不銹鋼螺栓斷裂原因分析_化學(xué)_自然科學(xué)_專(zhuān)業(yè)資料。F racture Failure 斷裂失效 不銹鋼螺栓斷裂原因分析 ■ 陳煒，外墻清洗！王冬穎，梁盈 掃碼了解更多 摘要：某項(xiàng)目用S43100螺栓出現(xiàn)腐蝕脆裂現(xiàn)象，結(jié)合材料的進(jìn)廠狀態(tài)、熱處理狀態(tài)、力學(xué)

　　F racture Failure 斷裂失效 不銹鋼螺栓斷裂原因分析 ■ 陳煒，王冬穎，梁盈 掃碼了解更多 摘要：某項(xiàng)目用S43100螺栓出現(xiàn)腐蝕脆裂現(xiàn)象，結(jié)合材料的進(jìn)廠狀態(tài)、熱處理狀態(tài)、力學(xué)性能檢驗(yàn)和掃描電鏡檢驗(yàn)，對(duì)其 化學(xué)成分、金相組織和外觀形貌等進(jìn)行分析和觀察，8.8級(jí)雙頭螺栓，六角螺栓應(yīng)用，對(duì)引起螺栓腐蝕脆裂的原因進(jìn)行了討論。結(jié)果表明，螺栓地腳螺栓規(guī)格脆裂原因是 由于熱處理不當(dāng)造成的，S43100不銹鋼在530℃附近回火時(shí)，雙頭螺栓廠家，晶界上析出大量的含Cr不銹鋼外六角螺絲碳化物，形成貧Cr區(qū)，從而降低了材 料的耐蝕性。 關(guān)鍵詞：S43100不銹鋼；螺栓；力學(xué)性能；腐蝕 S43100不銹鋼是引進(jìn)于 ASTM標(biāo)準(zhǔn)中的材料，是一種馬 氏體-鐵素體型不銹鋼，u型螺栓規(guī)格，其特點(diǎn) 是在保留鐵素體不銹鋼耐蝕性的 同時(shí)，又具有馬氏體不銹鋼的高 強(qiáng)度，在工業(yè)上應(yīng)用廣泛。國(guó)標(biāo)石化不銹鋼雙頭螺柱一般 螺不銹鋼螺栓廠家栓使用的材料為40CrNiMoA、 42CrMo及12Cr13等，不銹鋼雙頭螺栓！但由于材 料在海水環(huán)境國(guó)標(biāo)外六角螺絲中的耐蝕性不如 S43100不銹鋼，石化不銹鋼雙頭螺栓，非標(biāo)螺絲主要作用和公差因此在海水環(huán)境 中的螺栓材料改為S43100不 銹鋼，但是S43100不銹鋼的熱處 理工藝制度非常嚴(yán)格，極易引起 腐蝕脆裂。雙頭螺栓，u型螺栓！本文以斷裂u型螺栓生產(chǎn)廠家的S43100 不銹鋼螺栓為研究對(duì)象，國(guó)標(biāo)外六角螺栓規(guī)格，分析雙頭螺栓規(guī)格造 成螺栓斷裂的原因。 1.斷裂情況 某項(xiàng)目斷裂的S43100不銹 鋼螺栓為電渣重熔生產(chǎn)的鍛造棒 料，u型螺絲廠家規(guī)格為φ 40m m×300m m， 其化學(xué)成分：w C=0.137%、 w Mn=0.15%、聯(lián)系雙頭螺栓廠家，w Si=0.58%、 w S=0.006%、w P=0.024%、 w Cr=16.88%、wNi=2.32%。溫室大棚專(zhuān)用u型螺栓螺栓 的熱處理工藝為淬火：1020℃保 溫后油冷至200℃以下出爐空冷 至室溫，回火：530℃保溫后空 冷至室溫。