Page 79 - 理化检验-物理分册2021年第八期
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杨海涛: 不锈钢 U 形螺栓的断裂原因
1.5 非金属夹杂物测试
按照 GB / T10561-2005 《 钢中非金属 夹杂物
含量的测量———标准评级图显微检验法》 中的 A 法
分别对断裂和未断裂螺栓进行非金属夹杂物评定,
结果见表 4 。可见断裂和未断裂螺栓的非金属夹杂
物含量差异不大, 但是两者的冶金质量都不高。
表 4 非金属夹杂物的评定结果
Tab 4 Evaluationresultsofnon-metallicinclusions 级
图 8 裂纹扩展区( B 区) 的微观形貌
类型 A 类型 B 类型 C 类型 D DS
Fi g 8 Micromor p holo gy ofcrackp ro p a g ationzone Bzone
( 硫化 ( 氧化 ( 硅酸 ( 球状氧化 ( 单颗
项目
物类) 铝类) 盐类) 物类) 粒球
细系 粗系 细系 粗系 细系 粗系 细系 粗系 状类)
断裂螺栓 1.0 0.5 0.5 0.5 >3 0 0.5 0 0
未断裂螺栓 1.0 0 1.5 0.5 1.5 0 0.5 0 2
1.6 断口分析
采用体式显微镜对断裂螺栓的断口形貌进行观
察, 如图 6 所示。可见断口表面被一层铁锈色腐蚀
图 9 瞬断区( C 区) 的微观形貌
产物所覆盖, 但是断口表面的贝壳状纹路仍清晰可
Fi g 9 Micromor p holo gy oftransientfaultzone Czone
见, 且该弧线从图 6 中的左侧向右扩展, 因此判断 A
区很可能为裂纹源。扫描电镜( SEM ) 的观 察结果
如图7~ 图10 所示。由图7~ 图10 可知, 断口 A 区
被一些腐蚀产物覆盖, 在裂纹扩展区主要呈现出沿
晶断裂特征, 而 C 区靠近螺栓表面位置的微观形貌
为
图 6 断裂螺栓的断口宏观形貌
Fi g 6 Macromor p holo gy offractureofthefracturedbolt
图 10 螺栓表面靠近 A 区处的裂纹形貌
Fi g 10 Mor p holo gy ofthecrackofboltsurfacenearzoneA
a overallmor p holo gy b ma g nificationmor p holo gy
韧窝, 因此该区域为最后瞬断区。另外, 在靠近断口
A 区的螺栓表面发现了裂纹, 进一步放大观察发现
裂纹内存在腐蚀产物或腐蚀残留物。
图 7 裂纹源区( A 区) 的微观形貌
1.7 能谱测试
Fi g 7 Micromor p holo gy ofcracksourcezone Azone
为了进一步观察和分析裂纹源处及附近表面的
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