為找出301不銹鋼螺栓斷裂的原因,使用HORIBA GD Profiler 2射頻輝光放電光譜儀對(duì)螺栓的化學(xué)成分進(jìn)行分析,采用Zeiss ULTRA 55場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡和AXio Imager.M 2m光學(xué)顯微鏡對(duì)螺栓的斷口形貌和金相組織進(jìn)行觀察,并利用EDS對(duì)螺栓中的典型夾雜物成分進(jìn)行分析,并將螺栓頭部樣品在PANalytical Empyrean X射線衍射儀上進(jìn)行X射線衍射試驗(yàn),分析了樣品的相組成。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):螺栓的成分符合要求;螺栓斷面邊緣部位呈沿晶斷裂,中心粗糙部位為韌性斷裂;螺栓變形區(qū)發(fā)生了馬氏體相變,存在變形奧氏體+馬氏體組織;該不銹鋼螺栓冷變形前未發(fā)生敏化現(xiàn)象。綜合分析試驗(yàn)結(jié)果可知,冷變形導(dǎo)致的馬氏體組織和海水中應(yīng)力腐蝕導(dǎo)致的氫脆是301不銹鋼螺栓斷裂的兩個(gè)主要原因。后續(xù)生產(chǎn)中需改進(jìn)工藝,避免鋼中出現(xiàn)馬氏體組織。 

【文章來源】：鍛壓技術(shù). 2020,45(10)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

螺栓表面狀態(tài)及斷裂位置

螺栓的斷口宏觀形貌如圖2所示，整個(gè)斷口存在兩個(gè)斷裂面:斷裂面1和斷裂面2，在兩個(gè)斷裂面表面均存在腐蝕產(chǎn)物，但斷裂面1的腐蝕產(chǎn)物較為嚴(yán)重，說明斷裂面1先于斷裂面2存在。觀察可知，整個(gè)斷口的表面形貌較為光滑，但是在斷裂面1的中心部位存在表面形貌粗糙的區(qū)域。2.2 化學(xué)成分分析

斷裂面2處的掃描電鏡照片如圖5所示，斷裂面2處的裂紋源(圖5a)位于表面或接近表面處，在裂紋源附近發(fā)現(xiàn)了疑似夾雜物，經(jīng)能譜分析可知，其中存在Ca、Na、Al等元素，由于該斷裂螺栓經(jīng)受了海水浸泡，故尚不能完全確定其是否為鋼中自帶的夾雜物還是螺栓在海水中的腐蝕產(chǎn)物或外來物質(zhì)。因此，斷裂面2處的裂紋源有可能源于鋼中的夾雜物，也有可能源于螺栓表面的磕碰[7]。斷裂面2的斷口形貌(圖5b)同圖3中的斷口形貌非常類似，斷口處未見韌窩，且晶界及晶粒形貌較為明顯，呈現(xiàn)冰糖狀特征，因此，斷裂面2處的斷裂方式為沿晶斷裂。圖4 斷裂面1處的中心粗糙區(qū)的斷口掃描電鏡照片

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3467679