然后將試樣加工成標(biāo) 距為30mm、平行部分直徑u型螺栓規(guī)格尺寸表6mm 的棒狀拉伸試樣，并在RSA250 試驗(yàn)機(jī)上按照 GB/T 228— 2002《金屬材料 室溫拉伸試驗(yàn)方 法》進(jìn)行常溫拉伸試驗(yàn)，其實(shí)測(cè) 的力學(xué)性能與標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求如表 個(gè)斷面無(wú)明顯的剪切唇，雙頭螺栓服務(wù)，螺栓斷 口上存在較厚腐蝕產(chǎn)物。SEM/ EDX元素分析表明腐蝕產(chǎn)物中 主要含有 Fe、Cr、O、高強(qiáng)度螺栓的連接是什么，C和Cl元 六角頭螺栓素，還含少量S、Si元素，緊固螺帽的方法有哪幾種u型絲表明 實(shí)際服役環(huán)境中含C l-等侵蝕性離 子。 經(jīng)過(guò)酸洗和用毛刷去除腐蝕 產(chǎn)物后的斷口形貌如圖2所示。 采用掃描電子顯微鏡對(duì)去除腐蝕 1所示。雙頭螺栓 實(shí)際產(chǎn)品斷裂的雙頭螺栓，螺紋緊固件的松動(dòng)是造成高！ 產(chǎn)物后的斷口的微觀特征進(jìn)行了 觀察，結(jié)果表明，斷裂螺栓斷口 如圖1所示，其斷裂部位位于螺 桿與帶螺紋的螺栓頭聯(lián)接處。高強(qiáng)度外六角螺栓， 呈現(xiàn)典型的沿晶斷裂特征，聯(lián)系雙頭螺栓廠家斷口 呈現(xiàn)冰糖狀特征。 2.斷裂原因分析 圖3為S43100不銹鋼熱處理 該斷裂螺栓斷口清洗前，整 后掃描電鏡SEM照片。不銹鋼u型螺栓，由圖3可 表1 S43100不銹鋼力學(xué)性能 項(xiàng)目 抗拉強(qiáng)度/MPa 屈服強(qiáng)度/MPa 標(biāo)準(zhǔn) 931 833 試樣1 1021 872 試樣2 1026 887 試樣3 1012 892 圖1 斷裂螺栓照片 熱加工 9 2018年 第10期 斷裂失效 知，國(guó)標(biāo)外六角螺栓規(guī)格，熱處理后的S43100不銹鋼以 索氏體為主，均布著呈塊國(guó)標(biāo)六角頭螺栓規(guī)格狀的鐵 素體，并且晶內(nèi)和晶界彌散分布 大量的碳化物且連續(xù)分布。 另取3件螺栓，雙頭螺栓怎么更好的安裝將其加工成 標(biāo)距為35mm、平行部分直徑 5mm的棒狀拉伸試樣，以應(yīng)變 速率為1.0×10-6s-1，在慢應(yīng)變速 率拉伸應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)機(jī)上按照標(biāo) 準(zhǔn)GB/T15970.7—2000《金屬和 合金的腐蝕 應(yīng)力腐蝕試驗(yàn) 第7部 分：慢應(yīng)變速率試驗(yàn)》進(jìn)行應(yīng)力 腐蝕敏感性測(cè)試，其慢拉伸試驗(yàn) （SSRT）結(jié)果列于表2。通常應(yīng) 力 腐蝕敏感性位于0~1之間，該 值越大，材料的應(yīng)力腐蝕敏感性 就越高，由表2可以看出，經(jīng)過(guò) 調(diào)質(zhì)處理后的S43100不銹鋼耐蝕 性均有不同程度的損失，而且離 散性很大，其中試樣6的應(yīng)力腐 蝕敏感性更大，達(dá)到0.44。六角螺栓標(biāo)準(zhǔn)，雙頭螺栓服務(wù)。雙頭螺栓服務(wù)，螺栓_螺母_銷(xiāo)及鍵_墊圈–【東臺(tái)市金東不銹鋼制品廠】 圖4為試樣4經(jīng)慢應(yīng)變速率試 驗(yàn)后的斷口和截面形貌。