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1、長時超溫-過熱器出口管金相分析失效分析實例實例簡介某熱電廠過熱器出口管爆破材質(zhì)：12CNMoV,規(guī)格：①42X5.0。爆口位于向火而，沿管子縱向垠大開口度為85.85mm,橫向最大開口度為15.02mm。爆口邊緣粗糙，爆破處管段壁厚未見明顯減薄，管徑脹粗不明顯,爆口附近管段衣面可見沿縱向分布的氧化裂紋。爆破管段內(nèi)外壁均可見氧化皮。金相分析可見爆口附近紐織發(fā)生嚴重球化，球化評級為5級，紐織川可觀察到沿晶界分布的墻變裂紋。失效案例一疲勞斷裂實例簡介注：12CNMoV鋼組織球化評級標準：DUT773-20
2、01《火電廠用12CrlMoV鋼球化評級標準》，將球化等級劃分為5級。結(jié)論：長吋過熱。運行過程中長期存在過熱現(xiàn)彖，使金屬管般高溫蠕變加速，導致材料的高溫強度和高溫韌性降低，在介質(zhì)壓力作用下發(fā)生脆性斷裂而爆破。>蠕變失效特點宏觀特征：斷口附近有一定的塑性變形，有時可見宏觀裂紋，有氧化的痕跡，斷口呈脆性斷裂狀態(tài)。微觀特征：顯微組織中町見蠕變孔洞和嫦變裂紋、珠光體的球化，碳鋼和鉗鋼的石墨化，碳化物的聚集長大、再結(jié)晶、合金元素在固溶體及碳化物之間的重新分配籌，這些變化導致材料的高溫性能下降。某電廠的調(diào)門門桿
3、斷裂。斷口附近沒有明顯的變形，斷面面上存在明顯的疲勞裂紋擴展，呈現(xiàn)疲勞斷裂的特征。疲勞裂紋擴展方向垂直于門桿，裂紋起源于門桿外農(nóng)而螺紋的根部，并分別呈現(xiàn)單疲勞源或多疲勞源的特征。門桿的外表面未發(fā)現(xiàn)明顯的加工缺陷。金相分析金相組織為回火索氏體。組織正常。結(jié)論：受較大疲勞應力產(chǎn)生的疲勞斷裂，疲勞源易在夾雜、氣孔或在輝紋的徑向處。>疲勞斷裂特征疲勞斷裂的現(xiàn)彖及特征%1疲勞負荷是交變負荷%1單次加載不足以產(chǎn)生彼壞，多次循環(huán)才產(chǎn)生破壞%1反復拉伸或剪切應力對疲勞裂紋的萌生和發(fā)展起作用，疲勞裂紋源一般位于最大拉
4、應力處，純壓縮負荷不會出現(xiàn)疲勞裂紋。%1疲勞斷裂過穆包括疲勞裂紋的萌生、疲勞裂紋的擴展和瞬時斷裂三個階段%1即使是塑性良好的合金鋼或鋁合金，疲勞斷裂構(gòu)件斷II附近通常也觀察不到宏觀的塑性變形?！鰯嗫诘暮暧^形貌；■疲勞斷裂斷口一般能觀察到三個區(qū)域：疲勞裂紋起源區(qū)、疲勞裂紋擴展區(qū)和最終斷裂區(qū)（瞬斷區(qū)）；■斷口的微觀形貌疲勞輝紋輪胎壓痕花樣。影響疲勞斷裂的因素1、構(gòu)件表面狀態(tài)2、缺口效應與應力集中3、殘余應力4、材料的成分和組織5、工作條件。腐蝕疲勞實例簡介某電廠#1機高調(diào)門彈養(yǎng)斷裂斷裂部位在彈簧的有效圈
5、部分.斷而與彈簧軸向約呈45°o斷口附近未有明顯的槊?性變形。斷口上可分辨出裂紋源區(qū)、裂紋擴展區(qū)和終斷區(qū)。斷口分析斷口上具有疲勞裂紋擴展的條紋特征，并呈現(xiàn)脆性疲勞裂紋擴展的特點。裂紋起源于表面的腐蝕坑附近。金相分析金相紐織為冋火馬氏體，斷口附近的外衣面存在腐蝕坑。結(jié)論:斷裂具有疲勞裂紋擴展的特征。裂紋起源于腐蝕坑。>腐蝕疲勞的特點%1腐蝕促進疲勞裂紋的萌生與擴展，而載荷交變又加速腐蝕使疲勞裂紋更快擴展。%1腐蝕疲勞対環(huán)境介質(zhì)沒有特定的界限。但交變應力和腐蝕介質(zhì)必須同吋協(xié)同作用，才能產(chǎn)生腐蝕疲勞。%1
6、腐蝕疲勞不存在疲勞極限。%1腐蝕疲勞與交變載荷的特性有密切關(guān)系。%1腐蝕疲勞斷裂的形貌特征。金屬材料腐蝕疲勞斷裂是一種脆性斷裂，沒有宏觀的豹性變形。腐蝕疲勞裂紋往往是多源的，裂紋擴展分叉不多。脆性斷裂實例簡介某熱電廠#8機高壓缸主汽門閥門螺栓和導氣管法蘭連接螺栓斷裂。高壓缸主汽門閥門螺栓（規(guī)格：M56X4X275,材質(zhì)25Cr2MoV）于螺紋根部斷裂，呈脆性斷裂形貌，斷口附近沒有明顯的犁性變形。斷口上未發(fā)現(xiàn)明顯的腐蝕或疲勞裂紋擴展的痕跡。規(guī)格為M56X4X275的高壓缸主汽門閥門螺栓呈現(xiàn)脆性解離斷裂
7、的特征。高壓缸主汽門閥門螺栓斷口形貌金相分析高壓缸主汽門閥門螺栓金相組織為冋火索氏體，存在偏析缺陷，流線明竝。結(jié)論：高壓缸主汽門閥門螺栓存在微觀偏析缺陷，使部位力學性能存在差異，偏析缺陷是造成螺栓斷裂的主要原因。>脆性斷裂失效特點%1脆性斷裂時工作應力是不高的，往往低于材料的屈服點，其至低于設計時的許用應力。因此，人們把脆性斷裂稱為“低應力脆性斷裂”。%1中、低強度鋼的脆性斷裂一般是在比較低的溫度下發(fā)生的，因此人們也把脆性斷裂叫做"低應力脆性斷裂”。體心立方金屬隨溫度的下降，塑性將明顯下降，屈服應力
8、升高。%1脆性斷裂是從金屬構(gòu)件內(nèi)部存在的裂紋作為裂紋源而開始的。脆性斷裂總是突然問發(fā)生的，斷裂前總的變形量極小，無明顯先兆，難以察覺。%1脆性斷裂通常在體心立方和密排六方金屬材料屮出現(xiàn)，而面心立方金屬材料只有在特定的條件下才會岀現(xiàn)脆性斷裂。%1脆性斷裂一?般沿低指數(shù)晶面穿晶解離。脆性斷裂的斷口形貌宏觀：小刻面、人字條紋或山形條紋。微觀：河流條紋、舌狀花樣、英他花樣。材料原始缺陷實例簡介某電廠#3爐分隔屏過熱器（規(guī)格M56X4X275,材質(zhì)25Cr2MoV）水壓試驗泄露
