Page 69 - 理化检验-物理分册2022年第十一期

谷树超, 等: 某燃机余热锅炉给水泵泵轴开裂原因

纹较为笔直, 沿轴径环向扩展, 裂纹长度为沿轴体约
2 / 3 周长。
1.2 化学成分分析

按照 GB / T4336 — 2016 《 碳素钢和中低合金钢
火花 源 原 子 发 射 光 谱 分 析 方 法 ( 常 规 法)》, 使 用
图 1 开裂泵轴的宏观形貌
SPECTRO MAXx 型全定量金属元素分析仪对泵

知: 泵轴整体长度约为 3m , 泵轴表面未见明显腐蚀 轴材料进 行 化 学 成 分 分 析, 结 果 如 表 1 所 示。 由
迹象; 泵轴主裂纹位于末级叶轮外端面处, 裂纹位置 表 1 可知, 泵轴的化学成分满足 GB / T1220 — 2007

轴 径约为 110mm , 裂纹附近未见明显塑性变形; 裂 《 不锈钢棒》 对 05Cr17Ni4Cu4Nb钢的要求。
表 1 泵轴的化学成分分析结果 %
质量分数
项目
C Si Mn P S Cr Ni Cu Nb
实测值 0.065 0.52 0.50 0.037 0.016 15.96 3.85 3.30 0.24
标准值 ≤0.07 ≤1.00 ≤1.00 ≤0.040 ≤0.030 15.0~17.5 3.0~5.0 3.0~5.0 0.15~0.45

1.3 断口分析
1.3.1 宏观分析
将开裂泵轴沿裂纹分开, 断口的宏观形貌如图
2 所示。由图 2 可见: 泵轴断面整体较为平坦, 呈黑
灰色, 断面“ 6 点钟” 部位的粗糙区域呈银灰色, 为人
工断口所致; 断面扩展区可见由“ 12 点钟” 方向起始
的弧形海滩状扩展花样,“ 12 点钟” 方向断面边缘可
见多个径向分布的起始台阶, 表明泵轴开裂与应力
集中有关。
1.3.2 微观分析
断口经清洗后, 用扫描电镜 ( SEM ) 进行观察,
图 2 断口的宏观形貌
结果 如 图 3 所 示。 由 图 3 可 见: 泵 轴 外 表 面 约

图 3 断口的 SEM 形貌
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