奥氏体不锈钢弯头开裂原因分析.doc

奥氏体不锈钢弯头开裂原因分析
广东省潮州市质量计量监督检测所广东潮州 521000
【摘要】当前,奥氏体不锈钢弯头在许多领域中得到广泛的应用。但是,在弯头使用过程中,极易出现开裂的现象,严重影响到设备的安全运行。本文结合实例,通过对不锈钢弯头开裂情况的检查,分析了该不锈钢弯头产生开裂的原因,供有关需要参考借鉴。
【关键词】不锈钢;弯头开裂;原因分析
0 引言
随着我国国民经济的快速发展,我国的各个行业领域都取得了极大的进步。在许多企业生产过程中,不锈钢以其优良的耐蚀性、热变性以及冷变形能力等性能得到了广泛的应用。而不锈钢弯头作为企业设备中的重要部件,由于其使用过程中可能会产生开裂,导致设备出现故障,严重影响到了设备的正常安全运行。因此,对其开裂的原因进行分析,解决不锈钢弯头开裂问题十分必要。
1 开裂弯头检查
脉冲吹灰器是一种性能先进的新一代除灰技术,是通过利用燃烧气脉冲装置清除锅炉尾部受热面积灰。某公司脉冲吹灰器的直吹管弯头使用奥氏体不锈钢弯头,设备运行约半年后,该公司脉冲吹灰器的多个弯头出现了开裂现象。笔者对其原因进行了分析。
宏观形貌
某奥氏体不锈钢弯头开裂的情况如图1所示,由图可看出该弯头开裂部位没有出现明显的塑性变形,属于脆性断裂。开裂弯头的内部管壁上有大量的锈垢,较厚部位约2mm,主要分布在弯头开裂处及其两侧。弯头内管壁锈垢如图2所示。

化学成分分析
使用Q8MAGELLAN直读光谱分析仪对断裂弯头进行化学成分检测,结果见表1。检测结果满足GB/T20878—2007要求。(见表1)


金相组织
使用金相显微镜对弯头断裂处进行金相分析,侵蚀剂为王水溶液,组织为奥氏体+δ铁素体。断裂处显微组织如图3所示。断裂处裂纹形貌如图4所示。裂纹从样品表面逐渐向内部延伸,并伴有树枝状,而树枝状裂纹是不锈钢在***离子环境下应力开裂的典型特征,且裂纹呈穿晶断裂特点。
断口形貌分析
将裂纹打开,弯头从外表面向里约有1mm宽的区域呈现金属光泽,可以推断裂纹是先从内部扩展。用Quanta200扫描电镜进行断口扫描,断口形貌呈泥状花样(图5),而泥状花样为应力腐蚀的典型形貌。能谱分析结果如图6所示,断口表面腐蚀部分(图6a)及弯头内壁腐蚀部分(图6b)均存在***、硫元素。

2 原因分析
不锈钢弯头的裂纹起源于弯头