Page 40 - 理化检验-物理分册2021年第十一期

张耀明, 等: 某高压井口装置平板阀开裂的原因

在平板阀敷焊层部位取样, 对其进行能谱分析,
结果见表2 。由表2可知, 敷焊层主要含镍、 铁、 铬、
硼等元素。
1.3 力学性能试验
在平板阀基体处取棒状试样进行拉伸性能测试,
试样标距内直径为12.5mm , 试验温度为室温, 试验

图1 平板阀表面渗透探伤后的宏观形貌
结果见表3 。由表3可知, 该平板阀基体的抗拉强度、

Fi g 1 Macromo p holo gy offlatvalvesurfaceafter 屈服强度低于 APISPEC6A-2010标准要求的下限

p enetrantins p ection
值, 断后伸长率满足 APISPEC6A-2010标准要求。
表1 平板阀基体的化学成分

Tab 1 Chemicalcom p ositionsofsubstrateofflatvalve
质量分数 / %
元素
C Si Mn P S Ni Cr Mo V
实测值 0.12 0.40 0.51 0.017 0.006 0.24 11.72 0.037 0.033
标准值 ≤0.15 ≤1.50 ≤1.00 ≤0.025 ≤0.025 ≤4.50 11.0~14.0 ≤1.00 -
表2 平板阀敷焊层的能谱分析结果 维氏硬度试验采用高度为15mm 的硬度块进

Tab 2 Ener gy s p ectrumanal y sisresultsofweldin g 行, 试验结果见表5 。由表5可知, 平板阀基体和热影

la y erofflatvalve %
响区的硬度均低于 APISPEC6A-2010标准要求。
元素 B C O F Si Cr Fe Ni
表5 维氏硬度试验结果
质量分数 11.0813.54 1.20 2.15 1.83 15.37 17.5 37.34

Tab 5 Vickershardnesstestresults
表3 拉伸试验结果 检测部位 维氏硬度 / HV10

Tab 3 Tensiletestresults
堆焊层 799.0 , 798.4 , 758.6
检测 抗拉强度 屈服强度 断后伸长率
热影响区 167.7 , 170.7 , 167.1
项目 R m MPa R p 0.2 MPa A / %
/
/
实测值 604 328 30.2 基体 166.4 , 170.8 , 169.3
标准值 ≥655 ≥517 ≥17 标准值 214~237 ( 197~235HB )

在基体上取纵向夏比冲击试样, 试样尺寸为 1.4 金相检验

10mm×10mm×55mm , 沿壁厚方向开 V 型缺口, 试 1.4.1 显微组织观察

验温度为-29℃ , 试验结果见表4 。由表4可知, 平板
如图2a ) 所示, 平板阀基体的显微组织为马氏

阀的冲击吸收功满足 APISPEC6A-2010标准要求。
体, 对其进行非金属夹杂物评级和晶粒度评级, 结果
表4 冲击试验结果
见表6 。如图2b ) 所示, 平板阀敷焊层显微组织中白

Tab 4 Im p acttestresult
色区域为奥氏体相, 灰色区域为弥散相, 黑色区域为
检测项目 冲击吸收功平均值 / J
实测值 48.4 析出的硬质相。对各相进行显微硬度测试, 白色相
标准值 ≥20.3 显微 硬 度 为 493 HV0.01 , 黑 色 相 显 微 硬 度 为

图2 平板阀基体、 敷焊层和热影响区的显微组织形貌

Fi g 2 Microstructuremo p holo gy ofsubstratea weldin g la y erb andheataffectedzonec offlatvalve
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