工精度。

对于精密合金，其物理性能室配置有各种磁性材料测量仪、居里点测试仪、热磁仪、弹性模量仪、膨胀仪、比弯曲仪、电阻测试仪、热电势测试仪等特殊物理性能测试设备；其金相室配有立式及大型卧式金相显微镜；其低倍检验室配置热酸浸试验装置；其热处理室配有一般箱式热处理炉、冷处理装置、氢气及磁场热处理炉、真空热处理炉；其力学性能室配有一般的常温拉力试验机、硬度计、弯曲、杯突和缠绕试验机。

对于高温合金，其金属物理室配有透射式电子显微镜、x射线衍射仪、比热示差热分析仪、热膨胀仪、热天平、真空高温电阻系数测试仪、高温弹性模量测试仪、真空高温电导率和热导率测定仪；其金相室配有立式及大型卧式金相显微镜、高温金相显微镜和高温硬度计；其低倍检验室配有冷酸浸试验装置、断口机和冷热顶锻设备；其热处理室配有大小规格的箱式热处理炉、真空热处理炉和保护气体热处理炉；其常温力学性能室配有高温拉力及冲击试验机、硬度计；其高温力学性能室配有拉力冲击试验机、持久及蠕变强度试验机．疲劳试验机及冷热疲劳试验机等。

工艺布置 精密合金试验室一般布置在两个建筑物内，即化学分析室和物理检验室布置在一个建筑物内，试样制备室布置在另一个平房内。高温合金试验室组成多，设备也多，要布置在多个建筑物内，其化学分析室、金属物理室、金相室宜布置在一个理化楼，总图面积狭小时，持久及蠕变强度试验机、疲劳试验机也可合并布置在理化楼内，持久及蠕变强度试验机一般都配置数十台至上百台，组成大机群布置在大房间内，试验机的控制测量装置则集中布置在相邻的控制室中；其低倍检验室和热处理室宜布置在单独的平房内，热处理炉集中布置在大房间内，炉子控制测量装置集中布置在相邻的控制室中；其常温力学性能室及高温拉力、高温冲击试验机可合并布置在单独的平房内，宜距理化楼稍远一些；其试样制备室内布置各种规格的加工机床，宜布置在独立的平房内。

除上述工艺布置要求外，还应注意避开外界强电磁场的干扰，工艺布置的一般要求见中心试验室设计、钢铁研究所设计及化学分析中心设计。

对公用设施的要求 一般要求见中心试验室设计。精密合金的热处理室大量使用氢气，必须设计防爆安全设施；高温合金试验室宜设计两路电源，持久及蠕变强度试验机的室温太高，有条件时宜设计降温空调设施，使室温控制在35℃以下。