12Cr2Mo1钢直角弯头裂纹原因分析

某厂加工的12Cr2Mo1钢直角弯头表面出现裂纹缺陷并有向内部扩展趋势。本文通过对失效弯头样品的宏观检查、无损检测、夹杂物分析、晶粒度评级、金相检验等试验方法．得出裂纹产生的原因是：弯头材料在加工过程中有过热现象,导致晶粒粗大、晶界弱化,在加工应力作用下致使其沿晶断裂。     

X65QS抗腐蚀管线用无缝钢管应力腐蚀开裂断口分析

对X65QS抗腐蚀管线用无缝钢管进行NACE标准A法腐蚀试验,采用金相显微镜、扫描电镜观察应力腐蚀开裂断口的形貌,分析应力腐蚀开裂的原因。分析认为:开裂断口近边缘部分存在D类夹杂物,氢在夹杂物处聚集,并成为应力集中源和裂纹开裂源,在氢和应力的共同作用下,在夹杂缺陷部位形成氢脆缺陷,造成缺陷部位基体脆化,减少了试样有效受力面积,导致裂纹快速扩展和试样的早期断裂。     

油套管和管线管抗硫化氢腐蚀性能与夹杂物的关系

研究了油套管和管线管抗硫化氢腐蚀性能与夹杂物的关系。结果表明:大型B类夹杂物作为裂纹源可引起硫化物应力腐蚀(SSC)A法试验试样早期断裂,表面和内部夹杂物形成的"鱼眼"白点均可能成为裂纹源;夹杂物在D法双悬臂梁(DCB)试验断口上形成"鱼眼",降低了临界应力强度因子KISSC;无应力渗氢后拉伸断口上可见夹杂物形成的"鱼眼"。氢致开裂试验中,A、B、D类夹杂物均可形成氢鼓泡,氢鼓泡大小与夹杂的大小和聚集程度有关。     

水轮机叶片断裂分析

对某电站转轮叶片裂纹原因进行了分析。分析结果表明,由于次表面夹杂物存在,在夹杂物周边产生局部应力集中,在焊接残余应力、工作应力共同作用下,疲劳裂纹在应力集中区域萌生,不断扩展,导致叶片开裂。     

40CrNiMo7钢锻轴淬火开裂的原因分析

通过宏观形貌观察、化学成分分析、硬度测试、金相分析、能谱分析等方法,对40CrNiMo7钢锻轴开裂的原因进行了分析讨论。结果表明,锻轴的裂纹属于淬火纵向裂纹,钢中Cr元素含量偏高,增加了开裂倾向,试样表层有较多TiN夹杂物以及Al₂O₃、MnS等夹杂,同时试样有0.6 mm左右的脱碳层,促进了裂纹的形成。淬火时产生的组织应力使表面呈现拉应力状态,并在脱碳层和非金属夹杂物的影响下超过了材料的断裂强度而产生了开裂。     

显微组织对TC18合金应力腐蚀性能的影响

通过恒位移应力腐蚀试验研究了两种不同显微组织TC18合金的应力腐蚀性能,并采用扫描电镜对其断口形貌进行了分析。结果表明:棒材抗应力腐蚀性能优于锻件抗应力腐蚀性能,从强至弱的顺序为:棒材纵向、棒材横向、锻件横向。这与其组织形貌存在差异有关:棒材为等轴组织,锻件为网篮组织。锻件横向微观断口包括预制裂纹区、应力腐蚀开裂区和机械开裂区都有硬质的等轴和条状初晶α或夹杂物脱落而形成的空洞,或由于硬质相塑性较差难以与基体进行塑性变形协调而产生大量裂纹,断口形貌特征与其抗应力腐蚀性能较差一致。     

0Cr12Mn5Ni4Mo3Al不锈钢自锁螺母的开裂原因

某0Cr12Mn5Ni4Mo3Al不锈钢自锁螺母在服役过程中出现开裂。对开裂螺母进行了宏观和微观断口形貌观察、表面能谱分析、显微组织及力学性能分析与测试等。结果表明：该螺母开裂原因为应力腐蚀开裂(SCC)。裂纹起源于法兰面与螺母体交接处,螺母体与法兰面呈直角此处易积液,螺母表面处理方式为钝化和涂MoS₂,其耐蚀能较差。在腐蚀性潮湿大气环境中,干湿交替作用下螺母产生局部腐蚀点,在腐蚀点处萌生裂纹,裂纹在螺母圆周切向拉应力作用下扩展直至螺母开裂。     

