Page 45 - 理化检验-物理分册2024年第六期
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杨中娜，等：S32750双相不锈钢仪表管接头早期疲劳开裂原因
图 1 开裂接头和完好接头宏观形貌
1.2 断口分析
采用扫描电子显微镜对断口进行分析，并利用
X射线能谱仪对微区成分进行分析。裂纹源区SEM
形貌如图2所示，图2中虚线框所示位置为图1中椭圆
形裂纹源区。由图2可知：裂纹源表面存在多处凹坑，
左侧凹坑区域由接头表面刻字形成，凹坑表面存在塑
性挤压并形成了少量微孔，微孔内部存在少量金属球，
推测金属球产生原因为激光刻字时金属粉末高速飞溅
至孔内残留。裂纹源区凹坑SEM形貌如图3所示。
图 3 裂纹源区凹坑 SEM 形貌
图 2 裂纹源区 SEM 形貌
凹坑表面微区分析位置如图4所示， 微区成分分
析结果如表1所示。由表1可知：凹坑内部主要含有
C、O、Fe、Cr、K、Na、Ca、Al、Si等元素，以及少量的
Cl、S元素。
初步判断右侧凹坑区域可能为外部机械损伤所
致，右侧凹坑区域SEM形貌如图5所示。 由图5可知：
裂纹源附近存在一片平行线，随后向左上方和右方
快速扩展。 图 4 凹坑表面微区分析位置
表1 凹坑表面微区成分分析结果 %
质量分数
位置
C O Na Mg Al Si S Cl K Ca Cr Fe Ni
谱图21 21.34 33.84 — — 5.49 15.86 0.21 0.14 6.11 — 6.00 10.41 0.60
谱图22 24.74 23.15 — — — 0.94 0.73 0.27 0.26 — 16.14 31.60 2.17
谱图23 35.73 24.76 4.28 0.16 0.27 2.51 6.59 0.97 9.84 3.07 3.64 7.80 0.37
谱图24 53.62 23.33 1.72 — 2.57 4.69 0.48 0.83 0.67 1.23 3.07 7.32 0.47
裂纹源附近平行线区SEM形貌如图6所示。由 征，并可见多条平行的二次疲劳裂纹。
图6可知： 裂纹源附近平行线区呈沿晶和穿晶断裂特 平行线与快速扩展区交界处SEM形貌如图7所
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