某公司制氫裝置集氣管在服役過程中發(fā)生開裂。通過化學(xué)成分分析、金相檢驗(yàn)、斷口分析和應(yīng)力計(jì)算等方法對(duì)集氣管開裂的原因進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:集氣管超溫運(yùn)行使富鉻碳化物在晶界處析出,集氣管組織敏化,且管壁所受應(yīng)力遠(yuǎn)高于其許用應(yīng)力,導(dǎo)致管壁優(yōu)先在應(yīng)力集中區(qū)域開裂,并表現(xiàn)為沿晶開裂。 

【文章來源】：理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè)). 2020,56(09)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

集氣管開裂位置示意圖

依據(jù)NB/T47013.5—2015《承壓設(shè)備無損檢測(cè)第5部分：滲透檢測(cè)》的要求對(duì)開裂集氣管及其附近區(qū)域進(jìn)行滲透檢測(cè)，結(jié)果表明集氣管管壁僅存在1條裂紋，位于近焊接接頭母材部位。觀察開裂集氣管的宏觀形貌，可見裂紋為環(huán)向開裂、無分叉，長約120mm，如圖2所示。通過裂紋中部開口寬度最大，可判斷啟裂區(qū)位于裂紋中部。1.2 化學(xué)成分分析

在集氣管開裂部位截取金相試樣，試樣垂直于焊縫，觀察面包括母材、熱影響區(qū)和焊縫。試樣經(jīng)打磨、拋光后采用王水溶液浸蝕，然后對(duì)試樣進(jìn)行觀察，如圖3所示�？梢娂瘹夤芎缚p的顯微組織為奧氏體+δ鐵素體，組織正常；熱影響區(qū)的顯微組織為奧氏體+δ鐵素體+析出相，析出相呈顆粒狀，沿奧氏體晶界分布；母材的顯微組織為奧氏體+析出相，析出相呈顆粒狀分布在奧氏體晶界處，組織存在敏化現(xiàn)象。采用掃描電鏡對(duì)集氣管母材的顯微組織進(jìn)行觀察，如圖4所示�？梢娋Ы缬写罅课龀鑫�，且晶界發(fā)生寬化，有明顯的敏化特征。采用掃描電鏡附帶的能譜儀（EDS）對(duì)析出相及其附近區(qū)域進(jìn)行成分分析，結(jié)果表明鉻元素在析出相中含量為21.7%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同），在晶界中含量為17.8%；碳元素在析出相中含量為8.4%，在晶界中含量為3.3%，即析出相富鉻，晶界貧鉻，判斷析出相應(yīng)為Cr23C6型金屬間化合物，該化合物只有管壁溫度高于538℃時(shí)才能析出，析出相的存在使材料的強(qiáng)度和韌性下降[1-2]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3361261