Page 87 - 理化检验-物理分册2019年第二期

忻晓霏: 耐热铸铁排气支管开裂失效分析

成断口试样, 如图 ３ 所示, 断裂面下部为人工打开区
域, 呈新鲜金属色, 靠近表面的上部区域存在灰色氧
化皮, 其上有红褐色锈迹, 断裂面无明显塑性变形,
具有脆性断裂特征.

图 ２ 排气支管裂纹宏观形貌
Fi g 敭２ Macromor p holo gy ofcrackoftheexhaustbranchp i p e

图 ４ 拉伸断口宏观形貌
Fi g 敭４ Macromor p holo gy ofthetensilefractures
a roomtem p eraturefracture b hi g htem p eraturefracture
１．４ 断口扫描电镜分析
图 ３ 断口宏观形貌 将图 ３ 中 的 断 口 试 样 置 于 扫 描 电 子 显 微 镜
Fi g 敭３ Macromor p holo gy ofthefracturesurface ( SEM ) 内观察.由图 ５a ) 可见, 断裂面靠近外表面区
１．２ 化学成分分析 域有严重的氧化覆盖情况, 并且可见较多的疏松孔
在开裂排气支管上取样进行化学成分分析, 结 洞; 由图５b ) 可见, 人工打开区域断口呈准解理特征.
１．５ 金相分析
果见表 １ .可见各元素含量均 符 合 GB / T９４３７－
２００９ 对 QTRSi４Mo耐热铸铁成分的技术要求. 截取垂直于开裂面的剖面试样, 镶嵌、 磨抛后置
表 １ 化学成分分析结果( 质量分数)
Tab敭１ Chemicalcom p ositionanal y sisresults massfraction ％
项目 C Si Mn P S Mo
实测值 ３．１６ ４．４２ ０．２２ ０．０３０ ０．０１５ ０．７４
标准值 ２．７~３．５３．５~４．５ ≤０．５ ≤０．０７ ≤０．０１５０．５~０．９

１．３ 力学性能试验
在开裂排气支管上截取拉伸试样, 试验结果见表
２ .可见排气支管材料的室温及高温( ７００℃ ) 抗拉强度
均低于 GB / T９４３７－２００９对 QTRSi４Mo耐热铸铁的技
术要求.考虑到测试试样已在高温下服役过, 并且断
在缺陷处, 如图４所示, 故该试验结果仅供参考.
表 ２ 力学性能试验结果
Tab敭２ Mechanical p ro p ert y testresults
抗拉强度 / MPa
项目
室温 高温( ７００℃ ) 图 ５ 断口 SEM 形貌
实测值 ５１０ ７８ Fi g 敭５ SEM mor p holo gy ofthefracturesurface
标准值 ≥５２０ ≥１０１ a oldfracture b manuall y o p enedfracture
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