夹杂物对套管抗硫化氢应力腐蚀性能的影响

对套管硫化氢应力腐蚀A法试验的早期断裂试样进行了分析.结果表明：B类条形氧化铝类夹杂物可引起硫化氢应力腐蚀A法试验早期断裂失效;表面及内部B类夹杂物形成的鱼眼型白点,均可成为裂纹源;D类球形氧化物夹杂作为裂纹源可引起硫化氢应力腐蚀A法试验断裂失效;改进炼钢工艺,采取各种措施减少夹杂物数量是提高抗硫套管硫化氢应力腐蚀A法试验通过率的重要途径之一.     

湿蒸汽发生器辐射段弯头腐蚀原因分析

对壁厚明显减薄的湿蒸汽发生器辐射段弯头进行了现场取样及腐蚀原因分析.结果表明，其材质符合要求;造成腐蚀的原因是辐射弯头遭受汽水腐蚀、氧腐蚀、氯离子腐蚀，使蚀坑底部形成了酸性环境；腐蚀产物覆盖下的内壁表面管材基体形成由内向外的微裂纹，沿晶开裂，呈现氢腐蚀特征；向火面温度高，腐蚀严重；三相微粒流造成已形成的腐蚀膜剥离，并使因氢蚀后形成晶界裂纹失去联系的晶粒与金属分离；如此反复作用使炉管内壁材料被除去，炉管迅速减薄.     

水轮机叶片焊缝及其热影响区裂纹分析

水轮机叶片上的焊缝及其热影响区常发现有穿透性的裂纹,微观分析结果表明焊缝中存在夹杂物在焊接残余应力、工作应力、机械震动应力和电化学腐蚀的共同作用下,造成水轮机叶片的焊缝及其热影响区形成穿透性的腐蚀疲劳裂纹。     

苯加氢管道系统不锈钢短节开裂原因

采用金相显微镜、扫描电镜等方法对苯加氢系统不锈钢短节失效开裂进行了研究。结果表明,开裂的主要原因是短节管材质中存在较严重的氮化物类夹杂,且夹杂呈聚集或链状分布。当短节管承受拉伸应力时,夹杂物较多位置产生应力集中,在湿硫化氢介质作用下形成腐蚀开裂。提出了防止管件开裂的安全运行建议。     

71E311换热器热交换管开裂属性与原因分析

某厂二台换热器运行数月后热交换管陆续发生开裂。对裂纹进行了金相和扫描电镜观察,裂纹区进行了元素能谱分析。结果表明:开裂属氯离子引起的穿晶型应力腐蚀,硫化物对应力腐蚀有促进作用。     

05Cr17Ni4Cu4Nb钢液压油缸开裂失效分析

某液压油缸使用了05Cr17Ni4Cu4nNb沉淀硬化不锈钢制造,在使用中发生脆性开裂,裂纹长达2. 0 m。通过断口观察、腐蚀产物成分分析、力学性能测试、微观组织分析等试验,揭示了该油缸的开裂原因及机理。液压油缸开裂的原因是由于在缸体外壁产生缝隙腐蚀,造成局部点腐蚀坑;在油缸热处理后残余应力和外界腐蚀条件的共同作用下,产生了应力腐蚀及沿晶开裂,形成局部裂纹;在外力作用下局部裂纹急速扩展为贯穿性长裂纹。     

40CrMnMo钢钻杆料的裂纹缺陷分析

利用OM、SEM、EDS等技术手段对产生裂纹的40CrMnMo钻杆料进行失效原因分析。结果表明:钻杆料显微组织为回火索氏体,晶粒细小均匀,夹杂物为D0.5级,组织未见异常;裂纹形成于淬火过程中,热应力和组织应力致使40CrMnMo钻杆料淬火开裂,开裂位置可见明显氧化,未见脱碳,裂纹扩展中产生二次裂纹;同时,高温回火后裂纹继续扩展,尖端持续氧化。基于失效分析,通过适当降低淬火加热温度和稳定淬火油的性能,可以避免开裂。     

