Page 56 - 理化检验-物理分册2023年第十一期

李 宇, 等: 火电厂水冷壁管爆管原因

表3 水冷壁管的高温力学性能测试结果 的腐蚀产物主要含有 Fe和 O 元素, 但试样 1 中的
位置 屈服强度 / MPa 抗拉强度 / MPa 断后伸长率 / % Na 、 P元素的质量分数高于试样3 , 试样3中还检测
迎风面 278 412 36
试样1 出了 Cu元素。
实测值 背风面 282 420 35
试样3 迎风面 296 432 36 分别对试样1和试样3的腐蚀产物进行 X 射线
实测值 背风面 280 438 40 衍射( XRD ) 分析, 结果如图2所示。由图2可知: 试
标准值 ≥157 — —
样 1 的 腐 蚀 产 物 中 含 有 铁 的 氧 化 物 ( Fe 2O 3 和
1.4 腐蚀产物分析 Fe 3O 4 )、 碳酸盐、 硅酸盐、 磷酸盐、 铁酸盐和亚铁酸盐
分别对试样1和试样3的腐蚀产物进行能谱分 等物质; 试样3的腐蚀产物中主要含有铁的氧化物
)、 碳酸盐水垢和少量 Cu等物质。
析, 结果如表4所示。由表4可知: 试样1和试样3 ( Fe 2O 3 和 Fe 3O 4
表4 试样1和试样3腐蚀产物的能谱分析结果 %
质量分数
项目
Fe O Cu Ca Al Na Si S P
试样1实测值 50.52 31.23 0.00 4.63 0.41 6.62 0.48 0.33 5.78
试样3实测值 49.06 29.02 10.07 3.08 2.45 2.01 2.48 0.67 1.16

如图 3 所 示。由 图 3 可 知: 靠 近 内 表 面 断 口 呈
沿晶脆性 断 裂 特 征, 且 断 裂 晶 界 上 可 见 明 显 的
腐蚀产物; 靠 近 外 表 面 断 口 呈 韧 性 断 裂 的 韧 窝
特征。说明 沿 晶 开 裂 起 始 于 内 表 面, 并 向 外 表

面扩展。
1.6 金相检验
在试样 1 和试样 3 处取金相试样, 其宏观形
貌如图 4 所示。由图 4 可知: 试样 1 开裂位置和
试样 3 断裂位置均存在局部减薄, 试样 1 减薄约

图2 试样1和试样3腐蚀产物的 XRD分析结果 1.1mm , 试样3 减薄约2.8mm , 试样3 腐蚀凹坑
1.5 扫描电镜( SEM ) 分析 中可见另外一条明显由内表面向外表面扩展的
采用扫描电镜对试样 1 的断口进行观察, 结果 裂纹。

图3 试样1断口的SEM 形貌

图4 试样1和试样3金相试样的宏观形貌

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