Page 93 - 理化检验-物理分册2018第四期
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邱康勇, 等: 主汽门阀盖螺栓断裂失效分析
图 ２ 断裂螺栓宏观形貌 图 ３ 螺栓断口宏观形貌
Fi g 敭２ Macromor p holo gy ofthefracturedbolt Fi g 敭３ Macromor p holo gy offractureofthebolt
状, 断口上未观察到放射区和纤维区, 断口整体比较 固件技术 导 则» 对 ２０Cr１Mo１VTiB 钢 成 分 的 技 术
灰暗, 呈脆性断裂特征 [ ２ ] . 要求.
１．２ 化学成分分析 １．３ 硬度试验
在断裂 主 汽 门 阀 盖 螺 栓 上 截 取 光 谱 试 样, 经 在主汽门阀盖螺栓断口附近截取横截面试样,
清洗、 干燥、 打 磨 后, 采 用 台 式 直 读 光 谱 仪 进 行 化 打磨、 抛光后进行布氏硬度试验, 结果见表 ２ .可见
学成分 分 析, 结 果 见 表 １ . 可 见 断 裂 螺 栓 的 化 断裂螺栓的布氏硬度亦符 合 DL / T４３９－２００６ 对
学成分符合DL / T４３９－２００６ « 火 力 发 电 厂 高 温 紧 ２０Cr１Mo１VTiB 钢的技术要求.
表 １ 螺栓化学成分分析结果( 质量分数)
Tab敭１ Anal y sisresultsofchemicalcom p ositionsofthebolt massfraction ％
项目 C Si Mn P S Ni Cr Mo Cu V Ti B
实测值 ０．１７ ０．５０ ０．５５ ０．０１０ ０．００６ ０．０８ ０．９９ ０．９４ ０．１０ ０．５２ ０．２１ ０．００２
０．１７~ ０．４０~ ０．４０~ ０．９０~ ０．７５~ ０．４５~ ０．１６~ ０．００１~
标准值 ≤０．０２５ ≤０．０２５ ≤０．３０ ≤０．２５
０．２３ ０．６０ ０．６０ １．３０ １．００ ０．６５ ０．２８ ０．００５
表 ２ 螺栓硬度试验结果
Tab敭２ Testresultsofhardnessofthebolt HB１０ / ３０００
项目 测点 １ 测点 ２ 测点 ３ 测点 ４ 测点 ５ 平均值
实测值 ２７３ ２６７ ２７０ ２７２ ２７１ ２７１
标准值 ２５５~２９３
１．４ 金相分析
在主汽门阀盖螺栓断口附近截取横截面试样,
镶嵌、 打磨、 抛光后用 ４％ ( 体积分数) 硝酸酒精溶液
进行侵蚀, 光学显微镜( OM ) 下观察试样显微组织
形貌见图 ４ .显微组织为保持马氏体位向的回火索
氏体, 但组织分布不均匀, 部分晶粒较为粗大, 且晶
界处存在细小的蠕变孔洞 [ ３Ｇ４ ] .将金相试样置于扫
描电镜( SEM ) 内进行观察, 同样可见晶界处存在少
量细小的蠕变孔洞, 见图 ５ .
１．５ 断口扫描电镜及能谱分析
将主汽门阀盖螺栓断口切取下来, 经无水酒精
清洗干净、 干燥后, 置于扫描电镜内进行观察.可见 图 ４ 螺栓横截面显微组织 OM 形貌
Fi g 敭４ OM mor p holo gy ofmicrostructureofcrossＧsectionofthebolt
螺栓 表 面 有 大 量 的 覆 盖 物, 覆 盖 物 形 貌 及 能 谱
将断口进一步清洗并且干燥后, 置于扫描电镜
( EDS ) 分析结果见图 ６ , 由此可推断出该覆盖物为
内再次进行观察, 断口形貌见图 ７ .可见断口主要
铁的氧化产物.
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