由圖4 可知斷裂方式為脆性斷裂，沒(méi)有 明u型卡廠家顯的塑性變形，呈沿晶斷雙頭螺栓規(guī)格裂斷 口特征，石化高強(qiáng)度外六角螺栓，截面形貌觀察表明試樣 的裂紋沿著晶界擴(kuò)展，表明其斷 裂屬性為應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。 S43100不銹鋼需要經(jīng)過(guò)熱處 理才能得到相應(yīng)的力學(xué)性能，但 是此鋼在530℃左右回火時(shí)，晶 界上國(guó)標(biāo)六角螺絲規(guī)格國(guó)標(biāo)六角螺栓規(guī)格析出大量的含Cr碳化物，形 成貧Cr區(qū)，雙頭螺柱規(guī)格尺寸從而降低了材料的耐 蝕性。 3.改進(jìn)措施 以往的雙頭螺柱規(guī)格S43100不銹鋼螺栓技 術(shù)要求的屈服強(qiáng)度為833MPa， 但是近來(lái)國(guó)外壓縮機(jī)使用此材料 螺栓時(shí)已經(jīng)改為采用屈服強(qiáng)度為 686MPa。鑒于S43100不銹鋼在 530℃附近有大量的含Cr碳化物 析出，降低材雙頭螺柱規(guī)格尺寸料的耐蝕性，根據(jù) 國(guó)外經(jīng)驗(yàn)和以上的檢驗(yàn)結(jié)果，將 S43100不銹鋼螺栓的回火溫度改國(guó)標(biāo)六角螺絲 為600℃。雙頭螺栓， 另取同不銹鋼螺絲規(guī)格尺寸表批螺栓鍛件6件，對(duì) 其進(jìn)行淬火：1020℃保溫后油冷 至200℃以下出爐空冷至室溫， 回火：600℃保溫后空冷至室溫 的熱處理工藝，取其中3件試樣 進(jìn)行力學(xué)性能檢測(cè)，其結(jié)果為： 試樣7屈服強(qiáng)度806MPa、試樣8 屈服強(qiáng)度811M P a和試樣9屈服強(qiáng) 度794MPa。將剩余3件試樣進(jìn)行 應(yīng)力腐蝕敏感性檢驗(yàn)，高強(qiáng)度雙頭螺栓，其慢拉伸 試驗(yàn)（SSRT）結(jié)果均為0，說(shuō)明 此時(shí)S43100不銹鋼的應(yīng)力六角頭螺栓廠家腐蝕敏 感性很小，關(guān)于雙頭螺栓廠家然后對(duì)編號(hào)為8的試 樣進(jìn)行斷口掃描檢驗(yàn)，如圖5所 示，無(wú)明顯腐蝕斷裂情況出現(xiàn)。 4.結(jié)語(yǔ) （1）熱處理后的S43100不 銹鋼以索氏體為主，均布著呈塊 狀的鐵素體，并且晶內(nèi)和晶界 彌散分布大量的碳化物且連續(xù)分 布。國(guó)標(biāo)u型螺栓。 （2）斷裂的S43100不銹鋼 螺栓斷口為典型的沿晶斷裂特 征。石化高強(qiáng)度外六角螺栓，使用防盜螺絲需要注意些什，12.9級(jí)雙頭螺栓，雙頭螺栓服務(wù)， （3）S43100不銹鋼在530℃ （a） （b） 圖3 S43100不銹鋼熱處理后的SEM照片 表2 S43100不銹鋼慢拉伸試驗(yàn)結(jié)果 項(xiàng)目 抗拉強(qiáng)度/MPa 屈服強(qiáng)度/MPa 應(yīng)力腐蝕敏感性 試樣4 892 770 0.25 試樣5 903 748 0.09 試樣6 915 795 0.44 圖2 斷裂螺栓斷口