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。
1.1 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。
1.2 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）
1.3 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氯离子环境下应力开裂的典型特征，且裂纹呈穿晶断裂特点。
1.4 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)均存在氯、硫元素。
2 原因分析
不锈钢弯头的裂纹起源于弯头内部。脉冲吹灰器的不锈钢弯头的化学成分符合相关标准的要求，其基体组织为奥氏体组织，晶粒较细、较均匀。该不锈钢弯头长期处在600～700℃高温环境，并且所处的环境中含有氯离子、硫离子，这些都是引起铬镍不锈钢应力腐蚀开裂的敏感介质离子。脉冲吹灰器每隔一段时间进行吹灰，弯头受到一定的拉应力。在敏感介质离子和拉应力的双重作用下，不锈钢弯头从内部产生应力腐蚀裂纹。
3 结语
综上所述，当前奥氏体不锈钢弯头在许多企业设备中得到应用，若出现开裂问题，将会严重影响到设备的正常安全运行。因此，对不锈钢弯头开裂的原因进行分析，并采取有效的措施进行解决十分必要。本文对不锈钢弯头出现开裂的原因进行了分析，由分析可知该弯头开裂是由于氯离子、硫离子等敏感介质离子和拉应力的双重作用下产生的。
参考文献：
[1]胡海波.奥氏体不锈钢管道中弯头开裂共性原因分析[J].装备制造技术.2015(06)
[2]钟铁.奥氏体不锈钢弯头开裂原因分析及防护措施[J].四川冶金.2014(01)
论文作者:林子平
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第15期
论文发表时间:2016/11/4
标签：弯头论文; 不锈钢论文; 奥氏体论文; 裂纹论文; 应力论文; 原因论文; 形貌论文; 《低碳地产》2015年第15期论文;