輸油管道三通裂紋試驗結果和分析
發布人:管理員 發布日期:2019-5-20 14:04:17
1、宏觀分析
在三通沒有打磨情況下,如圖1所示,箭頭所指的區間內可以觀察到一條豎直的細裂紋,從一側觀察三通內壁,發現內壁有銹蝕情況,在裂紋區域已經銹蝕和污染。根據裂紋的外觀位置切割樣品、打開裂紋,裂紋的宏觀斷口形貌如圖2所示,由斷口的宏觀形貌特征分析,裂紋起始于內表面,先開裂區已經銹蝕和污染,呈藍黑色。
2、微觀斷口分析
經掃描電鏡分析,斷裂起始處的斷口邊沿區域已經被磷化,形成磷化膜,圖3為斷裂起始處斷口邊沿的特征,圖4為圖3中膜狀區的成分譜圖,圖5為銹蝕區較深處黑色區域的斷口特征,可以看出已經嚴重氧化。圖6為銹蝕區較深處(黑色區域)的成分譜圖,斷口邊沿覆蓋膜脫落區可以觀察到一些夾雜物脫落形成的長條形或長圓形凹坑,斷口特征如圖7所示。
3、化學成分分析和力學性能檢測
從開裂三通上取樣,分析三通材料成分,化學成分檢測結果符合GB/T699-1999中對20鋼的要求,如表1所示。
由于三通的幾何尺寸較小,不能直接從管子上取樣進行拉伸試驗,為了得到三通的力學性能指標,從三通管母材上取三個試樣進行拉伸試驗。測試結果如表2所示。結果表明,三通的力學性能滿足標準要求。
4、顯微組織分析
顯微組織照片如圖8所示,金相組織為鐵素體與珠光體組織,斷口邊沿無脫碳現象。由圖9可知,在裂紋擴展區無明顯的疲勞擴展特征。三通為正火熱處理狀態,原材料組織沒有問題。說明該三通開裂處在使用前就已經存在裂紋。
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