硫化氢环境中17-4PH钢抗氢致开裂与应力腐蚀开裂性能

根据美国NACE标准研究了17-4PH钢在酸性H2S水溶液中的抗氢致开裂(HIC)和应力腐蚀开裂(SCC)的性能,利用光学显微镜及扫描电镜(SEM)观察了裂纹及组织形貌,并结合理论分析了材料的氢致开裂与应力腐蚀开裂行为。结果表明:17-4PH钢在标准NACE试验溶液中会产生氢致裂纹,试样内部微裂纹主要在晶界、夹杂等缺陷处成核并扩展;标准C型环试样在0.8σs的恒应力作用下,浸泡于饱和硫化氢溶液中,720h内3组试样均发生断裂,表明其SCC敏感性较大,试样的宏观裂纹由边缘向内部扩展;扫描电镜结果显示,SCC断口有明显的脆性断裂(解理断口)特征,应力腐蚀开裂是由HIC引起,且裂纹扩展形式多为穿晶型。     

立式换热器不锈钢换热管开裂原因分析

通过裂纹形貌、相邻碳钢管腐蚀形态的宏观检查、材料理化分析、金相分析、断口扫描电镜观察及X-射线能谱分析、冷却水腐蚀性阴离子分析等方法，对立式换热器不锈钢换热管环向开裂原因进行了分析，发现裂纹源于换热管外壁，裂纹形貌和断口形貌有应力腐蚀特征，而管外冷却水有较高浓度的氯离子、硫酸根离子且开裂区局部氧含量较高。分析认为该换热管开裂的原因是应力腐蚀。     

Q235B H型钢冷弯开裂原因分析

利用宏观检验、化学成分分析、力学性能测试及金相检测等方法对Q235B H型钢冷弯开裂试样进行分析。结果表明:在冷弯试验过程中,粗大的条状塑性夹杂物和点链状脆性夹杂物与基体的结合性较差,冷弯过程中夹杂物脱落或周围应力集中形成空隙或显微裂纹,随着受力状态的加强导致裂纹扩张形成冷弯开裂的裂纹源,在开裂过程中带状组织和加工痕迹加剧了裂纹的扩大。     

制氢装置6E-4换热器管束腐蚀原因分析

介绍了某石化公司制氢装置低变气换热器6E-4管束泄漏失效情况,通过分析确定管束泄漏是由于0Cr18Ni10Ti不锈钢的应力腐蚀破裂造成的。原因是壳程冷却水含氯离子,管束过热导致结垢严重,垢下腐蚀部位形成应力腐蚀裂纹源,垢下氯离子富集加速了换热管的应力腐蚀开裂。通过材质升级、水质控制和工艺技术改造等措施,确保了该换热器的长周期运行。     

夹杂物对油井管钢氢致开裂腐蚀的影响

对油井管钢进行了pH 2.0溶液浸泡的氢致开裂(HIC)试验。考察了油井管钢的抗HIC性能,分析了不同种类夹杂物对钢板HIC性能的影响。结果表明,在强酸性腐蚀环境中,夹杂物越多,钢对HIC越敏感。诱发油井管钢氢致开裂的夹杂物主要为MnS夹杂物、Al2O3夹杂物和硅铝酸盐复合夹杂物,其中长条状MnS夹杂物危害最大。夹杂物诱发裂纹的初期形貌为夹杂周围出现空洞,空洞的扩展成为氢致裂纹。     

钢材裂纹与夹杂

一、前言生产检验中常遇到钢材出现裂纹的问题。在探索裂纹源时,常根据裂纹及其周围夹杂物的存在,作为裂纹源的依据。一旦找不到夹杂,则寻找别的开裂原因。这种检验方法有时给钢材鉴定带来错误的结论。钢材裂纹与夹杂物有密切的关系。夹杂可引起裂纹,这种夹杂是冶炼过程中产生的。裂纹也可生成夹杂,这是高温氧化的夹杂。裂纹经大气腐蚀还可生成貌似夹杂的氧化锈膜,但它不是夹杂。 1.因夹杂导致的应力集中而引起的裂纹,可在其尾部观察到链串状夹杂沿轧向分布。开裂后的加热过程中,因选择氧化,沿裂纹将生成高温氧化的夹杂。两种来源不同的夹杂混在一起,电子探针无法区分。但不加区分地认为均是产生裂纹的夹杂,将导致错误的结论。